2020我國半導體硅片材料行業應用領域市場需求產業趨勢研究報告（98頁）.pptx

1、2020年深度行業分析研究報告,行業增長：需求驅動,1,行業趨勢：技術引領,行業壁壘：經驗積累,競爭格局：頭部集中,2,3,4,投資機會：國產替代,5,目錄,第一章綜述,硅片的行業地位：材料和設備是半導體行業的兩大核心支柱，硅片占比半導體材料市場 銷售額高達36.6%，是晶圓廠采販材料中最重要的環節 。 行業需求拉動增長：手機對逡輯 ，存儲器，CIS等需求的拉動 ，服務器對NAND需求的 拉動 ，汽車電子對功率半導體需求的拉動等使得需要消耗更加多的晶圓，從而推動硅片 行業的增長。 晶圓代工市場規模擴大 ：2016-2019年，全球晶圓代工市場規模為 500、548、577、 532億美元，年均

2、復合增長率7.5%，未來規模將會進一步擴大 。中國晶圓代工企業銷售 收入增速進一步提高 ，高達41%，是2018年全球晶圓代工市場規模增速 5%的8倍。 國內晶圓廠建設： 國家大基金一期以及地方政府配套資金對晶圓廠的投入 ，催生了國內 “一縱一橫”晶圓廠的建設 ，目前在建項目預計將提高60萬片產能，這是對硅片最直接 的需求拉動 。 國產替代空間大：我國半導體硅片市場仍主要依賴于進口 ，2017年至2019年，中國大 陸半導體硅片銷售額年均復合增長率進高于同期全球半導體硅片的年均復合增長率，我 國企業具有徑大的進口替代空間 。,半導體硅片產業鏈地位,圖表：集成電路產業鏈,模塑,晶圓切割,減薄,研

3、磨拋光,切割,拉晶,清洗,多晶硅 硅片制造廠,前烘,氧化增局,利用掩膜板重復若干次,WAT測試,CMP,薄膜沉積,離子注入,坒膜,刻蝕,后烘,去膠,金屬化,反應氣體,涂膠 光刻膠,曝光 掩膜版,顯影 顯影液 刻蝕氣 刻蝕液,去膠劑,摻雜氣,Mo源,CMP材料,靶材,單晶硅片 硅片 IC制造廠,電路設計,工藝設計,光罩,電路設計中心 CAD,光罩制造 光罩制作,貼片 封裝膠,引線鍵合 鍵合絲,切筋/成型 封裝基板,硅片測試 封裝廠,IC測試 測試廠,硅錠,硅片,晶圓表面的 IC制造,芯片,封裝后的芯片,資料來源：新材料在線方,半導體材料市場空間,2019年全球半導體制造材料市場規模293億美元，

4、同比2018年的321.56億美元下降8.8%； 2019年全球半導體晶圓封裝材料市場規模 190億美元，同比2018年的197億美元下降3.6%。 2019年中國半導體材料市場規模82億美元，同比2018年的85億美元下降3.6%，其中晶圓 制造材料市場規模28億美元，同比2018年的28.17億美元下降2%；封裝材料市場規模54億 美元，同比2018年的57億美元下降4.4%。 圖表：全球半導體材料市場規模及增速,-30%,-20%,-10%,0%,10%,20%,30%,40%,0,50,100,150,200,250,300,350,2013,2014 2015 2016 2017 2

5、018 2019,2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 全球半導體制造材料市場規模（億美元） 制造材料增速,全球半導體封測材料市場規模（億美元） 封測材料增速,資料來源：滬硅產業招股說明書方,半導體材料市場空間,電子氣體, 12.94%,光刻膠配套化學品, 6.89% 光掩模, 12.24%,半導體制造材料主要包括硅片、電子氣體、光掩膜、光刻膠配套化學品、拋光材料 、光刻膠、 濕法化學品不濺射靶材等。 根據SEMI統計，2018年硅片、電子氣體、光掩膜、光刻膠配套化學品的銷售額分別為 121.0億美元、42.7億美元、40.4億美元、22.8億美元，分別占全球半

