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單晶硅

中文別名：硅單晶

英文名稱：Silicon

分 子 式：Si

分 子 量：28.086

C A S 號(hào)：7440-21-3

   硅是地球上儲(chǔ)藏最豐富的材料之一，從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維。直到上世紀(jì)60年代開(kāi)始，硅材料就取代了原有鍺材料。硅材料――因其具有耐高溫和抗輻射性能較好，特別適宜制作大功率器件的特性而成為應(yīng)用最多的一種半導(dǎo)體材料，目前的集成電路半導(dǎo)體器件大多數(shù)是用硅材料制造的。

現(xiàn)在，我們的生活中處處可見(jiàn)“硅”的身影和作用，晶體硅太陽(yáng)能電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化最快的。

熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結(jié)合起來(lái)便結(jié)晶成單晶硅。

單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無(wú)定形硅，然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長(zhǎng)出棒狀單晶硅。

    單晶硅棒是生產(chǎn)單晶硅片的原材料，隨著國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)對(duì)單晶硅片需求量的快速增加，單晶硅棒的市場(chǎng)需求也呈快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

單晶硅圓片按其直徑分為6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直徑越大的圓片，所能刻制的集成電路越多，芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片對(duì)材料和技術(shù)的要求也越高。單晶硅按晶體生長(zhǎng)方法的不同，分為直拉法（CZ）、區(qū)熔法（FZ）和外延法。直拉法、區(qū)熔法生長(zhǎng)單晶硅棒材，外延法生長(zhǎng)單晶硅薄膜。直拉法生長(zhǎng)的單晶硅主要用于半導(dǎo)體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽(yáng)能電池。目前晶體直徑可控制在Φ3~8英寸。區(qū)熔法單晶主要用于高壓大功率可控整流器件領(lǐng)域，廣泛用于大功率輸變電、電力機(jī)車(chē)、整流、變頻、機(jī)電一體化、節(jié)能燈、電視機(jī)等系列產(chǎn)品。目前晶體直徑可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成電路領(lǐng)域。

   由于成本和性能的原因，直拉法（CZ）單晶硅材料應(yīng)用最廣。在IC工業(yè)中所用的材料主要是CZ拋光片和外延片。存儲(chǔ)器電路通常使用CZ拋光片，因成本較低。邏輯電路一般使用價(jià)格較高的外延片，因其在IC制造中有更好的適用性并具有消除Latch－up的能力。

單晶硅也稱硅單晶，是電子信息材料中最基礎(chǔ)性材料，屬半導(dǎo)體材料類。單晶硅已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防科技中各個(gè)領(lǐng)域，當(dāng)今全球超過(guò)2000億美元的電子通信半導(dǎo)體市場(chǎng)中95%以上的半導(dǎo)體器件及99%以上的集成電路用硅。

  《單晶硅市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告》對(duì)單晶硅的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)現(xiàn)狀，應(yīng)用領(lǐng)域，消費(fèi)結(jié)構(gòu)，消費(fèi)現(xiàn)狀，消費(fèi)需求，市場(chǎng)價(jià)格，進(jìn)出口，項(xiàng)目投資等多方面多角度闡述單晶硅市場(chǎng)狀況，并在此基礎(chǔ)上對(duì)未來(lái)市場(chǎng)需求和市場(chǎng)前景定性和定量的分析和預(yù)測(cè)。

《單晶硅市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告》目       錄

第一章、單晶硅概況 4

1.1  單晶硅的基本概況 4

1.2  單晶硅基本理化性質(zhì)    5

1.3  單晶硅的包裝、貯存及運(yùn)輸?shù)?span style="mso-tab-count: 1">   7

第二章、單晶硅的生產(chǎn)工藝 8

2.1  單晶硅生長(zhǎng)方法   8

2.1.1  直拉單晶制造法（CZ法）  9

2.1.2  區(qū)熔單晶制造法（FZ法）    11

2.2  晶片加工  11

2.3  單晶硅工藝技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)    12

2.3.1  國(guó)外單晶硅工藝技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)   12

2.3.2  國(guó)內(nèi)單晶硅工藝技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)   14

2.4  單晶硅質(zhì)量指標(biāo)    17

第三章、單晶硅的生產(chǎn)現(xiàn)狀與生產(chǎn)企業(yè) 19

3.1  國(guó)外單晶硅生產(chǎn)現(xiàn)狀    19

3.2  國(guó)內(nèi)單晶硅生產(chǎn)現(xiàn)狀    21

3.2.1  國(guó)內(nèi)單晶硅生產(chǎn)現(xiàn)狀  21

3.2.2  國(guó)內(nèi)單晶硅生產(chǎn)現(xiàn)狀分析 24

3.3  國(guó)內(nèi)主要單晶硅生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能/產(chǎn)量統(tǒng)計(jì) 26

