滬硅產業-半導體硅片龍頭引領12英寸國產替代-220414（35頁）.pdf

1、 1 半導體硅片龍頭，引領半導體硅片龍頭，引領 1 12 2 英寸英寸國國產產替替代代 國內半導體硅片龍頭，引領國內半導體硅片龍頭，引領 1 12 2 英寸英寸硅片國產替代：硅片國產替代：公司為國內半導體硅片的龍頭，產品以 8 英寸和 12 英寸硅片為主，已在技術上實現12 英寸硅片 14nm 及以上邏輯工藝與 3D 存儲工藝的全覆蓋和規?；N售，客戶涵蓋國內外一線主流晶圓廠。隨著 12 英寸產能快速提高，占營收比例持續提高，盈利能力呈現明顯改善趨勢。在 SOI 硅片方面，公司掌握了擁有自主知識產權的 SIMOX、Bonding、Simbond等先進制造技術，并通過授權方式掌握了 SmartC

2、utTM制造技術。目前公司 8 英寸及以下 SOI 硅片穩定運行，并通過定增投入 12 英寸 SOI硅片，有望打破海外壟斷。 定增擴產定增擴產 1 12 2 英寸英寸硅片，投入硅片，投入 SOISOI 硅片研發：硅片研發：公司 12 英寸硅片產能持續提高，從 2018 年的 10 萬片/月提高到 2021H1 年的 25 萬片/月；2021 年末，30 萬片/月的產線建設已經完成。公司通過定增繼續擴產30 萬片/月的產能，此次擴產以面向 20-14nm 制程應用的 12 英寸半導體硅片產能擴充為主、兼顧 10nm 及以下制程應用的 12 英寸半導體硅片產能，預計 2024 年有望達到60 萬片

3、/月。另外，通過此次定增公司還將投入研發 12 英寸 SOI 硅片，目前 12 英寸 SOI 硅片基本被海外壟斷，項目實施完成后公司將建立 12 英寸 SOI 硅片 40 萬片/年的供應能力。 半導體高景氣帶動硅片需求上行半導體高景氣帶動硅片需求上行，國內占比，國內占比有望有望持續提高：持續提高：硅片是最大宗的半導體材料，2020 年半導體硅片占據晶圓制造材料 35%的份額。在 5G、物聯網、汽車電子、云計算等需求的帶動下，半導體景氣持續高漲，半導體硅片市場持續向好。根據 SEMI 統計，2015 年至2021 年間，全球半導體硅片市場規模從 75 億美元增長至 140 億美元，年復合增速約

4、11%。從出貨面積來看，根據 SEMI 統計和預測，2021 年全球硅片出貨量為 142 億平方英寸，較去年增加 14.5%，預計2022年 /2023年 /2024年 出 貨 量 增 幅 達6.4%/4.6%/2.9% 至148.96/155.81/160.33 億平方英寸。從國內的市場來看，2020 年中國大陸半導體硅片市場規模 13 億美元，2016-2020 年均復合增長率為29.17%，高于全球平均水平。隨著中國大陸半導體產能占比持續提高，疊加國內硅片企業快速擴產，未來中國大陸半導體硅片占比有望持續提高。 海外巨頭長期壟斷硅片市場，國產替代前景可期：海外巨頭長期壟斷硅片市場，國產替代

5、前景可期：目前全球半導體68812Tabl e_Ti t l e 2022 年年 04 月月 14 日日 滬硅產業滬硅產業-U（688126.SH） Tabl e_BaseI nf o 公司深度分析公司深度分析 證券研究報告 投資評級投資評級 買入買入-A 首次首次評級評級 6 個月目標價：個月目標價： 33.89 元元 股價（股價（2022-04-14） 22.80 元元 Tabl e_Market I nf o 交易數據交易數據 總市值（百萬元）總市值（百萬元） 62,022.84 流通市值（百萬流通市值（百萬元）元） 30,270.65 總股本（百萬股）總股本（百萬股） 2,720.30

6、 流通股本（百萬流通股本（百萬股）股） 1,327.66 12 個月價格區間個月價格區間 21.70/37.83 元 Tabl e_C hart 股價表現股價表現 資料來源：Wind資訊 升幅升幅% 1M 3M 12M 相對收益相對收益 -10.52 -4.72 0.42 絕對收益絕對收益 -14.23 -15.08 -5.75 馬良馬良 分析師 SAC執業證書編號：S1450518060001 021-35082935 郭旺郭旺 分析師 SAC執業證書編號：S1450521080002 Tabl e_R eport 相關報告相關報告 -7%3%13%23%33%43%53%2021-0420