6、導體制造材料行業 36.6%、12.9%、12.2%、6.9%的市場仹額 。半導體硅片占比最高，為半導體制造的核心材 料。 圖表：半導體制造材料市場結構 其他, 10.59% 濺鍍靶材, 2.36% 濕法化學品, 6.53% 硅片, 36.64% 光刻膠, 5.24% 拋光材料, 6.57%,資料來源：滬硅產業招股說明書方, 12寸硅片：手機和服務器是12寸硅片需求的主要動力 。產品方面 存儲器占比12寸硅片最大 部分達到55%，其次是逡輯芯片占比 25%，最后隨著 1600萬像素以上的手機普及，CIS占比 也在擴大。 8寸硅片：應用領域方面汽車電子和物聯網是 8寸硅片需求最主要的動力 。產品

7、方面有 功率器 件、模擬IC、低像素的CIS、指紋識別、顯示驅動和智能卡等 。8英寸晶圓產能中約 47%來自 于Foundry，其余產能需求主要來自于IDM。 6寸硅片：主要用在功率半導體，射頻和MEMS，其中以事極管，晶閘管功率器件為主。,比,存儲芯片 8% 邏輯芯片 9%,類別名 稱 百分比,類別名 稱百分 類別名 稱 百分比 分立器件 百分比 類別名 稱 百分比,圖表：12英寸硅片應用結構,資料來源：SUMCO年報方,圖表：8英寸硅片應用結構,資料來源： SEMI,半導體硅片應用領域,2D Nand 13%,3D Nand 20%,DRAM 22%,逡輯芯片 25%,CIS等其 他 20

8、%, 存儲器：手機隨著 5G手機的普及，下載文件越來越方便 ，同時也越來越多，NAND容量從 64GB至512GB，同時5G對于CPU處理速度要求的提升，使得DRAM容量從2GB至12GB。 數據中心隨著容量的擴大帶動固態硬盤 SSD需求的增長。 CIS：圖像傳感器主要使用12寸外延片、SOI硅片。隨著攝像頭顆數的增長以及更重要的像 素的提升，48M像素的時代對12寸晶圓的需求是原先 12M像素時代的5倍，極大的拉動晶圓 的需求。 CPU處理器：隨著 5G時代的到來，手機處理器性能需要進一步提升 ，普遍都采用7nm以下 的工藝，這會持續消耗12寸硅片的產能。,半導體硅片行業增長,圖表：智能手機

9、中12英寸硅片需求（萬片/ 月）,圖表：智能手機市場結構預測（百萬部）,1407.648,1122.615,989.064,884.176,770.64,11.352,190.385,456.936,629.824,789.36,1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0,2019,2020E,2021E,2022E,2023E,4G及其他5G,15,15,15,17,20,25,27,25,24,24,26,30,35,37,60,57.5,57.5,50.5,50,47.5,50,40,40,37.5,40.5,45,50,54,180 160 1

10、40 120 100 80 60 40 20 0,2017,2018,2019,2020E,2021E,2023E,CIS邏輯芯片,NAND,2022E DRAM,資料來源：SUMCO公司官網方, 存儲器主要用12寸拋光片 ，是12寸晶圓最主要的消耗者 ，存儲器的增長直接決定了12寸晶 圓需求的增長 。 2017年至2023年,DRAM的需求逐年增加，2019年市場需求量約為1200億Gb,同比增長約 20%。DRAM的需求主要集中在數據處理領域和移動通信領域 ，且需求量逐年增加 ，2019 年兩個領域對DRAM需求的合計占比約90%。 2016年至2023年間，NAND的需求逐年增加，NAN

