众所周知，一颗小小的芯片是由一整片晶圆切割而来，而整片的晶圆又是在硅片上刻制而成，硅片来自于硅棒的切割，硅棒来自于硅锭，硅锭来自于硅料，硅料源于硅石，硅石又称石英砂，是一种地球上广泛存在的矿石，从一块普通的硅石，一步步演化为价值千金的芯片，因此说半导体是点石成金是名副其实。

　　硅料与硅片之所以重要，因为它决定着一块芯片的基础性能，如果把芯片比作一个孩子，版图设计算是后天培养，硅料与硅片就是它的先天基因，前面的文章已经介绍了晶圆的生产和封装过程，今天就来梳理一下上游从硅石到硅片的过程，并对参与该链条的主要企业做简要介绍。

　　首先是硅料环节，是将硅石和和碳一起扔进石墨炉子里高温融化，通过化学反应把硅石里的硅提取出来，这一步既能生成硅单质（硅锭），又能生成碳化硅（风头正盛的第三代半导体材料），得到硅锭之后，硅的纯度还是不够的，有必要进行提纯，一般是先用盐酸把硅氧化成三氯硅烷，再通过氢气还原三氯硅烷得到高纯度的多晶硅，在多晶硅的的生产的基本工艺里，一般有硅烷法和改良西门子法这两种方式，目前主流方法为改良西门子法，还原炉是多晶硅生产的核心设备之一，多晶硅物理形态为磨砂款硅棒。

　　多晶硅主要有两个用途，进一步加工后，纯度较低的（99.9999%，俗称6个9）叫光伏级多晶硅，拿去做太阳能电池板，纯度较高的（99.9999999%，俗称9个9），叫电子级多晶硅，用于半导体制造，拿去生成半导体大硅片

　　虽然在半导体领域我国和欧美国家差距还很大，但是在光伏领域已经是绝对的全球龙头，打得国外企业丢盔弃甲，因此作为光伏上游的硅料，自然也是我国的强势领域，中国占据了全球80%以上的市场份额

　　高纯多晶硅产能世界第一，公司前身是1986年成立的四川眉山县渔用配合饲料厂，由刘汉元一手打造，公司做饲料起家，远销海外，打下了扎实的基本盘，2004年上交所上市，2006年底进军多晶硅产业，在乐山建立生产基地，熬过了2008年开始的光伏危机，期间攻克技术难题、奠定多晶硅的成本优势；2013年收购合肥赛维（电池片企业）、2011年成立通威新能源（光伏电站企业），积极向产业链中下游延伸布局，形成了硅料-硅片-电池片-光伏电站较为完整的光伏产业链 ，并提出了渔光一体(鱼塘上铺光伏)的新模式，2019年行业反转时，享尽产业红利，目前公司已成为多晶硅和太阳能电池有突出贡献的公司，截至 2022 年末，多晶硅年产能 23 万吨，太阳能电池年产能 70GW

　　国内多晶硅行业龙头之一，公司前身为江苏长江电气集团有限公司，2004年更名为大全集团有限公司，并于2007年在重庆投资建设多晶硅生产基地，进入新能源产业，2010年大全新能源在美国纽交所上市。在此基础上，2011年大全能源成立于新疆石河子，公司实际控制人为徐广福，徐翔父子，成立以来专注多晶硅领域(营收占比超90%)，大多数都用在加工硅锭、硅片、电池片和电池组件等太阳能光伏产品，公司下游客户包括隆基股份、晶科能源、上机数控、晶澳科技等有名的公司。2020年大全能源年产能达7万吨，产能规模跃居行业第一梯队，2021年成功科创板上市，公司目前在全力发展N型硅料，扩张半导体硅料产能，由光伏向半导体延伸