7、21-082021-12滬硅產業-U 2 硅片大部分被海外廠商壟斷，根據 IC Insights 數據，2020 年日本的信越化學，日本盛高（SUMCO），中國臺灣的環球晶圓，德國的Siltronic 以及韓國的 SK Siltron 合計市場份額超過 85%。大陸半導體硅片起步較晚，國產化率低，特別是 12 英寸硅片幾乎全部依賴于進口。目前，國內部分廠商如滬硅等已經具備 12 英寸硅片國產替代能力，通過國內主流晶圓廠驗證，產能快速釋放，國產替代加速推進。 投資建投資建議：議：我們預計公司 2022 年2024 年收入分別為 34.36 億元、47.60 億元、64.89 億元，歸母凈利潤分別

8、為 2.32 億元、3.72 億元、5.03 億元。參考國內同行立昂微、中晶科技、神工股份 2022 年的平均 PB6.03 倍，給予公司 2022 年 PB6.03x 估值，對應目標價33.89 元，首次覆蓋，給予“買入-A”投資評級。 風險提示：風險提示：市場競爭加??；下游需求衰減；技術研發不達預期；募投項目不達預期。 (百萬元百萬元) 2020 2021 2022E 2023E 2024E 主營收入主營收入 1,811.3 2,466.8 3,436.2 4,760.1 6,488.6 凈利潤凈利潤 87.1 146.1 231.6 371.5 503.0 每股收益每股收益(元元) 0.

9、03 0.05 0.09 0.13 0.17 每股凈資產每股凈資產(元元) 3.47 3.83 5.62 6.98 7.15 盈利和估值盈利和估值 2020 2021 2022E 2023E 2024E 市盈率市盈率(倍倍) 712.3 424.5 267.8 181.7 134.2 市凈率市凈率(倍倍) 6.6 5.95 4.06 3.27 3.19 凈利潤率凈利潤率 4.8% 5.9% 6.7% 7.8% 7.8% 凈資產收益率凈資產收益率 0.9% 1.4% 1.5% 1.8% 2.4% 股息收益率股息收益率 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% ROIC 4.7% 4.0%

10、 4.5% 8.0% 7.1% 數據來源：Wind 資訊，安信證券研究中心預測 QYiZpXfUjWqYdUWZcV9PcM9PnPrRpNtRlOqQqMiNqRsP8OmMzRNZmQpQuOmMoM 3 公司深度分析/滬硅產業-U 內容目錄內容目錄 1. 大尺英寸硅片國產化的領航者大尺英寸硅片國產化的領航者 . 6 1.1. 公司概況：國內半導體硅片龍頭. 6 1.2. 財務分析：12 英寸營收占比快速提高，各項費用率逐步下降 . 8 2. 硅片為芯片制造核心材料，持續受益下游需求成長硅片為芯片制造核心材料，持續受益下游需求成長 . 9 2.1. 硅片是芯片制造的核心原材料，技術壁壘高

11、. 9 2.2 大尺英寸化、制程升級為行業趨勢，12 英寸硅片占比持續提高 . 12 2.3 硅片是最大宗的半導體材料，持續受益行業高景氣. 13 2.4 5G、汽車電子驅動行業需求長期增長 . 15 3. 海外巨頭長期壟斷硅片，國內企業進展迅速海外巨頭長期壟斷硅片，國內企業進展迅速 . 18 3.1. 半導體硅片技術壁壘高，海外巨頭長期壟斷市場 . 18 3.2. 國產替代空間廣闊，國內廠商加速布局 12 英寸硅片 . 23 4. 技術實力國內領先，引領硅片國產替代技術實力國內領先，引領硅片國產替代 . 24 4.1. 核心技術覆蓋全面. 24 4.2. 核心團隊經驗豐富，股權激勵深度綁定技

12、術人員 . 25 4.3. 12 英寸硅片引領國產替代，產能有望快速釋放 . 25 4.4. 8 英寸硅片和 SOI硅片穩定增長. 27 4.5. 定增擴產 12 英寸硅片，加大 SOI硅片投入 . 28 5. 盈利預測與投資建議盈利預測與投資建議 . 31 5.1. 盈利預測. 31 5.2. 估值分析. 32 6. 風險提示風險提示 . 33 6.1. 市場競爭加劇. 33 6.2. 下游需求衰減. 33 6.3. 技術研發不達預期. 33 6.4. 募投項目不達預期. 33 圖表目錄圖表目錄 圖 1：公司歷史沿革. 6 圖 2：公司主要客戶. 6 圖 3：公司股權結構（截至 2022 年