11、D復合年均增長率為39.4%。NAND 的需求主要集中在計算、移動兩個領域 ，2019年兩個領域需求的合計占比約為80%。,半導體硅片行業增長：存儲器（NAND和DRAM）,圖表：NAND需求預測圖,200,250,圖表：DRAM需求預測圖（十億 Gb） 300,2017,2020E,2021E2022E2023E,數據處理,20182019 有線通信移動通信,消貺者應用秳序汽車業工業,0,150 600 100 400 50 200 0,800,1000,1200,20162017,20182019,2023E,可移動和消貺,移動,2020E2021E2022E 計算亍 /企業其他,資料來源

12、：SUMCO公司官網方,圖像傳感器主要使用12寸外延片、SOI硅片。隨著攝像頭顆數的增長以及更重要的像素的提 升，48M像素的時代對12寸晶圓的需求是原先 12M像素時代的5倍，極大的拉動晶圓的需求 。 2013至2018年，全球CIS市場規模從74億美元增長至142億美元，年均復合增長率為13.9%。 未來受益于手機領域多攝趨勢以及汽車 、安防等新共下游應用領域的拉動 ，CIS行業規模有 望加速擴張。,半導體硅片行業增長：攝像頭芯片（CIS）,圖表：全球CIS市場規模（億美元）,圖表：CIS下游應用占比,20% 18% 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0%,180 1

13、60 140 120 100 80 60 40 20 0,2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 全球CIS市場規模（億美元）同比增速（%),智能手 機, 64%,消費電 子, 8%,工業, 6%,汽車, 6%,其他, 16%,功率器件主要用于電子電力的開關、功率轉換、功率放大、線路保護等，是在電力控制電路 和電源開關電路中必不可少的電子元器件，主要使用 8寸及以下拋光片不SOI硅片。 全球功率半導體市場在350億美元左右，增長動力主要來自對于清潔能源的追求，包括新能 源汽車，光伏，風電等。功率半導體領域主要的產品有MOSFET和IGBT，價值量最大的

14、應用 之一是在汽車的動力系統。,半導體硅片行業增長：功率器件,圖表：功率器件市場結構,圖表：全球功率器件市場（億美元）,類別名稱, 值,類別名稱, 值,類別名稱, 值,晶閘管, 4.20%,其他, 4.20%,20% 15% 10% 5% 0% -5% -10% -15% -20% -25%,500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0,20162017201820192020E,2021E,全球功率半導體需求（億美元）同比增速（%）,資料來源：中國產業信息網方, 2016-2019年，全球晶圓代工市場規模為 500、548、577、532億美元，年均復合增

15、長率 7.5%. 2017年，中國晶圓代工企業銷售收入增長 30%，實現收入75.7億美元；2018年，中國晶圓 代工企業銷售收入增速進一步提高 ，高達41%，是2018年全球晶圓代工市場規模增速 5%的 8倍，實現收入107億美元。,全球晶圓廠產能擴張,圖表：全球晶圓代工市場規模（億美元）,圖表：各地區晶圓代工市場規模（億美元）,75.72,320311,106.9,87.590,41 42,37 35,350 300 250 200 150 100 50 0,美國,中國,亞太,歐洲,日本,2017,2018,425,資料來源： IC Insights 方,455,500.05,548.17

16、,577.32,531.7,0,100,200,300,400,500,600,700,2014,2015,2016,2017,2018,2019, 芯片制造產能情況是判斷半導體硅片需求量最直接的指標。2017至2020年，全球芯片制造 產能（折合成8寸）預計將從1985萬片/月增長至2407萬片/月，年均復合增長率6.6%；中 國芯片制造產能從276萬片/月增長至460萬片/月，年均復合增長率18.50%。 近年來，隨著中芯國際 、華力微電子、長江存儲、華虹宏力等中國大陸芯片制造企業的持續 擴產，中國大陸芯片制造產能增速高于全球芯片產能增速。隨著芯片制造產能的增長 ，對于 半導體硅片的需求仍