3.4  國(guó)內(nèi)主要單晶硅生產(chǎn)企業(yè)分析    27

第四章、單晶硅的應(yīng)用領(lǐng)域 36

第五章、單晶硅的消費(fèi)與需求   37

5.1  單晶硅消費(fèi)概況與消費(fèi)結(jié)構(gòu) 37

5.1.1  國(guó)際單晶硅消費(fèi)概況與消費(fèi)結(jié)構(gòu)    37

5.1.2  國(guó)內(nèi)單晶硅消費(fèi)概況與消費(fèi)結(jié)構(gòu)    39

5.2  單晶硅市場(chǎng)需求分析與需求預(yù)測(cè)    43

5.3  國(guó)內(nèi)部分需求單晶硅企業(yè)目錄    45

第六章、單晶硅進(jìn)出口統(tǒng)計(jì) 46

6.1  單晶硅進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)    46

6.2  單晶硅進(jìn)出口分析與預(yù)測(cè)   48

第七章、單晶硅市場(chǎng)價(jià)格及市場(chǎng)分析   50

7.1  單晶硅市場(chǎng)價(jià)格    50

7.2  單晶硅市場(chǎng)價(jià)格分析與預(yù)測(cè) 51

7.3  影響單晶硅市場(chǎng)價(jià)格因素分析    52

第八章、單晶硅擬建和在建設(shè)項(xiàng)目    54

8.1  單晶硅項(xiàng)目投資概況    54

8.2  單晶硅擬建和在建項(xiàng)目統(tǒng)計(jì) 55

第九章、結(jié)論與建議 57

9.1  單晶硅市場(chǎng)綜述    57

9.2  單晶硅投資建議    57

第十章、單晶硅相關(guān)資料（附件）    59

10.1  部分單晶硅供應(yīng)商目錄  59

10.2  參考文獻(xiàn)目錄 61

表格及圖例（30個(gè)）

表1.1  單晶硅的理化性質(zhì)表  6

表1.2  單晶硅棒的主要技術(shù)參數(shù) 6

圖2.1  直拉單晶制造示意法  9

表2.1  1999-2014年國(guó)際對(duì)硅片關(guān)鍵參數(shù)的要求    13

表2.2  單晶硅質(zhì)量指標(biāo)表    17

表2.3  有研硅股200mm與150mm單晶硅拋光片規(guī)格指標(biāo)表   18

表3.1  全球不同尺寸硅片產(chǎn)銷量的變化表  20

表3.2  2002年全球前10位單晶硅硅片供應(yīng)商及市場(chǎng)占有率 20

表3.3  國(guó)內(nèi)主要單晶硅生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品范圍情況表    23

表3.4  1995-2005年我國(guó)單晶硅產(chǎn)能、產(chǎn)量、開(kāi)工率及增長(zhǎng)率    24

圖3.1  1995-2005年我國(guó)單晶硅產(chǎn)能、產(chǎn)量情況圖  24

表3.5  2006年國(guó)內(nèi)主要單晶硅棒生產(chǎn)企業(yè)統(tǒng)計(jì)表    26

表3.6  河北晶龍集團(tuán)2001年—2005年產(chǎn)能產(chǎn)量變化表    28

表5.1  2000年國(guó)際半導(dǎo)體市場(chǎng)的消費(fèi)量按地區(qū)分布表    38

圖5.1  國(guó)際半導(dǎo)體市場(chǎng)地區(qū)分布圖    38

表5.2  近年來(lái)我國(guó)單晶硅產(chǎn)、供需情況表  39

圖5.2  近年來(lái)我國(guó)單晶硅產(chǎn)、供需走勢(shì)圖  40

表5.3  1995年以來(lái)，我國(guó)IC的生產(chǎn)及消耗情況    41

圖5.3  2000－2004年我國(guó)拋光硅片市場(chǎng)需求情況    42

表5.4  國(guó)內(nèi)主要IC芯片生產(chǎn)企業(yè)及月投片量 43

表5.5  2006-2010年國(guó)內(nèi)單晶硅產(chǎn)需預(yù)測(cè)表    44

表5.6  國(guó)內(nèi)部分需求單晶硅企業(yè)目錄    45

表6.1　2002～2006年3月國(guó)內(nèi)單晶硅進(jìn)出口情況表   46

圖6.1　2002～2006年3月國(guó)內(nèi)單晶硅進(jìn)出口走勢(shì)圖   47

表6.2  2002～2006年3月國(guó)內(nèi)單晶硅進(jìn)出口均價(jià)表   47

圖6.2  2002～2006年3月國(guó)內(nèi)單晶硅進(jìn)出口價(jià)格比較圖    48

表7.1  近一年來(lái)國(guó)內(nèi)多、單晶硅價(jià)格表    50

圖7.1  近一年來(lái)國(guó)內(nèi)多、單晶硅價(jià)格走勢(shì)圖   51

表8.1  近幾年我國(guó)單晶硅擬建和在建項(xiàng)目統(tǒng)計(jì) 55

表8.2  近幾年我國(guó)單晶硅招商項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)    56