13、 3月 3 日） . 7 圖 4：公司營收情況（單位：億元、%） . 8 圖 5：公司營收結構（單位：%） . 8 圖 6：公司營收及同比增速（單位：億元）. 8 圖 7：公司利潤情況. 9 圖 8：公司毛利率情況 . 9 圖 9：公司費用情況. 9 圖 10：公司費用率情況 . 9 圖 11：半導體行業產業鏈 . 10 圖 12：硅片制備基本流程. 10 圖 13：直拉法基本流程 .11 圖 14：懸浮區熔法單晶生長示意圖.11 4 公司深度分析/滬硅產業-U 圖 15：外延片結構 . 12 圖 16：SOI硅片結構 . 12 圖 17：全球不同半導體硅片出貨面積 . 12 圖 18：不同尺

14、英寸硅片的出貨比例（按面積計算） . 12 圖 19：不同制程芯片的市場占有率. 13 圖 20：全球半導體材料市場規模及同比. 14 圖 21：2020 年全球晶圓制造材料市場結構. 14 圖 22：全球半導體硅片市場規模 . 14 圖 23：全球半導體硅片出貨量走勢. 15 圖 24：全球半導體硅片平均價格走勢 . 15 圖 25：12 英寸硅片應用結構 . 16 圖 26：8 英寸硅片應用結構 . 16 圖 27：每臺 5G 手機的硅面積 . 16 圖 28：智能手機出貨量預測 . 16 圖 29：全球數據流量預測. 17 圖 30：汽車電子占整車制造成本比例 . 17 圖 31：汽車電

15、子對各尺英寸硅片的需求. 17 圖 32：全球及中國大陸晶圓產能情況 . 18 圖 33：中國大陸半導體材料市場規模 . 18 圖 34：中國大陸半導體硅片市場規模 . 18 圖 35：半導體硅片市場競爭格局（2020 年） . 19 圖 36：信越化學半導體硅片營業情況 . 20 圖 37：信越化學營收占比情況. 20 圖 38：盛高營收及同比 . 21 圖 39：盛高凈利潤及同比. 21 圖 40：環球晶圓營收及同比 . 21 圖 41：環球晶圓凈利潤及同比. 21 圖 42：德國世創營收及同比 . 22 圖 43：德國世創凈利潤及同比. 22 圖 44：SKsiltron 營收及同比 .

16、 22 圖 45：SKsiltron 凈利潤及同比 . 22 圖 46：全球半導體產業的三次產業轉移. 23 圖 47：半導體硅片產能擴充速度高于全球 . 23 圖 48：公司 12 英寸硅片規劃 . 26 圖圖 49：公司：公司 12 英寸硅片營收情況英寸硅片營收情況 . 26 圖圖 50：公司：公司 12 英寸硅片出貨情況英寸硅片出貨情況 . 26 圖圖 51：公司：公司 12 英寸硅片的產能利用率和產銷率英寸硅片的產能利用率和產銷率 . 26 圖圖 52：公司：公司 12 英寸硅片的平均單價英寸硅片的平均單價 . 26 圖圖 53：公司：公司 8英寸及以下硅片（含英寸及以下硅片（含 SO

17、I）營收）營收 . 27 圖圖 54：公司：公司 8英寸及以下硅片（含英寸及以下硅片（含 SOI）毛利）毛利 . 27 圖圖 55：公司：公司 8英寸及以下硅片（含英寸及以下硅片（含 SOI）產能情況）產能情況 . 27 圖圖 56：公司公司 8英寸及以下硅片（含英寸及以下硅片（含 SOI）平均單價）平均單價 . 27 圖 57：公司的四種 SOI硅片制造技術 . 28 圖 58：全球 SOI硅片市場規模 . 31 圖 59：中國 SOI硅片市場規模 . 31 5 公司深度分析/滬硅產業-U 表 1：公司產品分類及應用領域 . 6 表 2：子公司相關信息 . 7 表 3：半導體市場規模及預測（

18、單位：百萬美元） . 13 表 4：不同尺英寸硅片的應用領域. 15 表 5：硅片生產主要設備. 19 表 6：公司核心技術. 24 表 7：公司股權激勵計劃. 25 表 8：公司定增募投項目計劃. 28 表 9：本次發行獲配發行對象及其獲配股票、獲配金額的具體情況. 29 表 10：公司 12 英寸硅片兩次擴產項目的技術指標區別. 30 表 11：公司盈利預測 . 32 表 12：可比公司估值表 . 33 6 公司深度分析/滬硅產業-U 1. 大尺大尺英寸英寸硅片國產化的領航者硅片國產化的領航者 1.1. 公司概況：國內半導體硅片龍頭公司概況：國內半導體硅片龍頭 公司成立于 2015 年 1