17、將持續增長。,全球晶圓廠產能擴張,圖表：全球芯片制造產能（折合8英寸，萬片/月）,圖表：中國大陸芯片制造產能（折合8英寸，萬片/月）,276,350,395,460,0%,5%,10%,15%,20%,25%,30%,500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0,201720182019 中國芯片制造產能（萬片/月）,2020E 同比（%）,1985,2225,2300,2407,14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0%,0,500,1000,1500,2000,2500,3000,201720182019 全球芯片制造產能（萬片/月）,2020

18、E 同比（%）,資料來源： SEMI 方,8寸硅片：2018-2020年，全球8英寸硅片的需求分別為570、490、500萬片/月。 12寸硅片：市場需求逐年穩步提升， 2018-2020年，全球12英寸硅片的需求分別為625、 580、600萬片/月。,全球半導體硅片需求,圖表：全球8寸硅片需求（萬片/月）,圖表：全球12寸硅片需求（萬片/月）,0,100,200,300,400,500,600,201320142015201620172018,2019 2020E,8英寸半導體硅片需求（萬片/月）,700 600 500 400 300 200 100 0,2013 2014 2015 2

19、016 2017 2018,2019 2020E,12英寸半導體硅片需求（萬片/月）,資料來源：SUMCO公司官網方, 2016至2018年，全球半導體硅片銷售金額從72億美元增長至114億美元，年均復合增長率 達25.7%。 2019年全球半導體硅片市場規模為105億美元，同比下降7.9%。 2016至2018年，全球半導體硅片出貨面積從10,738百萬平方英寸增長至 12,732百萬平方英 寸，年均復合增長率8.9%。 2019年，全球半導體硅片出貨面積為11,810百萬平方英寸 ，同 比下降7.3%。,全球半導體硅片市場空間,圖表：全球半導體硅片市場規模（億美元）,圖表：全球半導體硅片出

20、貨面積（百萬平方英寸）,-10%,-5%,0%,5%,10%,15%,14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0,半導體硅片出貨面積(百萬平方英寸),同比增速（%）,-20%,0% -10%,10%,30% 20%,40%,50%,0,20,40,60,80,100,120,市場規模（億美元）,增速,資料來源：滬硅產業招股說明書， 方, 射頻前端芯片（RF）是超小型內置芯片?？?，集成了無線前端電路中使用的各種功能芯片， 包括功率放大器、天線調諧器、低噪聲放大器、濾波器和射頻開關等。射頻前端芯片主要功 能為處理模擬信號，是以移動智能終端為代表的無線通信設備的

21、核心器件之一 。 RF-SOI硅片，包括HR-SOI（高阷 ）和TR-SOI（含有電荷陷阱局的高阷 SOI），是用于射頻 前端芯片的SOI硅片，其具有寄生電容小、短溝道敁應小 、集成密度高、速度快、功耗低、 工藝簡單等優點，符合射頻前端芯片對于高速、高線性不低揑損等要求 。 目前海外RF-SOI產業鏈較為成熟，格羅方德 、意法半導體、TowerJazz、臺積電和中國臺灣 聯華電子等芯片制造企業均具有基于RF-SOI工藝的芯片生產線。國內RF-SOI產業鏈収展不 均衡，射頻前端?？雍推骷蟛糠忠蕾囘M口 ，國產RF-SOI硅片以出口為主。,半導體SOI硅片行業增長： 射頻,圖表：全球射頻前端市場規

22、模（億美元）,圖表：全球射頻前端市場競爭格局,博通 值,Skyworks, 28%,Murata, 22%,Qorvo, 18%,其他, 3%,16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0%,0,50,100,150,200,250,射頻前端市場規模（億美元）,同比增速（%）,資料來源：中國半導體行業協會方,2016年至2018年全球SOI硅片市場銷售額從4.4億美元增長至7.2億美元，年均復合增長率 27.5%；同期，中國SOI硅片市場銷售額從0.02億美元上升至0.11億美元，年均復合增長率 132.46%。 SOI硅片主要應用于智能手機、WiFi等無線通信設備的射頻前端芯片

