2025年全球与中国外延片市场 - 市场再起航：功率与模拟芯片需求拉动，12英寸硅片成焦点
2025年半导体外延片市场概况.– Bossonresearch.com
——市场再起航：功率与模拟芯片需求拉动，12英寸硅片成焦点
2024 年开始，全球半导体市场在经历了先前的低迷之后，开始呈现复苏态势。受益于功率器件和模拟芯片下游需求回暖，半导体外延片市场也在迎来新的机会。
外延片定义及研究范围界定
根据制造工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片、退火片和SOI硅片，其中外延片对抛光片的延伸加工。外延片（epitaxial wafer）是指通过外延生长技术在衬底表面沉积一层具有特定晶体取向和化学组成的薄膜而形成的半导体材料。该过程通常在高真空或特定化学环境中进行，以保证外延层的高纯度、高质量和晶体完整性。主要的外延技术包括分子束外延（MBE）、化学气相沉积（CVD）和液相外延（LPE）。外延片的物理特性包括层厚、表面粗糙度和晶体完美度等；化学特性则涵盖纯度、掺杂浓度及均匀性等。高质量的外延晶体结构和可控的掺杂特性，使外延片在高性能半导体器件制造中，如功率器件、射频器件、LED、光电器件及微电子芯片中，具有不可替代的优势。
外延片透过在衬底表面形成各种层来制成，以增强衬底的性能特性，例如更强的电流耐受性、更高的电压耐受性以及操作稳定性。外延片从最初的硅(Si)发展到以碳化硅(SiC)及氮化镓(GaN)为代表的新一代材料，反映了行业对更高效及性能的追求。据此，外延片可根据不同元素进行分类，如硅、碳化硅及氮化镓。这些材料中，碳化硅因其优异的物理特性（如优异的效率及热传导性）将在制造外延片方面占据主导地位，并预计其他半导体材料仍无法替代。
根据汇睿咨询的数据，2024年全球外延片市场规模为61.42亿美元，预计到2033年底将达到121.87亿美元，2025年至2033年间的年复合增长率将达到7.91%。
半导体行业的持续扩张是市场发展的关键驱动力。作为供应链上游环节，硅片市场的复苏落后于终端市场和芯片制造等下游环节。然而，随着半导体行业的持续扩张，预计外延片市场将在2025年复苏，并在此后持续增长。外延片广泛应用于功率半导体、射频器件、光电器件和传感器。尤其是在电动汽车、可再生能源和智能电网领域，外延硅和碳化硅（SiC）晶圆显著提高了功率器件的耐压和效率，推动了高性能电力电子产品的普及。此外，5G通信、数据中心、高速光通信等基础设施的建设热潮，也推动了对化合物半导体外延片（如GaAs、InP、GaN等）的需求，以满足更高频率、更宽带宽、更低功耗的要求。此外，消费电子和显示技术的升级（包括AMOLED、MicroLED、AR/VR设备等）也进一步拓展了外延片的应用领域。
外延片市场竞争格局
全球外延片市场的竞争格局呈现出“国际寡头主导 + 区域厂商崛起”的态势。整体来看，市场集中度不高。其中日本的信越化学占据了最高的市场份额（约15%）。目前，全球主要的参与者包括：信越半导体、住友金属（SUMCO）、相干公司（Coherent）、德国 Siltronic、SK siltron、GlobalWafers、IQE、昭和电工、浙江金瑞泓、茂晶光电、上海硅产业集团、合晶科技、立昂微、南京国盛电子、河北普兴电子、日亚化学（Nichia）、超硅半导体、IntelliEPI、厦门三安、天域半导体等。
外延片市场发展趋势
1. 功率器件及模拟芯片下游需求复苏
随着功率器件和模拟芯片下游需求的复苏，全球外延片市场正在重回增长轨道。近两年，消费电子需求波动及全球宏观环境的不确定性，一度抑制了外延片的出货量。但随着新能源汽车、工业控制、能源管理、先进通信等市场的回暖，功率器件和模拟芯片的产能利用率逐步提升，带动高质量外延片的需求重新燃起。尤其是在电动汽车驱动电机、充电桩、光伏逆变器、智能电网等应用领域，碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等第三代半导体外延片的需求正在快速释放。同时，电源管理、传感、射频前端等领域模拟芯片的稳步增长，进一步扩大了外延硅片的采购量。在多种下游应用的拉动下，外延片市场正逐渐走出供需低谷，迎来新一轮增长。
2. 碳化硅外延片的快速发展
碳化硅外延片是制造碳化硅功率半导体器件的主要材料。随着高性能碳化硅功率半导体的需求持续增长，也推动了碳化硅外延片的需求。多年来，可再生能源、电力电子、汽车和电信等行业的增长共同推动了碳化硅功率半导体器件市场的扩张。这些高性能半导体因其在高温高压下高效运行、开关过程中能量损耗低以及有助于提高电子系统整体效率而变得不可或缺。
以下是按收入计算的全球碳化硅外延片市场规模预测：