19、2 月，是中國大陸規模最大的半導體硅片制造企業之一，也是中國大陸率先實現 12 英寸半導體硅片規?；a和銷售的企業。公司的發展歷程可以從兩個方面著眼：從整體角度看，作為控股型企業，公司通過外延并購進行擴張，于 2016-2019 年先后收購并整合上海新昇、Okmetic、新傲科技三家子公司，并于 2020 年在科創版成功上市； 圖 1：公司歷史沿革 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 公司主要產品為半導體硅片公司主要產品為半導體硅片，產品類型涵蓋 12 英寸拋光片及外延片、8 英寸及以下拋光片、外延片以及 8 英寸及以下的 SOI 硅片。產品主要應用于存儲芯片、圖像處理芯片、通用處理器芯片

20、、功率器件、傳感器、射頻芯片、模擬芯片、分立器件等領域。 表表 1：公司產品分類及應用領域：公司產品分類及應用領域 產品分類產品分類 硅片種類硅片種類 圖示圖示 應用領域應用領域 終端應用終端應用 8 英寸英寸及以下半及以下半導體硅片（含導體硅片（含SOI 硅片）硅片） 拋光片、外延片、SOI硅片 射頻前端芯片、傳感器、模擬芯片、分立器件、功率器件等 智能手機、便攜式設備、汽車、物聯網產品、工業電子等 12 英寸英寸半導體半導體硅片硅片 拋光片、外延片 存儲芯片、圖像處理芯片、通用處理器芯片、功率器件等 智能手機、便攜式設備、計算機、云基礎設施等 資料來源：招股說明書，安信證券研究中心 從客戶

21、來看，公司客戶包含臺積電、聯電、格羅方德、意法半導體、Towerjazz 等國際芯片廠商，以及中芯國際、華虹宏力、華力微電子、長江存儲、武漢新芯、長鑫存儲、華潤微等國內所有主要芯片制造企業。 圖 2：公司主要客戶 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 公司硅片業務主要通過三個子公司開展：公司硅片業務主要通過三個子公司開展： 上海新昇負責 12 英寸拋光片、外延片，產品主要面向邏輯芯片、存儲芯片、圖像處理芯片、通用處理器芯片等市場領域； Okmetic 負責 8 英寸及以下拋光片、SOI 硅片，產品主要面向 MEMS、先進傳感器和 7 公司深度分析/滬硅產業-U 汽車電子等細分市場； 新傲科技負

22、責 8 英寸及以下外延片、SOI 硅片，產品主要面向射頻芯片、功率器件等細分市場。 其中，Okmetic 與新傲科技的 SOI硅片產品應用領域不同，8 英寸及以下各尺英寸產品占比也有一定差異。此外，新傲科技于 2019 年新增受托加工業務，具體為：1）從 Soitec 采購襯底片，利用 SmartCutTM技術生產 SOI 硅片并向 Soitec 銷售；2）接受客戶委托加工外延片。 增資鑫華半導體，推動上游原材料國產化：增資鑫華半導體，推動上游原材料國產化：2022 年 1 月 28 號，公司發布公告，擬以人民幣 0.32 億元增資鑫華半導體。本次增資完成后，公司將持有鑫華半導體 1.0323

23、%的股權。鑫華半導體是國內目前系統掌握高純半導體級多晶硅提純技術、并成功量產形成下游批量銷售的企業之一，近年來，公司對鑫華半導體的電子級多晶硅材料進行了生產與使用論證，并取得了一定的進展。公司本次參與鑫華半導體的增資，將可實現進一步培育國產電子級多晶硅供應商，推動公司國產化原材料的應用。 表表 2：子公司相關信息：子公司相關信息 項目項目 上海新昇上海新昇 Okmetic 新傲科技新傲科技 成立時間成立時間 2014.06.04 1985.05.09 2001.07.25 合并日合并日 2016.07.01 2016.07.01 2019.03.29 產品類別產品類別 12英寸拋光片、外延片

24、8英寸及以下拋光片、SOI硅片 8英寸及以下外延片、SOI硅片 應用領域應用領域 存儲、邏輯、模擬芯片等 傳感器、模擬芯片、分立器件、功率器件等 射頻前端芯片、邏輯、模擬芯片、分立器件、功率器件等 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 公司股東國盛集團、產業投資基金、嘉定開發集團、新微集團等均有國資直接或間接持股，截至 2021 年上半年，公司國資持股比例合計超過 50%。其中，國盛集團和產業投資基金持股比例均為 20.84%，為公司并列第一大股東，二者不存在一致行動關系，故公司沒有實際控制人。 公司與中科院微系統保持緊密合作關系。公司與中科院微系統保持緊密合作關系。微系統所既是公司股東新微集