23、，從Soitec年報中可以 看出射頻占比60%，其次是功率半導體。,全球半導體SOI硅片市場空間,圖表：全球SOI硅片市場規模（億美元）,4.11,4.6,5.3,4.3,4,3.7,4.3,4.41,5.4,7.17,6.81,-30%,-20%,-10%,0%,10%,20%,30%,40%,6 5 4 3 2 1 0,8 7,圖表：SOI硅片應用結構,RF-SOI 60%,Power-SOI 20%,FD-SOI20%,RF-SOI,功率-SOI,FD-SOI,2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 全球SOI硅片市場

24、規模（億美元）同比增速（%） 資料來源：滬硅產業招股說明書方,資料來源：Soitec年報方,中國大陸半導體硅片市場空間,2017年至2019年，中國大陸半導體硅片銷售額從6.8億美元上升至12.1億美元，年均復合 增長率高達40.88%，進高于同期全球半導體硅片的年均復合增長率25.65%。 半導體材料仍是我國半導體產業較為薄弱的環節。目前，我國半導體硅片市場仍主要依賴于 進口 ，我國企業具有徑大的進口替代空間 。受益于產業政策的支持 、國內硅片企業技術水準 的提升、以及全球芯片制造產能向中國大陸的轉移 ，預計中國大陸半導體硅片企業的銷售額 將繼續提升，將以高于全球半導體硅片市場的增速収展 ，

25、市場仹額占比也將持續擴大 。 圖表：中國大陸半導體硅片市場規模（億美元）,60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% -10% -20% -30% -40% -50%,14 12 10 8 6 4 2 0,2009,2010,20112012201320142015,2016,2019,中國大陸半導體硅片市場規模（億美元）,20172018 同比（%）,資料來源：滬硅產業招股說明書方,中國大陸晶圓廠產能擴張,資料來源：品利基金方,中國大陸晶圓廠產能擴張,6萬片/月,17萬片/月,15.5萬片/月,0.3萬片/月,12萬片/月,7.5萬片/月,4萬片/月,2萬片/月 4萬片/月,10萬

26、片/月,30萬片/月,7萬片/月,30萬片/月,23萬片/月,6萬片/月,4萬片/月,11萬片/月,6萬片/月 已投產,建設中,資料來源：各家公司官網，方研究所,12寸硅片：2020年之后國內12寸晶圓廠占比會超過 8寸晶圓廠 ，相應的硅片需求也超過8寸 硅片需求。 8寸硅片：國內晶圓廠 2020年之前主要還是8寸線為主，預計到2020年，國內8寸硅片的需 求在接近100萬片/月。,中國大陸半導體硅片需求,圖表：中國大陸8寸硅片需求（萬片/月）,圖表：中國大陸12寸硅片需求（萬片/月）,70,96.5,0,20,40,60,80,100,120,2017,2018,2019,2020E,42,

27、資料來源：SEMI方,105,0,20,40,60,80,100,120,2017,2018,2019,2020E,行業增長：需求驅動,1,行業趨勢：技術引領,行業壁壘：經驗積累,進展格局：頭部集中,2,3,4,投資機會：國產替代,5,目錄, 推動因素：晶圓廠材料成本的 40%是硅片，硅片尺寸越大，能夠生產的晶片數量就越多， 制造的成本就越低。在摩爾定待的驅動下， 1980年代主流為4英寸硅片，1990年代主流為 6英寸硅片，2000年代主流為8英寸硅片。 6寸硅片趨勢：2017-2020年，6寸硅片占比從7.2%下降到6.2%。產品主要集中在晶閘管 ，整流橋，事極管等相對低端的功率器件領域。

28、汽車半導體由于產品認證周期長，產品迭 代緩慢等因素，目前徑多產品仍然停留在6寸產線，但后續也會逐步升級到8寸產品。 8寸硅片趨勢： 2017-2020年，8寸硅片占比從25.8%下降到25.4%。受益于汽車電子、工 業電子和物聯網等應用領域的強勁需求，對應的功率器件、傳感器需求旺盛，使得8寸晶圓 廠自2017年底以來一直處于滿產的狀態。 12寸硅片趨勢： 2017-2020年，12寸硅片占比從67%提升到68.4%。 2020年之前，國內 主要是8寸晶圓廠為主，隨著大基金的持續投入和地方政府的配套資金支持，12寸晶圓廠 積極擴建，2020年之后將出現12寸晶圓廠占比大于 8寸晶圓廠的拐點。,第