　　国内颗粒硅龙头，由业界大佬朱共山从电力行业拓展而来，企业成立于2006年，布局多晶硅生产，2007年便在香港上市，2009年收购硅料企业江苏中能，一跃成为全世界领先的硅料供应商，2010年进军硅片业务，2011年进军光伏电站业务，在随后的行业下行期主动让利下游组件，潜心研发技术，2012年，公司顺利产出标准硅烷气，搭配硅烷流化床法工艺，实现颗粒硅千吨级中试。2017年，公司收购SunEdison，推进CCz与颗粒硅技术在国内落地，2021年至今，颗粒硅大规模量产，2022年底颗粒硅有效产能达14万吨，占全球有效产能10%，进入电子级多晶硅水平，此外，公司自2017年起，已前瞻布局了钙钛矿产业

　　国内多晶硅第一梯队，特变电工全资子公司，原名特变硅业，成立于2008，公司于2011年股权收购特变电工旗下的新疆新能源，增加了风能、光伏电站的建设和运营业务。2012年特变硅业整体改制为新特能源。2015年12月，公司H股在香港联交所主板上市，目前正在冲刺A股，力争A+H，2022年，新特能源多晶硅出货量10.67万吨，业务收入257亿元，占新特能源总营收近70%，由于硅料行业马太效应明显，因此公司正加足马力，扩大产能

　　说完了硅料，再说说硅片，对半导体行业来说，硅片企业拿到电子级纯度的多晶硅，首先就是要拉单晶，能够理解将磨砂款的硅棒制作成镜面款的硅棒，一般有区熔法（FZ）和直拉法两种工艺，区熔法纯度高，氧含量低，电阻率高，能耐高压，但工艺难度大，大尺寸硅片制备困难且成本高，因为因此主要用来制作小尺寸硅片，进而制成功率器件。直拉法（CZ）工艺成熟，成本低，能产出大尺寸单晶硅棒，切成大尺寸硅片，用以制造各类芯片减少相关成本，因此直拉法为市场主流工艺，核心设备是单晶炉，拉出单晶硅棒之后需要把它磨成相同直径，然后切片（一般都会采用线切），切完后再倒角、研磨、蚀刻、抛光、清洁、检查等环节，最终制程合格的硅片，送到晶圆厂去刻电路。

　　硅片起源于美国，孟山都旗下的MEMC（2016年被环球晶圆收购）是全球第一家量产4英寸，8英寸硅片的厂商，20世纪50年代硅片产业向亚洲转移，日本、台湾、韩国等地快速地发展，诞生了一批世界巨头，包括了信越化学、日本胜高，台湾环球晶圆等，根据2020年数据，硅片领域全球市场格局如下：

　　我国硅片行业发展较晚，规模化量产时间落后海外十年以上，其中 8 英寸半导体硅片海外量产时间为1984 年，我国立昂微量产时间为 2009 年；12 英寸半导体硅片海外量产时间为2001 年，我国上海新昇量产时间为 2018 年，再者，即使产品产出了，要卖给晶圆厂，一般还需要5年以上的认证过程，因此做硅片个苦活累活

　　随着贸易战打响，国际关系紧张，在国产替代呼声越来越强的背景下，我国硅片领域也在奋起直追，迎头赶上，他们中的典型企业有以下：

　　国内硅片领域有突出贡献的公司(2021年市占率19%)，2015年由国盛集团（35%）、集成电路大基金（35%）作为主发起人出资设立，注册资本20亿，分期缴足。公司2016年收购上海新昇、芬兰Okmeitc，分别研发生产12寸大硅片和8寸及以下硅片，并入股全球SOI硅片龙头公司法国Soitec（11%），2019年，收购前期参股的上海新傲，主要生产8寸及以下硅片；2020年设立上海新硅，研发生产集成材料衬底。目前公司高管为前中芯国际及贝岭高管李炜博士，公司2021年登陆科创板

　　国内硅片领域第二大供应商(2021年市占率15.6%)，公司前身为创立于1958年的天津市半导体材料厂，1969年开始做半导体单晶硅的研发制备，1981年开始拓展赛道成为国内最早一批进入光伏领域的企业，2007年在深交所上市并在2020年完成混改成为TCL科技集团旗下公司，公司主要营业业务包括半导体和光伏(主导)两个板块 ，在半导体硅片领域的业务载体是子公司中环领先(2017年底成立)，系由TCL中环、无锡产业集团、晶盛机电等合资设立，同时掌握全系列直拉法和区熔法工艺，依托总投资30亿美元的集成电路用大硅片项目，整合内蒙古、天津、江苏三地优势资源，进行全国化产业布局，2023年2月，中环领先以换股的形式全资收购鑫芯半导体（12寸硅片制造，厂在徐州，20年投产，评估值77.6亿）

