一、外延片行业基本概述
1、定义及分类
半导体硅片按照工艺划分，一般可分为硅研磨片、硅抛光片、硅外延片等，其中以硅抛光片和硅外延片为主，外延片是以抛光片作为衬底材料进行外延生长形成的半导体硅片。
硅片按工艺分类
资料来源：公开资料整理
2、生产工艺
半导体硅片行业为技术密集型行业，生产技术涉及对热力学、固体物理、半导体物理、化学、计算机仿真/模拟等多门学科知识的综合运用。半导体硅片的生产流程较长，涉及工艺较多。半导体抛光片生产环节包含了拉晶、滚圆、切割、研磨、蚀刻、抛光、清洗等工艺；半导体外延片生产过程主要为在抛光片的基础上进行外延生长。
半导体抛光片、外延片工艺流程图
资料来源：沪硅产业招股书，华经产业研究院整理
二、半导体硅片产业链
1、结构示意图
半导体硅片产业链上游为多晶硅料，下游为集成电路和分立器件制造业。上游来看，制作多晶硅原料的主要成本为电力，国内半导体硅料的主要厂商为黄河水电，国际企业主要有德国瓦克。半导体硅片的下游为晶圆代工厂或IDM厂商，硅片的质量直接决定芯片的良率和质量，所以硅片厂商需要满足晶圆厂较长的质量验证期后才可形成稳定的合作关系，硅片加工成半导体器件后供应到终端应用领域。
半导体硅片产业链
资料来源：立昂微招股书，华经产业研究院整理
2、上游
多晶硅材料是制作半导体硅片的原材料。据中国光伏行业协会数据，2020年由于国内部分生产厂商停产，产能小幅下降，为42万吨/年，同比下滑7.08%，2021年国内多晶硅产能达到52万吨/年，同比增长23.81%。
2018-2021年中国多晶硅产能及增速
资料来源：中国光伏行业协会，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国外延片市场前景预测及行业投资潜力预测报告》
三、外延片行业发展现状
（一）全球
全球外延片市场规模受下游半导体行业影响较大。数据显示，2016至2021 年，全球半导体市场规模呈波动变化趋势，2021年全球外延片市场规模约为86亿美元，较2020年增加14亿美元。
2016-2021年全球外延片市场规模及增速
资料来源：公开资料整理
（二）中国
1、市场规模
近年来国内外延片市场规模稳定增长，从2016年的64亿元增长至2021年的92亿元，期间年均复合增速为7.53%。中国作为全球重要的半导体产品终端市场，预计未来中国外延片市场的规模总体保持增长态势，至2025年将达到110亿元。
2016-2025年中国外延片市场规模及预测情况
资料来源：公开资料整理
2、供给量和需求量
过去几年，中国大陆硅片外延片供给长期存在缺口，2019年供给与需求的缺口高达67万片/月，对国外硅片进口依赖严重。尤其在12英寸硅片方面，国内企业尚未能实现量产，主要靠进口来满足国内需求。国内亟需技术突破来实现国产自给自足。
2015-2021年中国大陆半导体硅外延片供给量和需求量
资料来源：公开资料整理
四、外延片行业发展政策
近年来，国家各部门陆续出台了一系列政策法规，促进和规范了国内硅片行业的健康发展，具体情况如下：
中国硅片行业相关政策梳理
资料来源：工信部，国家发改委，国务院，国家统计局，华经产业研究院整理
五、外延片行业竞争格局
GaAs衬底的主流尺寸为4英寸和6英寸。GaAs外延片技术难度较高，客户认证周期较长，进入壁垒高。2020年IQE、VPEC、住友化学在GaAs外延片方面的市占率较高，分别为53%、26%、8%，合计为87%。
2020年GaAs外延片市场份额（销售额）
资料来源：YOLE，华经产业研究院整理
六、外延片行业发展趋势
1、外延片的市场需求进一步扩大
近年来，受益于下游功率器件、模拟芯片市场规模的高速增长，外延片的市场需求也持续扩张。未来，随着越来越多智能终端及可穿戴设备的推出，新能源汽车、5G通信、物联网等新应用的普及，IGBT、MOSFET等功率器件及CIS、PMIC等模拟芯片产品的使用需求和应用范围均将进一步扩大，预计外延片的市场需求将持续增长。
2、国产化趋势显著
在国家高度重视、大力扶持半导体行业发展的大背景下，我国半导体产业快速发展，产业链各环节的产能和技术水平都取得了长足的进步，但相对而言，以硅片为代表的半导体材料仍是我国半导体产业较为薄弱的环节，对于进口的依赖程度依然较高，国产化替代空间广阔。
3、8英寸产品目前占据主流，12英寸成为未来发展趋势
超越摩尔定律方向包括功率器件、模拟芯片、传感器等细分市场，侧重于功能的多样化，是由应用需求驱动的，其核心是在一个芯片上拥有更多的功能，目前8英寸硅片在这个领域占据主要地位。
另一方面，英飞凌、客户A等国际先进厂商在制造功率器件时已开始使用12英寸外延片，华虹宏力、中芯集成等国内厂商也已建成12英寸功率器件生产线，12英寸产品的优势越来越明显，所需的技术要求也相应大幅提高。
华经产业研究院通过对中国外延片行业海量数据的搜集、整理、加工，全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析，并根据行业发展轨迹及影响因素，对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向，把握市场机会，做出正确投资决策。更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国外延片市场前景预测及行业投资潜力预测报告》。