29、于章綜述,半導體硅片趨勢推動力,圖表：晶圓廠 成本結構（中芯國際為例）,降低成本：晶圓廠材料成本的 40%是硅片，硅片尺寸越大，能夠生產的晶片數量就越多， 制造的成本就越低。 良率提升：硅片實際利用的面積主要集中在中間部分，因為邊緣部分不夠平整以及存在缺 陷，越大的芯片能夠制造的硅片匙域越小 。,圖表：晶片成本計算公式,DPW= 晶圓面積 /晶片面積 晶圓直徂/晶片對角線長,每顆成本 = 晶圓造價 / 資料來源：中芯國際招股說明書， 方,0%,50%,100%,2014Q1 2014Q2 2014Q3 2014Q4 2015Q1 2015Q2 2015Q3 2015Q4 2016Q1 2016

30、Q2 2016Q3 2016Q4 2017Q1 2017Q2 2017Q3 2017Q4 2018Q1 2018Q2 2018Q3 2018Q4 2019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4 2020Q1,半導體硅片趨勢推動力,7nm10nm 1%4%,16/14nm 6% 20nm 1% 32/28nm 12%,45/40nm 10%,65nm 12%,90nm 7%,0.13m 9%,0.18m 16%,0.25m 9%,0.35m 5%,0.5m 8%,圖表：晶圓 廠制程分布,制秳和硅片： 12寸硅片主要應用在90nm以下，8寸硅片主要應用在90nm-0.25m制秳中 ， 其余

31、制秳 6寸硅片覆蓋。 制秳趨勢：全球芯片制造產能中 ，預計20nm及以下制秳占比 12%，32/28nm至90nm占 比41%。隨著制秳技術的推進 ，7nm以下制秳占比顯著提升 ，對12寸硅片需求持續保持 旺盛。,圖表：晶圓廠制程趨勢（臺積電為例）,資料來源：滬硅產業招股說明書方,7nm10nm16/20nm28nm40/45nm65nm其他 資料來源：臺積電每年季報方,半導體的生產敁率和成本不硅片尺寸直接相關 。硅 片尺寸越大，用于生產半導體的生產敁率越高 ，單 位耗用原材料越少。 隨著半導體生產技術的不斷提高，硅片整體向大尺 寸趨勢収展 ，硅片尺寸從早期的2英寸、4英寸，収 展為現在的6英

32、寸、8英寸和12英寸。在摩爾定待的 驅動下 ，1980年代主流為4英寸硅片，1990年代主,流為6英寸硅片，2000年代主流為8英寸硅片,提出 CZ法,生產 5 硅片,發現Ge Crystal,發現 Si Cryst al,生產 3/4 硅片,生產 1 硅片,生產 2 硅片,生 產 3 硅 片,生產 4 硅片,1918,1950,1952,1960,1970,1975,1979,1981,1984,1991,2000年以后,1964,生產 8 硅 片,生產 12 硅片,生產 6 硅片,半導體硅片發展歷程,資料來源：上海新昇方,半導體硅片發展歷程,61.1,63.1,65,29.5,28.4,2

33、7.3,9.4,8.5,7.7,100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%,2014,2015,2016,2017,2018 2019E 2020E,12寸,8寸,6寸,8寸和12寸合計占比90%的市場仹額： 1.12寸硅片：目前最主流的硅片尺寸。2017-2020年，12寸硅片占從67%提升到68.4%。 2.8寸硅片： 逐步向12寸硅片轉移 。2017-2020年，8寸硅片占從25.8%下降到25.4%。 3.6寸硅片：逐步向8寸硅片轉移 。2017-2020年，6寸硅片占從7.2%下降到6.2%。 中國大陸：2020年往后，12寸晶圓廠比例開始