　　我国第三大硅晶圆供应商(2021年国内市占率11.2%)，前身是2000年背靠浙江大学成立的立立电子，在校企分离后立立电子取得大量资产，曾于2008年申请上市，但由于存在关联关系且出售国有资产程序存在瑕疵而失败，2015年，立昂微(2002年在杭州成立的立昂电子)取得立立电子控制权并更名为金瑞泓，通过参与国家“02专项”逐步进入我国半导体硅片第一梯队，但其8英寸硅片占比较大，押注汽车电子、工业电子、物联网等下游的爆发，目前公司分为半导体硅片60%、半导体功率器件(38%)与化合物半导体射频芯片(2%)三大模块，2020年上交所主板上市

　　国内12寸大硅片后起之秀，实控人为京东方原董事长，业界大佬王东升，再往后穿透，操盘人为法人股大王刘益谦，2016年成立北京奕斯伟科技，2019年6月邀请王东升加盟，旗下有芯片设计与解决方案(奕斯伟计算)、硅材料(奕斯伟材料)和先进封测(颀中科技)三大业务，奕斯伟材料位于西安高新区，共投资两期，一期项目投资100多亿，已于 2020年7月投产，目前月产能达 30 万片，产能规模国内第一，同时，二期项目已启动建设，满产后总产能将达100万片/月，出货量有望跻身世界前六，预计该项目三期工程总投资将达400多亿元，得到众多资本追捧，妥妥的新晋独角兽，公司目前已提报IPO

　　国内小尺寸(3-6英寸)研磨硅片龙头，由浙大出身的徐一俊2010年在杭州创立，创立伊始，硅材料遭遇行业下滑，公司转产光伏产品又逢欧洲对华光伏双反市场需求下滑，一度陷入困境，2013年修建好转，公司业务大致上可以分为三部分，第一部分是小尺寸硅片，占比46%，大多数都用在功率器件(二极管、三极管、晶闸管等功率器件以及部分传感器、光电子器件等成熟的中低端分立器件产品)，企业主要做的是抛光片的前一步研磨片的产品，第二部分为功率芯片及器件，占比32%，第三部分为单晶硅棒，在宁夏有生产基地，占比20%，公司于2014年挂牌新三板，2020年，年登陆主板，公司未来逐步往大尺寸硅片及抛光片方向发展

　　国内稀有的刻蚀用硅电极硅料及硅零部件供应商，由早稻田大学博士，前日本东芝陶瓷中国区总经理潘连胜2013年回国在辽宁锦州创立，企业成立时目标做硅片场，无奈当时投资大，融不到钱，于是选择了工艺流程相近、但投资规模更小的刻蚀用硅电极硅料的细分市场开始(全球规模仅4.1亿美金)，主要供应给日本、韩国的厂商用来生产刻蚀用硅电极，2020年公司又进军硅零部件业务，用于刻蚀机设备原厂开发的硅零部件产品替换和保养。由于市场很细分，竞争少，公司积累足够，因此2020年成功登陆科创板，募集资金11亿，进军8英寸硅片厂(轻掺低缺陷)，预计2024年投产

　　老牌国产8英寸硅片企业，公司前身是原北京有色金属研究总院的半导体硅材料研究室，2018年由日本RS科技参与混改，RS会长，福建人方永义担任大股东及董事长，公司基本的产品为半导体硅抛光片、刻蚀设备用硅材料、半导体区熔硅单晶，服务于中游的集成电路制造企业，主攻汽车电子、工业电子、航空航天的应用市场。 2019年在山东德州打造了大尺寸硅材料规模化基地，2022年底，科创板成功上市，逐步向12英寸扩展