一、半导体硅外延片行业发展情况概述
1、半导体硅外延片特点分析
半导体硅外延片的分类可从多个核心维度展开,按尺寸规格可分为300mm(12英寸)、200mm(8英寸)及150mm(6英寸及以下),分别对应高端先进制程、中端通用场景及传统分立器件需求;按外延层特性可分为同质外延硅片(外延层与衬底均为硅,应用最广)、异质外延硅片(硅衬底上生长其他半导体材料,适配高端场景)和绝缘体上硅(SOI)外延片(具优异隔离性能,用于高性能器件);按应用场景则可分为存储器用、逻辑和微处理器用、模拟芯片用,以及分立器件和传感器用硅外延片,分别满足不同类型半导体器件的性能要求。
半导体硅外延片产品分类
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分类维度 |
具体类别 |
核心特点 |
典型应用领域 |
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尺寸规格 |
300mm(12英寸) |
集成度高、单位成本低、缺陷密度要求严苛(≤0.1个/cm²) |
7nm及以下先进制程逻辑芯片、AI算力芯片、高端DRAM |
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200mm(8英寸) |
技术成熟、性价比高、适配中低端制程(28nm-65nm) |
模拟芯片、功率MOSFET、汽车电子传感器 |
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150mm及以下(6/4英寸) |
专用性强、产能稳定、工艺简单 |
分立器件(二极管、三极管、三极管)、低端传感器 |
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外延层特性 |
同质外延硅片 |
外延层与衬底为同材质、晶格匹配度高、可灵活调控掺杂类型(N/P/N+) |
通用集成电路、大部分分立器件 |
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异质外延硅片 |
硅衬底+其他半导体材料(如GaN、SiGe等)、兼具多材料性能优势 |
高频射频芯片、光电探测器、新能源汽车功率器件 |
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绝缘体上硅(SOI)外延片 |
含二氧化硅绝缘层、隔离性能优异、功耗低 |
高性能微处理器、射频集成电路 |
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应用场景 |
存储器用 |
纯度极高(金属杂质≤5E9 atoms/cm2)、厚度均匀性误差≤1% |
DRAM、NAND闪存 |
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逻辑/微处理器用 |
高频特性优、漏电率低、适配先进制程工艺 |
CPU、GPU、AI专用芯片 |
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模拟芯片用 |
电学参数稳定性高、温漂系数小 |
电源管理芯片(PMIC)、信号处理芯片 |
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分立器件/传感器用 |
耐高压(部分≥1200V)、灵敏度高、环境适应性强 |
IGBT、压力传感器、光伏逆变器功率器件 |
资料来源:观研天下数据中心整理
2、半导体硅外延片行业生产模式
根据观研报告网发布的《中国半导体硅外延片行业现状深度研究与发展前景分析报告(2026-2033年)》显示,半导体硅外延片企业通常采取以销定产的生产模式,主要产品根据客户的差异化需求进行工艺设计及生产制造。公司生产部门可以根据销售计划来制定生产计划,同时将相关数据传送至采购部门,以确保原材料的供应。品保部门负责对产品关键质量参数进行审查及确认,环安部门确保发行人在符合安全与环保规范的前提下合规运营。
半导体硅外延片的生产工艺流程较长、工艺技术复杂,主要生产环节包括晶体成长、衬底成型、外延生长等。半导体硅外延片产品的主要工艺流程具体如下:
半导体硅外延片生产工艺流程
资料来源:公开资料整理
二、中国半导体硅外延片行业对外贸易环境与影响分析
近年来,面对外部半导体产业供应链封锁压力,我国将半导体产业链自主可控提升至战略高度,“十五五”规划明确加大对集成电路产业的政策、资金倾斜,大基金三期将硅外延片列为投资重点,推动国内企业加速技术攻关与产能扩张。同时,中国半导体行业协会修改半导体产品“原产地”认定规则,加剧海外厂商出口成本,增强国内终端厂商选择国产供应链的决心,为硅外延片国产替代创造了有利条件。
海关总署统计,2025年,我国集成电路出口额超越2019亿美元,延续了此前的高速增长态势。这一表现得益于全球电子消费市场回暖,以及人工智能、智能汽车、工业自动化等新兴领域对芯片需求的爆发式增长。值得注意的是,集成电路已连续多年成为我国出口额的单一商品类别,展现了其在对外贸易中的核心地位。
进口方面,2025年我国集成电路进口4243.3亿美元,同比增长10.1%,进口额连续第二年同比增长,创2021年以来新高。12月当月,我国集成电路进口额同比增长16.6%至426.1亿美元,已连续24个月同比增长。
2021-2025年中国集成电路产品进出口情况(单位:亿个)
| 年份 | 进口量 | 出口量 | 贸易差额 |
| 2021年 | 6355 | 3107 | 3248 |