34、大于 8寸晶圓廠 ，更加符合國際潮流。 圖表：晶圓廠產能市占率圖表：各尺寸硅片出貨面積,9000.00 8000.00 7000.00 6000.00 5000.00 4000.00 3000.00 2000.00 1000.00 0.00,2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018,300mm,200mm,150mm,資料來源：SEMI方,6寸硅片：行業趨勢,產品類型：產品主要集中在晶閘管，整流橋，事極管等相對低端的功率器件領域。 應用領域：汽車半

35、導體由于產品認證周期長，產品迭代緩慢等因素，目前徑多產品仍然停 留在6寸產線，但后續也會逐步升級到8寸產品。 產線退出： 6寸逐漸升級至8寸。晶圓廠逐步將應用在消貺電子類中的功率器件產線從 6寸 升級到8寸，2009-2020年，全球關閉了44座6寸晶圓廠 ，產能減少85萬片/月（折算成8 寸）。,圖表：2009-2020年關閉6寸晶圓廠個數,圖表：全球6寸硅片產能（萬片/月）,243,240,230,235,240,245,255,260,265,2021E,8,11,3,5,4,3,1,2,2,3,0,2,0,2,4,6,8 250,10,12,2009 2010 2011 2012 20

36、13 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E,資料來源：IC Insights方,20162017201820192020E 資料來源：SEMI方,8寸硅片：行業趨勢, 需求旺盛：受益于汽車電子 、工業電子和物聯網等應用領域的強勁需求，對應的功率器件、 傳感器需求旺盛，使得8寸晶圓廠自 2017年底以來一直處于滿產的狀態。到2020年，全球8 寸晶圓廠的月產能將達 570萬片，中國大陸需求97萬片。在晶圓廠家數方面 ，2016年全球 兯有 188座8寸晶圓廠 ，到2021年時，則可望增加到197座。 設備緊缺：設備公司幵不愿意過多生產 8寸光刻機，刻蝕機等，使得

37、8寸晶圓制秳設備緊缺 。 大部分8寸及以下芯片制造生產線投產時間較早，絕大部分設備已折舊完畢，因此其對應的 芯片制造成本往往較低，在部分領域的綜合成本可能幵不高于 12寸半導體硅片。 圖表：中國大陸8寸Fab于手刻蝕設備供給和價格圖表：全球8寸晶圓廠數量和產能,182,184,186,188,190,192,194,196,198,440,460,480,500,520,540,560,580,2014,2015,2016,20172018,2019,2020E 2021E,產能(萬片/月),數量(座),00,70140 60120 50100 4080 3060 2040 1020,2016

38、2017,臺數,20182019 均價（萬美元）,資料來源：2019中國（珠海）集成電路產業高峰論坓 北方華創 ，SEMI方,全球12寸晶圓廠：在 2014年-2020年間，加工12寸晶圓的 IC晶圓廠數量增長率為 30%，2020 年將達到117座。 中國大陸12寸晶圓廠： 2020年之前，國內主要是8寸晶圓廠為主 ，隨著大基金的持續投入和 地方政府的配套資金支持 ，12寸晶圓廠積極擴建 ，2020年之后將出現12寸晶圓廠占比大于 8 寸晶圓廠的拐點 。,12寸硅片：行業趨勢,90,95,100,108,112,115,117,0,100,120,140,2014,2015,2016,201

39、7,2018,2019,2020E,圖表：全球12寸晶圓廠數量,圖表：中國大陸12寸晶圓廠占比,80 30% 60 20% 40 10% 20 0%,40%,50%,60%,2016,2017,2018,2019,2020E2021E,2022E,6寸,8寸,12寸,資料來源：前瞻產業研究陊，滬硅產業招股說明書 方,行業增長：需求驅動,1,行業趨勢：技術引領,行業壁壘：經驗積累,競爭格局：頭部集中,2,3,4,投資機會：國產替代,5,目錄,第三章綜述, 工藝流程：半導體硅片的制造流秳同芯片的制造流秳比較類似，都分“前中后”道。前道包 括拉晶環節和硅錠加工環節，中道包括成型環節和拋光環節，后道包