25、團的控股股東，也是公司子公司新傲科技的發起人。公司與微系統所聯合成立了高端硅基材料技術研發中心，并且共同承擔了多項研究課題，公司研發團隊中亦有部分人才來自微系統所。 圖 3：公司股權結構（截至 2022 年 3 月 3 日） 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 8 公司深度分析/滬硅產業-U 1.2. 財務分析：財務分析：12 英寸英寸營收占比快速提高，各項費用率逐步下降營收占比快速提高，各項費用率逐步下降 從公司產品結構來看，從公司產品結構來看，8 英寸英寸硅片是目前收入主要來源，銷量穩步增長，硅片是目前收入主要來源，銷量穩步增長，12 英寸英寸占比迅速占比迅速提高提高。根據公司公告，20

26、21 年，8 英寸以下半導體硅片（含 SOI 硅片）收入 14.21 億元，同比增長 15.78%，占營收比 57.59%，主要是由于 2021 年上半年市場需求增加，同時Okmetic 和新傲科技產能較上年同期有所提升，因此 200mm及以下半導體硅片（含 SOI硅片）銷量持續增加。12 英寸半導體硅片收入 6.88 億元，同比提高 117.94%，占營收比27.91%，12 英寸占比持續提高，主要由于市場需求增加以及上海新昇的產能逐步擴大，產品規格檔次較上年同期進一步提升。 圖圖 4：公司營收情況：公司營收情況（單位：億元、（單位：億元、%） 圖圖 5：公司營收結構：公司營收結構（單位：（

27、單位：%） 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 從公司整體營收來看，公司業務發展迅速，收入規模不斷擴大，市場份額持續提升。2019-2021 年，公司營業收入分別約為 14.9 億元、18.1 億元和 24.7 億元，占全球市場份額分別約為 1.8%、2.3%和 2.7%，市場占有率逐步提高。 圖 6：公司營收及同比增速（單位：億元） 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 公司公司 8 英寸英寸硅片盈利能力比較穩定，硅片盈利能力比較穩定，12 英寸英寸硅片毛利率明顯改善。硅片毛利率明顯改善。2019-2021 年，公司 8英寸硅片毛利率分別為 24.44

28、%、21.76%、21.48%，12 英寸硅片毛利率分別為-47.96%、-34.82%、-6.17%，公司 300mm 半導體硅片毛利率總體呈上升趨勢，但是毛利率持續為負，主要原因為半導體硅片屬于技術、資金和人力多重密集型行業，由于 300mm 半導體硅片生產設備價格較高，公司生產設備、廠房購建需要投入大量資金，目前產能還處于快速提升階段。2021 年，公司 12 英寸硅片毛利率-6.17%，呈現明顯改善趨勢。 從公司整體盈利能力來看，2019-2021 年毛利率分別為 14.55%、13.10%、15.96%，凈利率分別為-6.78%、4.97%、5.90%，在 12 寸盈利能力明顯改善的

29、帶動下，公司 2021 年整0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%0102030201720182019202020218英寸及以下半導體硅片 12英寸半導體硅片 委托加工業務 其他 營收yoy（右軸） 0%20%40%60%80%100%201720182019202020218英寸及以下半導體硅片 12英寸半導體硅片 委托加工業務 其他 0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%0510152025302018201920202021 營業總收入 YoY 9 公司深度分析/滬硅產業-U 體毛利率有所提高。 根據公司公告，2022 年 1-2 月

30、，公司營業收入約 5.11 億元，同比增長約 51%；實現扣非歸母凈利潤約-806 萬元，較上年同期減虧約 2,376 萬元，減虧約 74%。公司在營收大幅增長的同時，虧損大幅減少，盈利能力持續提高。 圖圖 7：公司利潤情況：公司利潤情況 圖圖 8：公司毛利率情況：公司毛利率情況 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 費用方面，費用方面，銷售費用穩中有升，研發費用和財務費用略有降低，管理費用有所升高，隨著公司收入規模的增長，整體費用率呈現下降趨勢，2021 年，公司銷售、管理、研發、財務費用率分別為 2.84%、14.16%、5.10%、1.92%，同比分

31、別-15.78pct、-12.43pct、-54.61pct、-29.46pct，各項費用占收入比例明顯下降。 圖圖 9：公司費用情況：公司費用情況 圖圖 10：公司費用率情況：公司費用率情況 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 2. 硅片為芯片制造核心材料，持續受益下游需求成長硅片為芯片制造核心材料，持續受益下游需求成長 2.1. 硅片是芯片制造的核心原材料，技術壁壘高硅片是芯片制造的核心原材料，技術壁壘高 硅片是半導體制造核心原材料：硅片是半導體制造核心原材料：半導體硅片是生產集成電路、分立器件、傳感器等半導體產品的關鍵材料，是半導體產業鏈基礎性的一