与此同时，生产技术的进步使得SiC外延片更加可靠。外延层厚度、沉积技术和设备创新的进步显著提高了晶圆质量。业界正朝着更厚的外延层发展，一些制造商已将外延层厚度提升至300微米，以满足更高电压耐受性的需求。这些发展在提高器件性能、可靠性和能效的同时，也降低了生产成本。化学气相沉积（CVD）技术因其成本适中、外延质量良好、生长速度快等特点，是目前4H-SiC外延最广泛使用的方法。CVD的工作原理是在高温下分解气态前驱体，使原子重新结合并在衬底表面形成固态薄膜，从而生产出高质量的SiC外延片。多腔体设计和多晶圆处理等设备创新对于提高生产效率和降低成本也至关重要。
3. 规模经济
专业化的外延片制造商将在未来创造成本壁垒。随着技术密集型产业的发展，上游制造商（尤其是从事外延片生产的制造商）将创造巨大的产业价值。其运营中的规模经济将提高效率并带来竞争优势。这一趋势预计将降低单位生产成本，使这些制造商能够建立显著的成本壁垒。随着这些外延片生产商扩大产能并优化工艺，他们将能够利用规模优势与供应商协商更有利的条款，投资尖端技术，并实现更高的自动化水平。这些因素将有助于降低成本基础，这对于在激烈的竞争中保持盈利能力至关重要。这些优势所创造的成本壁垒将对新进入者构成挑战，他们必须达到与老牌企业相当的成本结构才能站稳脚跟。
4. 12英寸硅片成焦点
12英寸大硅片正在逐渐受到市场关注，主要在于其能有效降低生产成本——硅片尺寸扩大能有效摊薄单位芯片制造成本。以 8 英寸与 6 英寸硅片为例，8 英寸硅片的面积较 6 英寸提升约 1.78 倍，这意味着单张硅片可产出的芯片数量成倍增加；更关键的是，由于硅片边缘存在平整度不足、缺陷率较高等问题，实际有效利用区域集中在中间部分，大尺寸硅片的有效制造区域更大，进一步提升了生产效率与资源利用率。
例如，作为半导体硅片生产企业之一，立昂微近期在 12 英寸硅片领域持续取得进展。2025 年 2 月，立昂微与嘉兴市南湖高新技术产业园区管理委员会签署协议，计划投资 12.3 亿元建设 “年产 96 万片 12 英寸硅外延片项目”。该项目预计全部建成达产后，将形成年产 96 万片 12 英寸硅外延片的生产能力，建设周期预计为 5-8 年，且将在立昂微已收购的金瑞泓微电子（嘉兴）有限公司厂房内实施。
5. 政策支撑
从全球视角来看，外延片产业的发展受到各主要国家和地区政策的大力支持，这在一定程度上推动了技术进步和产业规模扩张。美国通过《芯片与科学法案》（CHIPS and Science Act）等政策，对先进半导体制造、功率器件及化合物半导体材料的研发和产能建设提供资金补贴与税收优惠，重点扶持硅、SiC、GaN 等外延片相关技术。欧盟在其《欧洲半导体行动计划》中，明确提出提升自主芯片设计与制造能力，支持先进外延片材料和工艺创新，尤其在功率半导体、LED、光通信等领域。日本、韩国和台湾则通过产业基金、技术创新联盟和企业补贴等方式，保障本土外延片企业在全球供应链中的竞争力。中国政府的政策则尤其密集，国产替代成为了行业的重要支撑因素，以下是中国近期外延片相关的行业法规:
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发布时间 |
文件名称 |
主要内容 / 重点领域 |
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2021-03-11 |
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》 |
国家安全与发展全局领域制定战略性科学计划和科学工程；集成电路设计工具、重点装备、高纯靶材等关键材料研发；集成电路先进工艺、IGBT、MEMS等特色工艺突破；先进存储技术升级；碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展。 |
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2021-06-01 |
《工业和信息化部、科技部、财政部、商务部、国资委、证监会关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》 |
组建创新联合体或技术创新战略联盟；协同创新；重点攻关基础零部件、基础电子元器件、基础软件、基础材料、基础工艺、高端仪器设备、集成电路、网络安全等关键核心技术、产品、装备，并进行示范应用。 |
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2021-12-12 |
《国务院关于印发「十四五」数字经济发展规划的通知》 |
提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料和生产装备供给水平；强化关键产品自给保障能力；实施产业链强链补链行动；面向多元化应用场景的技术融合和产品创新；重点产业供应链体系建设包括 5G、集成电路、新能源汽车、人工智能、工业互联网。 |
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2023-06-02 |