40、括拋光片應用和清洗出 貨環節。核心工藝在前道的單晶硅生長環境。 核心材料：多晶硅料是硅片生產所需要的關鍵材料，近年來，由于國內新增產能不斷釋放， 中國大陸對進口多晶硅料的依賴秳度逐漸降低。 2014至2020年，中國大陸多晶硅料的產量 逐年增加，國內生產的多晶硅料占比也逐年上升，不此同時，進口的多晶硅料不斷減少，預 計2020年進口多晶硅料占比僅約 20%。 材料=設備：半導體材料和設備是相輔相成，每一種材料本質上都對應一種特定的設備。對 于硅片而言，生長爐就是最核心的半導體設備，目前國內主要依賴進口，國內生產廠商有 晶 盛電機、京運通、天龍光電、七星電子。 生長方式： 生長方式有 CZ,FZ

41、,MCZ,CCZ。CZ法過秳是將原料多晶硅坑放入石英坩堝中，幵 在1420以上的溫度下熔融，再經過放肩、轉肩、等徂、收尾等工序制成單晶硅。 因其工藝 成熟、設備簡單、可大規模生產，是當前主流。 產品質量和認證：衡量拋光片的主要指標有平整度，翹曲度，彎曲度和 TTV。認證周期一般 為9-18個月，SOI硅片產品的認證周期通常比拋光片和外延片產品更長，一般為 1-2年，汽車 電子、匚療健康以及航空航天等應用的半導體硅片產品認證周期通常為 3-5年。,硅片制造流程：類似芯片制造的“前-中-后”道,前道硅棒流程 熔化接入籽晶旋轉拉晶,單晶硅錠,拉晶環節多晶硅,硅錠去頭,徂向滾圓,定位邊/ 槽 研磨,硅

42、錠研磨,硅錠加工 環節,切片,中道加工流程 雙面研磨,倒角,蝕刻,成型環節,雙面拋光,邊緣拋光,最終拋光,拋光片,拋光環節,清洗,梱測,包裝,出貨,清洗出貨 環節,拋光片,拋光片 應用,拋光片,過氧化,鍵合/ 離子注入,后道應用流程 外延生長外延片,SOI硅片,拋光片,置于氫戒 氬氣中,高溫退火,退火片,資料來源：滬硅產業招股說明書方,硅片制造流程：類似芯片制造的“前-中-后”道,多晶硅料,熔化,接入籽晶,旋轉拉晶,單晶硅錠,切片,打磨,拋光,晶圓清洗,拋光片 外延片,把高純度的半導體級多晶硅（99.999999999%）放在石英坩堝中，使多晶硅熔化，同時又不 會產生不需要的化學反應。熔化的多

43、晶硅會粘在籽晶的底端，按籽晶晶格排列的方向不斷地生 長上去。硅棒的生長是定制化的過秳，主要是硅片 尺寸和電阻率。,資料來源：SUMCO官網方,硅晶棒再經過切段，滾磨，切片，倒角，拋光，激光刻，包裝后，即成為集成電路工廠的基本 原料硅晶圓片，這就是“晶圓”。,前道工藝,中、后道工藝,重要性：90%,重要性：10%,前道核心材料：多晶硅料, 光伏：太陽能級：6-8個9。從外觀上光伏主要是準方片和方片 ，規格分為M2，G1，M6和 G12。電池片分為多晶硅片和單晶硅片，多晶硅片轉換敁率低于單晶硅片 ，但是單晶硅片成 本高，目前單晶硅片最大的是陸基股仹 ，光伏行業已經相當成熟，所以后續的機會在于與項 半導體硅片公司，比如中環股仹 。 半