硅片是半导体产业上游的重要原材料，约占全部半导体原材料价值的四成左右。
目前，8英寸和12英寸硅片是最主流的硅片产品，需求仍将持续向大尺寸迁移。
半导体硅片行业壁垒包括：
技术壁垒、关键材料与设备壁垒、客户认证壁垒、资金与规模壁垒、人才壁垒。
2020年后，半导体硅片进入景气周期，市场规模创历史新高，2022年达到138亿美元。中国大陆晶圆产能快速扩张，驱动国内硅片需求增加，2022年大陆市场规模达到138亿人民币。全球半导体硅片市场是寡头垄断格局，前五大厂商占据86.6%市场份额。
中国大陆硅片厂商处于实现国产替代的关键阶段，部分头部企业已经初步显现。在当前地缘政治下，半导体硅片供应本土化趋势更为明显。目前，国内多条8英寸/12英寸产线已经陆续投产，正处于产能爬坡、客户认证阶段。
硅片是半导体产业上游的重要原材料，通过对硅片进行光刻、刻蚀等加工，可以制造绝大部分半导体产品。同时，在半导体制造过程中，硅片是占比最大的原材料，约占全部原材料价值的四成左右，其后分别是电子气体13%、光掩模12%、光刻胶12%、CMP材料7%、湿法化学品6%、靶材2%。
半导体硅片纯度要求较高，标准为11个9以上（99.999999999%)，对晶体缺陷、表面平整度、光滑度、表现洁净度以及杂质污染均有极高的要求。半导体硅片制造流程复杂、涉及工序环节较多，最上游的电子级多晶硅材料需要经过拉晶、研磨、抛光、清洗等一系列技术门槛极高的提纯和加工工艺。最后，制造出的半导体硅片晶圆将用于半导体制造。
从尺寸角度分类，半导体硅片产品可以按直径分为4英寸、6英寸、8英寸、12英寸等规格。硅片尺寸越大，制造工艺难度越大，但单位芯片成本更低，一般应用于更为先进的半导体制程。8英寸硅片主要用于生产各类MCU、模拟芯片、传感器、功率芯片、射频芯片等；12英寸硅片主要用于28-90nm成熟工艺和28nm以下先进工艺，生产大多数高性能逻辑芯片和存储芯片。
目前，8英寸和12英寸硅片是最主流的硅片产品，也是最主要的需求增长点。2021年，12英寸硅片出货面积占比71%，8英寸硅片占比23%，小尺寸占比6%左右。从趋势上看，小尺寸硅片在分立器件制造上具有较大成本优势，未来需求保持稳定；8/12英寸硅片的性价比随着工艺成熟而提升，产业仍将持续向大尺寸迁移，12英寸硅片渗透率将继续提高。
从制造工艺分类，半导体硅片可以分为研磨片、抛光片、退火片、外延片、SOI片。其中，研磨片是多晶硅材料一系列加工工艺最先得到的硅片，常用于制造分立器件；抛光片是在研磨片的基础上经过抛光制造而成，既可以直接应用于半导体制造，也可以作为衬底用于生产退火片、外延片、SOI片等。不同类型硅片一般应用于不同芯片产品的生产，但也存在重叠的应用范围。
半导体硅片龙头企业具有较为明显的先发优势与规模效应，行业壁垒较高：
一是技术壁垒
。半导体硅片在尺寸、纯度、洁净度等多个指标上的要求极高，各项技术专业程度较高，各环节工艺需要长期积累。尤其是随着工艺制程和硅片尺寸不断演进，对性能指标和技术水平的要求越来越高。
二是关键材料与设备壁垒
。电子级多晶是硅片上游最重要原材料，占配套材料成本的25%。全球能够生产电子级多晶硅的厂商仅有德国、韩国、美国等少数几家，目前国内仍依赖海外厂商，但国内厂商已经突破高纯度量产制备技术，国产化率不断提高。硅片生产设备中最关键的是单晶炉和抛光设备，长期被美国、日本、韩国、德国厂商垄断，国产设备在关键环节取得突破。其中，单晶炉一般是硅片厂商自主研发或者独家供应，国内厂商购买设备难度较大。
三是客户认证壁垒
。半导体制造厂商对硅片质量要求严格，对供应商选择非常谨慎，且具有较高的粘性。硅片厂商进入下游客户供应商需要经过较多环节与时间，一般需要经过测试、试生产、评估、下坡批量供应等，通常需要3-5年。
四是资金与规模壁垒
。半导体硅片制造工艺复杂、生产设备价值较高，规模化生产建设所需投资较大。例如，一条10万片/月产能的8英寸产线投资额7亿元，一条30万片/月产能的12英寸产线投资额高达46亿元。由于前期建设投资大，硅片厂商前期利润低、经营压力大，需要形成一定规模后才能盈利。
五是人才壁垒
。半导体硅片的研发生产涉及物理、热力学、化学、量子力学等多学科领域，需要具备综合专业知识的复合型人才。同时，半导体硅片的各项生产工艺知识需要长期积累，对经验丰富的人才同样需求较大。
半导体硅片是半导体产业的上游关键原材料，其市场规模直接受到半导体产业景气程度的影响，同样具有一定周期性。2018年5G、物联网、智能汽车等新一代信息技术发展带来的半导体需求爆发，半导体硅片销售收入首次突破百亿美元。2020年后，疫情冲击下全球数字化转型加速，半导体产业需求旺盛，带动半导体硅片进入景气周期，市场规模连续创历史新高，2022年达到138亿美元。
中国大陆作为全球最大半导体消费市场，晶圆产能不断扩张。据统计，近三年全球新增的晶圆产能中，有超过四分之一都来自中国大陆。晶圆厂的扩产以及产能利用率的持续高企，驱动国内半导体硅片需求大幅增加。2021年，中国大陆半导体硅片市场达到119亿元人民币，同比增加39%，首次突破百亿大关，2022年达到138亿。
在市场竞争格局中，由于半导体硅片行业在技术、资本、规模等方面具有的极高壁垒，全球半导体硅片市场基本形成寡头垄断格局，前三大厂商合计占有全球市场的63.8%，前五大厂商占据86.6%。其中，日本信越化学（ShinEtsu）市场占比为27.5%，日本胜高（SUMCO）市占率21.5%，中国台湾的环球晶圆市占率14.8%,德国世创电子市占率11.5%，韩国SK Siltron市占率达到11.3%，法国Soitec市占率5.7%，中国大陆厂商沪硅产业市占率为2.2%。
回顾全球硅片龙头企业发展史，通过并购实现快速发展的有效路径。由于半导体硅片生产具有极强的规模效应，并购可以快速实现产能扩张。同时，厂商可以提高市场集中度，提升产业链的议价能力，以维持盈利能力。
中国大陆硅片厂商处于实现国产替代的关键阶段，部分头部企业已经初步显现，竞争格局更加激烈。在当前地缘政治与国际贸易环境下，半导体硅片作为半导体关键原材料，供应本土化趋势更为明显。例如，2020年中国台湾硅片厂商环球晶圆计划收购德国硅片厂商世创电子，但最终在2022年被德国政府阻止。因此，中国大陆半导体制造企业逐步选择国内硅片供应商，硅片国产化空间广阔。2020年开始，国内厂商开始大规模建设8英寸和12英寸半导体产线，目前多条产线已经陆续投产，正处于产能爬坡、客户认证阶段。
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