32、環，其核心工藝包括單晶工藝、成型工藝、拋光工藝、外延工藝等，技術專業化程度頗高。通過對硅片進行光刻、離子注入等手段，可以制成各種半導體器件，目前 90%以上的半導體產品使用硅基材料制造。半導體硅片行業屬于技術密集型行業，具有研發投入高、研發周期長、研發風險大的特點。 -20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%-2-101234520172018201920202021毛利（億元） 歸母凈利潤（億元） 毛利YOY（右軸） -60-40-200204020172018201920202021公司整體毛利率 8英寸半導體硅片（含SOI） 12英寸半導體硅片 00.511

33、.522.520172018201920202021銷售費用（億元） 管理費用（億元） 研發費用（億元） 財務費用（億元） 0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%20172018201920202021銷售費用率 管理費用率 研發費用率 財務費用率 10 公司深度分析/滬硅產業-U 圖 11：半導體行業產業鏈 資料來源：公司公告，安信證券研究中心 硅片制備流程復雜，技術難度高。硅片制備流程復雜，技術難度高。半導體產業使用的是單晶硅片，其生產流程為，首先從硅礦中制備多晶硅，多晶硅在單晶爐內的培育生長生成單晶硅棒，單晶硅棒經過切割、倒角、研磨、刻蝕、拋光、清洗等環節，得到硅片成品

34、。制備過程的技術重難點包括硅片純度、氧含量、表面顆粒、晶體缺陷、表面/體金屬含量、翹曲度、平整度、體電阻率等參數的控制。最終產出的硅片需要達到高純度、低雜質含量、高平坦度的要求，并且具有特定的電學性能。 圖 12：硅片制備基本流程 資料來源：Siltronic，安信證券研究中心 單晶硅片是單晶硅棒經由一系列工藝切割而成的，目前制備單晶硅的方法主要有直拉法（CZ 法）和懸浮區熔法（FZ 法）；該技術的重點在于保證拉制出的硅錠保持極高純度水平（純度至少為 99.9999999%）的同時，有效控制晶體缺陷的密度。 直拉法：在一個直筒型的熱系統用石墨電阻加熱，將裝在高純度石英坩堝中的多晶硅熔化，并保持

35、略高于硅熔點的溫度，然后將籽晶插入熔體表面進行熔接，同時轉動籽晶，再反轉坩堝，籽晶緩慢向上提升，經過引晶、放大、轉肩、等徑生長、收尾等過程，得到單晶硅。 11 公司深度分析/滬硅產業-U 圖 13：直拉法基本流程 資料來源：SUMCO，安信證券研究中心 懸浮區熔法的原理是將圓柱形硅棒固定于垂直方向，利用高頻線圈在單晶籽晶和其上方懸掛的多晶硅棒的接觸處產生熔區，這兩個棒朝相反方向旋轉；然后將在多晶棒與籽晶間只靠表面張力形成的熔區沿棒長逐步向上移動進行單晶生長，單晶棒的直徑主要由頂部和底部的相對旋轉速率控制。相比懸浮區熔法，直拉法成本更低，生長速率較快，更適合大尺英寸（12 英寸）單晶硅棒的拉制，

36、目前約 85%單晶硅片皆由直拉法制成，主要應用在邏輯，存儲器芯片中。懸浮區熔法很適合制作電力電子器件（因為產出的硅片電阻率較高），懸浮區熔法制備的單晶硅占有的市場份額較?。s 15%）。 圖 14：懸浮區熔法單晶生長示意圖 資料來源：半導體材料，安信證券研究中心 按單晶硅棒后續處理的不同工藝，硅片可分為拋光片、外延片、按單晶硅棒后續處理的不同工藝，硅片可分為拋光片、外延片、SOI 硅片等。硅片等。 拋光片（拋光片（PW）：由單晶硅棒經過切割、研磨、拋光等工藝而產出。）：由單晶硅棒經過切割、研磨、拋光等工藝而產出。拋光片應用廣泛，目前半導體行業所使用的硅片 70%都為拋光片，既可直接用于制作存儲

37、芯片與功率器件等半導體器件，又可作為外延片、SOI片的襯底材料。 外延片（外延片（EW）：以拋光片為襯底，沿著原來的結晶方向生長出一層新單晶層（外延層）：以拋光片為襯底，沿著原來的結晶方向生長出一層新單晶層（外延層）而產出，即外延片而產出，即外延片=襯底襯底+外延層。外延層。隨著半導體制造工藝的進步，外延片應用增加，占比逐漸上升，28nm 以上的制程都需要使用外延技術，故未來外延片將占據主流。外延片被大規模應用于對穩定性、缺陷密度、高電壓及電流耐受性等有高要求的半導體器件中，主要包括 MOSFET、晶體管等功率器件，以及 CIS、PMIC 等模擬器件，終端應用包括汽車、高端裝備制造、能源管理、

