电子行业专题研究：AI驱动先进硅片需求高增，大硅片行业延续复苏势态

AI驱动先进硅片需求高增，大硅片行业延续复苏势态 硅片是芯片制造的地基，占晶圆制造材料比重达30%。半导体硅片是生产集成电路、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料，是半导体产业链基础性的一环，其核心工艺包括晶体生长、加工工艺、外延工艺等，技术专业化程度颇高。目前全球95%以上的半导体器件采用硅片作为衬底，占半导体器件80%的集成电路产品中99%以上采用硅片作为衬底。在硅片衬底的基础上，通过光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入等多道工序完成各类半导体器件制作，从而硅片是芯片制造的地基。根据SEMI统计，2024年九大类晶圆制造材料中硅片占比30%，是晶圆制造耗用最大的材料。 增持（维持） 硅片向大尺寸发展，12英寸更具经济效益。半导体硅片尺寸（以直径计算）主要有2英寸、3英寸、4英寸、6英寸、8英寸与12英寸等规格，摩尔定律推动下，半导体硅片朝着更大尺寸发展。硅片尺寸越大，每片硅片上能够制造的芯片数量越多，从而使单个芯片的生产成本降低。在相同工艺条件下，300mm半导体硅片可用面积是200mm硅片的两倍多，其可使用率（即单位硅片可生产芯片的数量）是200mm硅片的2.5倍左右，12英寸硅片每片单价远高于8英寸硅片单价的2.25倍，其单位面积的单价更高，从而附加值高、制程更先进的芯片采用12英寸硅片生产能获得最大经济效益。一般而言，90纳米以上制程主要使用8英寸及以下半导体硅片，90纳米及以下的制程主要使用12英寸硅片。 作者 分析师佘凌星执业证书编号：S0680525010004邮箱：shelingxing1@gszq.com 相关研究 AI持续高景气，GPU、HBM带来12英寸硅片增量需求。以AI服务器为例，AI服务器增加高性能GPU芯片用于高速并行数据的计算，同时配套HBM堆栈储存计算用数据，HBM堆栈是由DRAM芯片堆叠形成，堆叠层数不断提高，使得12英寸硅片使用量进一步提升。根据SUMCO测算，AI服务器对12英寸硅片的需求量是通用型服务器的3.8倍。新产品新技术催生12英寸硅片更多消耗，同等存储容量HBM对12英寸硅片需求量是主流DRAM产品的3倍。NANDFlash堆叠层数提升至400层，厂商会切换至通过2片晶圆键合制作1个NANDFlash完整晶圆的工艺，相当于12英寸硅片需求翻倍。根据SEMI预计，2030年全球半导体硅片市场规模预计超过200亿美元。当前硅片市场形成由Shin-Etsu、SUMCO等海外厂商垄断，中国大陆公司所占份额较小，存在较大的市场空间。 1、《电子：周观点：AI进入推理+Agent时代，重视算力+存力主线》2026-03-222、《电子：周观点：从OFC前瞻看光变革，把握光芯片与CPO机会》2026-03-153、《电子：AI引爆供需缺口，光芯片迎黄金机遇》2026-03-13 海外大厂展望12英寸硅片市场持续复苏。1）Sumco：2025年300mm硅片全年复苏趋势延续，展望26Q1，300mm硅片受益于AI需求，前景乐观，中长期来看，300mm硅片方面，AI数据中心的先进逻辑芯片和DRAM需求旺盛，NAND需求预计也将回升；传统产品方面，客户将全面去库存并调整采购量；2）信越化学：300mm硅片需求保持复苏态势，与AI相关的需求持续强劲，其他领域需求也开始回升，展望未来，AI半导体领域客户正加紧扩产，AI需求激增为行业的结构性变革，硅片需求将持续增长。此外目前DRAM供应已出现短缺，存储器厂商在需求增长节奏驱动下，已开始表现出保障未来硅片供应的意愿，公司预计未来AI相关硅片的出货量将大幅增长；3）slitronic：展望2026，预计库存调整前硅片需求同比增长约6%，主要由服务器需求驱动。 风险提示：市场竞争加剧风险、行业波动风险、国际贸易摩擦风险、AI发展不及预期。 内容目录 1硅片：供需逐步改善，半导体大硅片持续复苏........................................................................................32大硅片海外指引积极，国产厂商突破进行时...........................................................................................9风险提示..............................................................................................................................................13 图表目录 图表1：2024年晶圆制造材料市场规模各品类占比...................................................................................3图表2：半导体硅片生产流程.................................................................................................................4图表3：全球半导体硅片产业链情况........................................................................................................4图表4：半导体硅片技术演进史..............................................................................................................5图表5：200mm硅片与300mm硅片对比................................................................................................5图表6：全球不同尺寸半导体硅片出货面积占比.......................................................................................5图表7：不同硅片类型应用场景..............................................................................................................6图表8：全球不同尺寸半导体硅片出货面积（百万平方英寸）....................................................................7图表9：全球半导体硅片出货面积...........................................................................................................7图表10：全球半导体硅片市场规模.........................................................................................................7图表11：全球前五大硅片制造厂............................................................................................................8图表12：200 mm硅片趋势...................................................................................................................9图表13：300 mm硅片趋势...................................................................................................................9图表14：单服务器DRAM容量情况........................................................................................................9图表15：用于AI的DRAM晶圆需求.......................................................................................................9图表16：单服务器NAND容量情况........................................................................................................10图表17：用于AI的NAND晶圆需求......................................................................................................10图表18：用于AI半导体的前沿硅晶圆需求预测......................................................................................10图表19：Sumco客户300mm硅片库存情况...........................................................................................10图表20：信越化学电子材料业绩情况.....................................................................................................11图表21：siltronic测算硅片需求............................................................................................................11图表22：2026年DRAM需求带动硅片需求增长6%-7%..........................................................................11图表23：按终端硅片需求增速情况........................................................................................................11 1硅片：供需逐步改善，半导体大硅片持续复苏 硅片是芯片制造的地基。半导体硅片是生产集成电路、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料，是半导体产业链基础性的一环，其核心工艺包括晶体生长、加工工艺、外延工艺等，技术专业化程度颇高。半导体硅片的研发和生产过程较为复杂，涉及对近现代物理学、数学、化学以及计算机仿真/模拟等诸多学科的综合应用。目前全球95%以上的半导体器件采用硅片作为衬底，占半导体器件80%的集成电路产品中99%以上采用硅片作为衬底。在硅片衬底的基础上，通过光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入等多道工序完成各类半导体器件制作，从而