《工业和信息化部等五部门关于印发〈制造业可靠性提升实施意见〉的通知》 |
电子行业可靠性提升：重点提升 SoC/MCU/GPU 等高端通用芯片、氮化镓╱碳化硅宽禁带功率器件、精密光学元器件、光通信器件、新型敏感元件及传感器、高适应性传感器模组、北斗芯片与器件、片式阻容感元件、高速连接器、高端射频器件、高端机电元器件、LED 芯片等。 |
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2024-01-18 |
《工业和信息化部等七部门关于推动未来产业创新发展的实施意见》 |
面向国家重大战略需求和人民美好生活需要，加快重大技术装备攻关工程；突破人形机器人、量子计算机、超高速列车、下一代大飞机、绿色智能船舶、无人船艇等高端装备；发展依赖半导体行业支持，尤其是高性能计算机、存储和网络通讯等半导体产品。 |
报告的内容：报告系统地统计了全球与中国市场外延片的市场的产能、销售额、价格及未来发展趋势，分别从重点厂商、不同产品类型，不同应用领域，不同区域市场等多个维度分析各类细分市场的市场空间、发展趋势及主要特点，全面地梳理了全球与中国市场的主要厂商产品特点、市场定位、经营状况及其的市场份额，以期为业内厂商、相关领域投资者、相关政策制定及决策者，提供全面、客观的市场研究报告，为各类市场研究人员，投资人员，政府部分提供可靠的决策信息支持。
报告包括的主要厂商：
信越半导体
住友金属(SUMCO)
相干公司(Coherent)
德国 Siltronic
SK siltron
GlobalWafers
IQE
昭和电工
浙江金瑞泓(立昂微)
茂晶光电
上海硅产业集团
合晶科技
南京国盛电子
河北普兴电子
日亚化学(Nichia)
超硅半导体
IntelliEPI
厦门三安
天域半导体
外延片按照不同产品类型，包括如下几个类别：
硅外延片
碳化硅外延片
蓝宝石外延片
氮化镓 (GAN)外延片
砷化镓 (GaAs)外延片
其他
外延片按照不同下游应用场景，包括如下几个类别：
LED 半导体
功率半导体
MEMS 器件
其他
重点关注如下几个地区：
北美
欧洲
亚洲其他
其他
报告的内容概况：
本报告共11章，各章节主要内容如下：
第1章：报告对外延片的定义及统计范围的介绍，涵盖外延片类型的细分市场和应用细分市场的定义及发展情况，详述外延片行业的发展现状及历程，并分析外延片行业的未来发展趋势。
第2章：外延片市场的产业链分析，包括上游原材料的主要供应商，中游的主要竞争对手，以及下游的关键细分市场和客户名单。重点分析各环节在产业链中的作用和相互关系。
第3章：全球主要地区及中国外延片市场的总体规模分析（2019-2030年全球市场的产能、市场规模，以及中国市场的产能等数据）。详细介绍了各地区市场的容量及增长潜力。
第4章：中国外延片市场的发展环境分析。包括宏观环境（PEST）分析、行业波特五力分析、行业政策分析，以及热点事件对行业发展环境的影响分析。
第5章：全球及中国外延片竞争格局分析，涵盖各厂商的产能、市场份额、以及行业集中度发展趋势等。分析行业内主要企业的竞争优势和市场地位。
第6章：全球外延片主要地区市场概况，包括各地区市场的产能、技术水平，以及市场规模等。对比不同地区的市场特点和发展前景。
第7章：全球及中国外延片不同类型细分市场的产能、市场规模及份额等分析。详细介绍了不同类型电池的回收现状及未来趋势。
第8章：全球及中国外延片不同应用领域细分市场的产能、市场规模及份额等分析。探讨了不同应用领域对外延片市场的需求及其发展潜力。
第9章：全球外延片主要厂商的基本情况介绍，包括公司简介、外延片产能、市场规模及SWOT分析，以及其最新的技术进展和市场动态。
第10章：市场动态、行业增长驱动因素、行业发展机遇、以及行业内的有利因素、不利因素及阻碍因素的分析。并提出了战略定位建议。
第11章：市场研究的主要发现及行业未来展望。对外延片行业的长期发展前景进行深入分析和预测。
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以上内容均来源于汇睿咨询发布的《2024 年全球与中国外延片市场竞争格局与发展前景研究报告》。汇睿咨询是专业的市场研究机构，专注于细分市场调研、专家网络、市场现状及预测、企业竞争分析、专精特新"小巨人"企业市场占有率调研、专项调研、市场前景分析、消费者行为分析等。公司致力于为各个行业提供最全面、最新的深度研究报告，帮助客户梳理、整合业内最新市场信息，为客户提供客观、理性、简便的决策参考信息，为决策者提供降低投资风险，把握市场前景的有效工具。同时，汇睿咨询(BSR)也是一个报告收录平台，该平台主要帮助咨询行业人员，各类市场研究工作者交流成果、交流报告、交流观点、交流经验的分享平台。
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