38、通信、消費電子等。 絕緣體上硅（絕緣體上硅（SOI）：在兩個拋光片之間夾一層具有高電絕緣性的氧化物層，再將其粘）：在兩個拋光片之間夾一層具有高電絕緣性的氧化物層，再將其粘合在一起而產出合在一起而產出。SOI 共有三層結構：底層起支撐作用；頂層用于蝕刻電路；氧化層起到保護芯片上的晶體管，減小晶體管的靜電電容，加快晶體管的狀態切換，提高器件運行速度等作用。SOI 具有寄生電容小、短溝道效應小、低壓低功耗、集成密度高、速度快、工藝簡單、抗宇宙射線粒子的能力強等優點，適用于耐高壓、耐惡劣環境、 12 公司深度分析/滬硅產業-U 低功耗、集成度高的芯片上，如射頻前端芯片、功率器件、汽車電子芯片、傳感器以

39、及星載芯片等。 圖圖 15：外延片結構：外延片結構 圖圖 16：SOI 硅片結構硅片結構 資料來源：SUMCO，安信證券研究中心 資料來源：SUMCO，安信證券研究中心 2.2 大尺大尺英寸英寸化、制程升級為行業趨勢，化、制程升級為行業趨勢，12 英寸英寸硅片占比持續提高硅片占比持續提高 硅片大尺硅片大尺英寸英寸化是大勢所趨，化是大勢所趨，12 英寸英寸占比有望持續提高。占比有望持續提高。硅片尺英寸越大，在單片硅片上制造的芯片數量就越多，同時硅片圓形邊緣的相對損失越小，有利于降低單位芯片的成本。并且芯片制造時遇到硅片缺陷的概率變低，可提高芯片良率。從 2008 年起，12 英寸硅片市場份額超過

40、 8 英寸硅片成為主流。2020 年全球 12 英寸硅片出貨面積達到 84.76 億平方英寸，占全年市場出貨總面積的 69.15%。目前，12 寸硅片已成為業界主流，ICMtia 預測，2021 年 12 英寸出貨面積將占總面積的 75%以上。而 6/8 寸硅片的需求比例被進一步壓縮。根據 SUMCO，全球 12 英寸硅片 2021 年四季度的出貨量超過了 750 萬片/月，8 英寸出貨量約 600 萬片/月。未來，隨著落后產能的不斷退出，小尺英寸硅片產能將逐步轉向 8 英寸轉移，而 8 英寸產能將逐步轉向 12 英寸，大尺英寸硅片的占比將持續上升。 圖圖 17：全球不同半導體硅片出貨面積：全

41、球不同半導體硅片出貨面積 圖圖 18：不同尺：不同尺英寸英寸硅片的出貨比例（按面積計算）硅片的出貨比例（按面積計算） 資料來源：SEMI，安信證券研究中心 資料來源：SEMI，安信證券研究中心 芯片制程不斷縮小是行業的另一個趨勢芯片制程不斷縮小是行業的另一個趨勢。芯片制程亦稱為節點或特征線寬，即晶體管柵極寬度的尺英寸，用來衡量半導體芯片制造的工藝水準。隨著芯片制造企業工藝水平的不斷提升和加工成本的不斷優化，芯片對先進制程的需求也在不斷增加。遵循摩爾定律，半導體芯片的制程已經從上世紀 70 年代的 1m、0.35m、0.13m 逐漸發展至當前的 90nm、65nm、45nm、22nm、16nm、

42、10nm、7nm 乃至 5nm。跟據 IC Insights 預計，2024 年采用 20nm 以下制程的芯片產品市場份額將達到 56.2%，較 2019 年提升 12.9pct。目前，90nm 及以下的制程主要使用 12 英寸半導體硅片，90nm 以上的制程主要使用 8 英寸或更小尺英寸的硅片。 13 公司深度分析/滬硅產業-U 圖 19：不同制程芯片的市場占有率 資料來源：IC Insights，安信證券研究中心 2.3 硅片是最大宗的半導體材料，持續受益行業高景氣硅片是最大宗的半導體材料，持續受益行業高景氣 在 5G、物聯網、汽車電子、云計算等需求的帶動下，半導體市場需求持續增長。202

43、0年盡管受到疫情的影響，全球半導體市場規模依然同比增長 6.8%，達到了 4404 億美元，預計 2021 年、2022 年全球半導體市場規模分別為 5272 億美元、5734 億美元，同比分別增長 19.7%、8.8%。從分地區來看，亞太市場規模增速高于全球平均，2021、2022 年分別為 23.5%、9.2%，在全球市場的占比分別為 63%、64%。 表表 3：半導體市場規模及預測：半導體市場規模及預測（單位：百萬美元）（單位：百萬美元） Spring2021 AmountsinUS$M YearonYearGrowthin% 2020 2021 2022 2020 2021 2022

