半导体硅片市场规模持续扩大,直拉法因能生长大直径单晶硅棒,成为满足12英寸(300mm)硅片需求的关键技术。目前全球约85%的硅片采用直拉法生产,该方法通过将高纯多晶硅熔化后旋转提拉,可稳定制造出12英寸及更大尺寸的单晶硅棒,从而支撑起汽车电子、AI芯片等先进制程(90nm以下)对12英寸硅片的旺盛需求。

直拉法 vs 区熔法:大尺寸硅片的技术支撑

直拉法与区熔法是两种主流的硅棒制造方法,但两者在尺寸能力上存在显著差异:

技术核心优势适用尺寸市场占比
直拉法易生长大直径单晶硅棒12英寸及以下约85%
区熔法纯度高(可达12个9以上)8英寸及以下约15%

区熔法由于原材料不与容器接触,纯度更高,但难以生长大直径硅棒,因此主要用于8英寸及以下尺寸的硅片。而12英寸硅片的主流制程工艺在90nm以下,对逻辑芯片、存储芯片等高性能器件的需求推动了大尺寸硅片的市场增长。

12英寸硅片需求持续增长

根据胜高(SUMCO)的测算,2021年全球12英寸硅片需求已达720万片/月,未来几年还将保持9%以上的增速,到2026年需求量有望超1000万片/月。8英寸硅片的需求量在每月600万片左右,增速约每年3%-5%。新能源汽车、物联网等新兴领域的高速成长,是推动12英寸硅片需求增长的主要驱动力。

常见问题

为什么直拉法更适合大尺寸硅片?

直拉法通过石英坩埚旋转提拉,能更稳定地生长出大直径单晶硅棒,目前85%的硅片都采用这一方法。而区熔法因设备限制,一般只用来生产8英寸或以下的硅片。

12英寸硅片主要用在哪些领域?

12英寸硅片主要用于90nm以下的先进制程,包括逻辑芯片和存储芯片等产品,广泛应用于汽车电子、AI芯片等高性能计算领域。

国内企业在12英寸硅片领域进展如何?

以沪硅产业、立昂微、中环股份为代表的国内厂商已突破12英寸半导体硅片技术,并持续扩产。不过,硅片良率提升需要长期技术积累,国内头部企业12英寸硅片(28nm以上)的正片率在60%-65%区间,刚刚实现盈亏平衡。

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