| 2022年 | 5384 | 2734 | 2650 |
| 2023年 | 4796 | 2678 | 2118 |
| 2024年 | 5492 | 2981 | 2511 |
| 2025年 | 5917 | 3495 | 2422 |
资料来源:海关总署,观研天下数据中心整理
2025年,全球半导体市场需求旺盛,作为半导体重要出口国,韩国半导体产品全年出口1734亿美元,创历史新高。高附加值集成电路尤其是存储芯片的需求攀升及单价增长,将促使厂商短期备货提前,并在2026年支撑我国集成电路进口维持增长。但因下游产品如手机、计算机等产品继续面临订单及产能外移压力,我国集成电路进口增幅预计有所收窄。
三、中国半导体硅外延片行业市场规模分析
中国作为全球重要的半导体产品终端市场自2019年以来,我国半导体硅外延片市场规模呈稳定上升趋势。2021年至2025年,中国外延片市场规模从105.0亿元上升至137.3亿元,年均复合增长率为6.93%,高于同期全球外延片的年均复合增长率。未来,在新能源汽车IGBT、光伏逆变器、5G通信器件等应用场景的强劲驱动下,国内半导体硅外延片行业需求结构不断向高端化演进,预计未来中国外延片市场的规模将总体保持增长态势。
资料来源:观研天下数据中心整理
四、半导体硅外延片行业盈利性分析
半导体集成电路是硅外延片最重要的应用市场,当前该领域需求正呈现显著的高端化升级趋势。2022年以来,国内半导体硅外延片行业整体毛利率由于全球半导体产业产能爬坡承压和产能转型出现较大下降。随着高端需求占比提升、产能利用率与良率优化、成本逐步传导,估计半导体硅外延片行业毛利率有望在 2026 年下半年迎来修复。
资料来源:企业财报,观研天下数据中心整理
五、中国半导体硅外延片行业产业链综述
产业链方面,我国半导体硅外延片产业已形成完整的产业链布局,但在关键环节的自主可控程度上存在差异。在上游材料与设备领域,国内企业如沪硅产业、中环股份等已能大规模供应标准硅片,实现了基础材料的国产化保障。然而,用于外延工艺的高品质衬底片仍部分依赖进口。在核心设备方面,外延生长设备市场主要由美国应用材料、德国爱思强等国际巨头主导,国产设备虽在积极追赶,但整体仍存在技术差距。
在产业链核心的中游制造环节,全球市场长期由日本信越、胜高及中国台湾环球晶圆等国际厂商主导。不过,国内厂商正通过差异化竞争实现突破:立昂微作为行业龙头,建立了从硅片到外延片的一体化产业链,在功率器件用外延片领域确立了明显优势;中晶科技和神工股份等企业则分别在硅材料和外延片延伸领域进行布局,共同构建了国产供应链的重要力量。
在下游应用领域,外延片产品最终通过华虹半导体、士兰微、华润微等功率半导体制造商,以及中芯国际等逻辑芯片代工厂,广泛应用于新能源汽车、光伏发电、消费电子和工业控制等国民经济关键领域。这条完整的产业链条,既体现了我国半导体产业生态的日趋完善,也凸显了在高端材料和设备领域实现自主可控的迫切性与战略意义。
资料来源:观研天下数据中心整理
六、中国半导体硅外延片行业竞争现状分析
半导体硅外延片行业是典型的资金密集型行业,厂商需要投入大量资金用于厂房建设、设备购置和技术研发,资本性支出规模较大,需要较大规模的资金支持。因此中国生产硅外延片企业较少,其中规模较大的企业包括立昂微、上海合晶、山东华光光电子。随着下游客户提出的愈发多样化及严苛的产品需求,半导体硅外延片制造商需不断改进并调试生产工艺,优化制造流程,持续提升半导体硅外延片的稳定性、可靠性、减少缺陷水平,在此背景下,未来半导体硅外延片市场将进一步向资金实力较强、规模较大的企业倾斜。
半导体硅外延片行业主要品牌
| 名称 | 品牌 | 品牌简介 |
| 上海合晶 |
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上海合晶是中国少数具备从晶体成长、衬底成型到外延生长全流程生产能力的半导体硅外延片一体化制造商,主要产品为半导体硅外延片。公司致力于研发并应用行业领先工艺,为国内外客户提供高平整度、高均匀性、低缺陷度的高端半导体硅外延片。公司的外延片产品主要用于制备功率器件和模拟芯片等,被广泛应用于汽车、通信、电力、工业、消费电子、高端装备等领域。 |
| 立昂微 |
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杭州立昂微电子股份有限公司是2002年3月在杭州经济技术开发区注册成立的专注于集成电路用半导体材料、半导体功率芯片、集成电路芯片设计、开发、制造、销售的高新技术企业。2026年1月公司决定将"年产180万片12英寸半导体硅外延片项目"达到预定可使用状态日期再次延期,由原定的2026年5月调整至2027年12月。这是该项目自2024年首次延期后的第二次调整。 |
| 华光光电 |
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山东华光光电子股份有限公司成立于1999年,总部位于济南,拥有济南和潍坊两大研发生产基地,主要从事半导体激光外延片、激光巴条芯片、激光器件、激光模组的研发、生产和销售。华光光电主要产品包括半导体激光外延片、激光巴条芯片、单芯封装激光器、光纤耦合封装激光器、宏通道水冷半导体激光器叠阵、微通道水冷半导体激光器叠阵、传导冷却半导体激光器叠阵、半导体激光器侧泵模块等,产品波长覆盖紫光波段到近红外波段,产品广泛应用于测量传感、智能制造、医疗健康、光刻与印刷等领域。 |
资料来源:企业官网,观研天下数据中心整理(cyy)
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