44、American 95366 105981 116304 21.3 11.1 9.7 Europe 37520 45446 48335 -5.8 21.1 6.4 Japan 36471 41092 43303 1.3 12.7 5.4 AsiaPacific 271032 334705 365498 5.1 23.5 9.2 TotalWorld-$M 440389 527223 573440 6.8 19.7 8.8 DiscreteSemiconductors 23804 28154 29226 -0.3 18.3 3.8 Optoelectronics 40397 44376 4668

45、4 -2.8 9.8 5.2 Sensors 14962 18321 19309 10.7 22.4 5.4 IntegratedCircuits 361226 436372 478221 8.4 20.8 9.6 Analog 55658 67716 71175 3.2 21.7 5.1 Micro 69678 75297 78160 4.9 8.1 3.8 Logic 118408 138578 147175 11.1 17 6.2 Memory 117482 154782 181710 10.4 31.7 17.4 TotalProducts-$M 440389 527223 57344

46、0 6.8 19.7 8.8 資料來源：WSTS、安信證券研究中心 半導體材料市場規模超半導體材料市場規模超 600 億美元，與下游半導體市場景氣度密切相關。億美元，與下游半導體市場景氣度密切相關。根據 SEMI 數據，受半導體產業整體大環境影響，2015-2019 年全球半導體材料行業市場規模呈波動變化趨勢，2018 年在晶圓制造廠和封裝廠出貨增長和先進工藝發展的推動下，全球半導體材料市場首次超過 500 億美元，在全球半導體產品的強烈需求的影響下，2020 年全球半導體材料市場的規模達到了 553 億美元，同比增長 6.41%，2021 年達到了 642.7 億美元，同比增長15.90%，

47、增速進一步提高。 0%20%40%60%80%100%201920202021E2022E2023E2024E0.18m 14 公司深度分析/滬硅產業-U 圖 20：全球半導體材料市場規模及同比 資料來源：SEMI，安信證券研究中心 從半導體材料的市場結構來看，可以分為晶圓制造材料和封裝材料，根據 SEMI 數據，2020 年晶圓制造材料占比為 63%，封裝材料占比 37%，晶圓制造材料占比較高。 硅片硅片是份額最大的是份額最大的晶圓制造晶圓制造材料。材料。硅片又稱硅晶圓，是以硅為材料制成的圓形薄片，是目前產量最大、應用最廣的半導體材料，目前 90%以上的芯片需要使用半導體硅片制造。根據 SE

48、MI 數據，2020 年硅片市場份額約為晶圓制造材料的 35%，是占比最高的半導體材料。 在全球晶圓出貨量持續提高的帶動下，上游硅片市場規模持續增長，從 2015 年的 75 億美元增長至 2020 年的 112 億美元。根據 SEMI 統計，預計 2021 年間全球半導體硅片市場規模 140 億美元，同比增長 25%，增速大幅提高。 圖圖 21：2020 年全球晶圓制造材料市場結構年全球晶圓制造材料市場結構 圖圖 22：全球半導體：全球半導體硅片市場規模硅片市場規模 資料來源：SEMI，安信證券研究中心 資料來源：SEMI，安信證券研究中心 半導體硅片市場增長可拆分為量價的雙重提升。半導體硅

49、片市場增長可拆分為量價的雙重提升。出貨量方面，2018 至 2020 年，全球半導體硅片出貨面積分別為 127 億、118 億、124 億平方英寸，穩定在高位水平。半導體硅片出貨量在 2019 年經歷低谷后，20-21 年出貨量加速提升。2021 年全球硅片出貨量為 142 億平方英寸，較去年增加 14.5，2021 年硅片出貨量連續創下新高記錄，主要源于移動設備、汽車、高效能運算等應用領域對聯網裝臵的需求不斷增長。預測 2022-2024 年將繼續創造記錄，出貨量分別為 149.0 億平方英寸、165.0 億平方英寸和 180.3 億平方英寸。 -2.00%0.00%2.00%4.00%6.

50、00%8.00%10.00%12.00%14.00%16.00%18.00%0100200300400500600700201620172018201920202021市場規模（億美元） YoY35% 13% 12% 8% 7% 6% 6% 2% 11% 硅片 電子特氣 光掩膜 光刻膠配套試劑 濕法化學品 拋光材料 光刻膠 靶材 其他 75 72 87 114 112 112 139.88 -4% 20.83% 31.03% -1.75% 0.00% 24.89% -10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%020406080100120140160201520162017201