报告发布方：中金企信国际咨询《2023-2030年半导体硅部件市场上下游分析预测及竞争战略规划可行性报告》
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半导体硅部件发展历程与半导体设备和制程节点发展紧密相关。高纯单晶硅材料制作的硅部件在刻蚀工艺中对集成电路制造的影响更小，因此更多的应用于先进制程（7nm、5nm）的刻蚀设备中。对于制程要求不高的集成电路制造，晶圆厂普遍采用多晶硅材料制作的硅部件，由于生产工艺的不同，同尺寸下直拉法生产的单晶硅材料成本高于铸锭法生产的多晶硅材料。
（1）全球半导体硅部件市场规模
①刻蚀用硅部件市场规模：刻蚀用硅部件属于消耗性零部件，在硅部件市场中占据主要份额。未来随着制程节点不断缩小，集成电路制造过程中所需的刻蚀次数将显著增长，因此对刻蚀用硅部件的配置需求也将进一步提高。2022年全球刻蚀用硅部件市场规模为144亿元，其中原厂件销售规模为107.7亿元，占比74.8%；预计2027年全球刻蚀用硅部件市场规模将达到207亿元，期间年复合增长率为7.5%，其中原厂件厂商市场份额将逐渐提高。原厂件市场主要由硅部件制造厂商生产并销售给刻蚀设备制造厂商的产品组成。
数据整理：中金企信国际咨询
②炉管用硅部件市场规模：炉管用硅部件更换频率低于刻蚀用硅部件，市场规模相对小于刻蚀用硅部件。随着炉管设备销售额的增长以及设备中硅部件渗透率的上升，全球炉管用硅部件市场规模有望从2022年的5.8亿元增长至2027年的21.9亿元，期间年复合增长率为30.4%。炉管用零部件常用的传统材料为石英或碳化硅，其中石英部件受温度限制主要应用于LPCVD设备中，且更换周期为2-3年；碳化硅部件更适用于高温环境下，但受碳化硅材料制备技术的限制，其成品交付周期长、材料成本高，在炉管设备中的渗透率较低。相比之下，硅材料制作的部件不仅可有效地减少摩擦、降低对晶圆制造的损伤和污染、减少晶格位错等，而且其成品交付周期较短、材料成本较低。因此，随着芯片制程的持续迭代，对于炉管用零部件使用性能和芯片加工良率的要求不断提高，硅零部件有望逐渐提升其在炉管用零部件市场的渗透率。
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（2）全球半导体硅部件行业产业链分析
与半导体设备产业链相似，全球半导体硅部件产业链亦呈全球化供应的格局，且主要市场份额被美国、日本和韩国企业所占据。
半导体硅部件行业上游主要为高纯度硅材料供应商。全球范围内，主要的高纯度硅材料供应商为瓦克化学、三菱材料、REC等企业。
硅部件产业链中游包括刻蚀用硅部件厂商和炉管用硅部件厂商。其中刻蚀用硅部件厂商较多，主要有Silfex、Hana、Worldex、SKCSolmics、三菱材料、Coorstek、盾源聚芯等，市场份额较为集中；炉管用硅部件厂商较少，主要有盾源聚芯、Sico和Holm。产业链下游由半导体设备厂商和晶圆制造厂商构成。
①上游半导体硅材料分析：半导体硅材料作为半导体产业的直接上游，是半导体行业技术不断进步、行业不断发展的根基。半导体硅材料根据其用途可分为晶圆用硅材料、刻蚀用硅材料（尺寸范围覆盖8英寸至22英寸，以14英寸以上产品为主）、炉管用硅材料；根据其结构可分为单晶硅材料和多晶硅材料，其中直拉法（CZ法）是单晶硅材料制造的主要工艺方法，所拉制的单晶硅棒主要用于加工成符合要求的晶圆（硅片）和制程工艺要求较高的硅部件，如刻蚀用硅电极；铸锭法生长的多晶硅材料由于碎片率高、切割效率低，在制造晶圆（硅片）的环节中存在一定劣势。但由于铸锭法生长的多晶硅材料的制造成本低于直拉法生长的单晶硅材料，因此常用于加工制造外环、硅舟基座等对制程工艺影响较小的硅部件；此外，硅舟、硅喷射管等硅部件需要纯度更高的硅部件材料，则需采用西门子法生产。
②全球刻蚀用硅材料市场规模及预测：随着全球晶圆厂新建产线陆续完工，新增晶圆制造设备不断投入使用，2022年全球刻蚀用硅材料市场规模达4.9亿美元。未来，随着全球晶圆制造厂产能扩增以及制程缩减伴随的刻蚀次数显著增长，全球刻蚀用硅材料市场规模将在2027年达到7.2亿美元，期间年复合增长率为7.8%。
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③下游晶圆制造行业市场规模及预测：从全球范围来看，主要晶圆制造企业主要集中在中国台湾、韩国、美国等地区，包括台积电、三星、Inter、GlobalFoundries等企业。2022年，全球晶圆制造市场规模达到5,819亿美元，其中中国大陆晶圆制造市场份额占比约为15%左右。未来，随着晶圆厂商产能的不断扩张，预计全球晶圆制造市场规模将继续稳定增长，至2027年达到8,791亿美元，期间年复合增长率为8.6%。
全球晶圆制造市场规模及预测
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（3）全球半导体硅部件行业竞争格局分析
①刻蚀用硅部件行业竞争格局：全球刻蚀用硅部件市场主要被美国、日本和韩国企业垄断，部分企业同时具备大直径硅材料生产和硅部件加工能力。美国企业Silfex为LAM子公司，主要为LAM提供先进的刻蚀用硅部件产品，在全球市场中占据主导地位；Hana约占全球刻蚀用硅部件原厂件市场份额的13.3%，主要客户为TEL、三星电子和AMAT等，且60%以上的硅部件收入来自韩国市场。
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②炉管用硅部件行业竞争格局：全球炉管用硅部件企业主要有盾源聚芯、Sico和Holm三家公司。盾源聚芯依托先进的硅熔接技术，所制造的硅舟、硅喷射管等炉管用硅部件已得到主流半导体设备厂商和晶圆厂商认证，在2022年全球炉管用硅部件市场中约占37.3%的市场份额。传统的晶舟制造材料为石英或碳化硅，具备石英舟或碳化硅舟供应能力的企业有Coorstek、Shin-Etsu（信越化学）、Tosoh（东曹）、AGC（旭硝子）和东海碳素等。随着芯片制程的持续迭代，对于炉管用零部件使用性能和芯片加工良率的要求不断提高，炉管用硅部件产品的市场渗透率有望持续提升。