電子行業半導體材料系列報告：半導體硅片篇半導體硅片高景氣國產硅片厚積薄發-220817（35頁）.pdf

1、平安證券研究所平安證券研究所 電子團隊電子團隊2022年年08月月17日日半導體硅片高景氣，國產硅片厚積薄發半導體硅片高景氣，國產硅片厚積薄發證券研究報告證券研究報告半導體材料系列報告（半導體材料系列報告（二二）：）：半導體硅片半導體硅片篇篇付強 S1060520070001（證券投資咨詢）郵箱（FUQIANG）張晶 S1060522030002（證券投資咨詢）郵箱（ZHANGJINGN）徐勇 S1060519090004（證券投資咨詢）郵箱（XUYONG）電子電子行業評級：強于大市（維持）行業評級：強于大市（維持）投資要點投資要點2 2 硅片是芯片的起點硅片是芯片的起點，20212021年全

2、球半導體硅片市場規模達年全球半導體硅片市場規模達140140億美元億美元，行業高度集中行業高度集中，CRCR5 5市場份額接近市場份額接近9090%。硅片是用量最大的半導體材料，90%以上半導體產品使用硅片制造。隨著5G、新能源、AIoT的快速滲透，2021年半導體行業迎來超級景氣周期，硅片需求持續旺盛，全球半導體硅片出貨面積達142億平方英寸，同比增長14%，市場規模達140億美元。半導體行業周期性波動導致硅片需求周期性波動，硅片行業并購整合不斷，行業競爭格局高度集中，前5大廠商市場份額接近90%。硅片新增產能釋放需到硅片新增產能釋放需到20242024年年，短期供需有望持續偏緊短期供需有望

3、持續偏緊，長期長期LTALTA有助穩量穩價有助穩量穩價。硅片擴產周期在2年以上，全球12英寸硅片在2020年之前主要依靠原有廠房進行產能擴充，新建廠房產能釋放的高峰將在2024年之后，2022和2023年全球12英寸硅片仍將處于供不應求的狀態。本次產能擴張，下游晶圓廠與硅片廠商積極綁定，通過長期合約（Long-termAgreements）保障供應鏈穩定。國產硅片擴產國產硅片擴產、客戶驗客戶驗證及導入全面提速證及導入全面提速。隨著中芯國際等晶圓廠龍頭開啟新一輪擴產周期、技術升級、晶圓產能向大陸轉移以及國內政策的大力支持，我國半導體硅片市場迎來新一輪上升周期。長期來看半導體等核心技術的國產化需求

4、凸顯，國內產業鏈企業有也意調整供應鏈以分散風險，給國產硅片企業更多機會，國內硅片企業積極擴產，國產替代有望加速。投資建議：投資建議：可積極關注早有技術積累、已實現產品量產或客戶認證進度較快的企業，特別是技術壁壘較高的12英寸大硅片的突破放量。建議關注外延技術領先，12英寸重摻外延片突破放量的立昂微、國內12英寸大硅片龍頭滬硅產業、大直徑硅材料技術積累深厚的神工股份。風險提示：風險提示：1）宏觀經濟波動風險；2）產品驗證不及預期；3）硅片生產設備交期推遲，擴產不及預期；4)國內晶圓廠投資不及預期。2zXnW8VjZ7UoOnNqP6MaObRsQnNpNsQlOpPwOfQnMtM8OqRsNN

5、ZmRnMwMmPnO目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S供需供需：產能持續偏緊，：產能持續偏緊，LTALTA有助穩量穩價有助穩量穩價3 3基石：芯片的起點，最重要的半導體材料基石：芯片的起點，最重要的半導體材料周期周期：行業周期波動，市場高度集中：行業周期波動，市場高度集中破局破局：百舸爭流，國產替代有望加速：百舸爭流，國產替代有望加速投資建議：關注國產大硅片放量投資建議：關注國產大硅片放量硅片：半導體產業的基石硅片：半導體產業的基石4 4資料來源：平安證券研究所 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。在眾多半導體原材料中，硅具有明顯

6、的優勢，硅熔點高、禁帶寬度大，可廣泛運用于高溫、高壓器件。此外，硅具有天然優質絕緣氧化層，在晶圓制造時可減少沉積絕緣體工序，從而減少了生產步驟并降低了生產成本。硅在自然界中的儲量豐富，在地殼中約占 27%，硅材料的成本顯著低于其他類型半導體材料。由于硅的技術和成本優勢，硅片成為了目前產量最大硅片成為了目前產量最大、應用范圍最廣的半導體材料應用范圍最廣的半導體材料，占據全部產品的占據全部產品的 9090%以上以上，是半是半導體產業鏈基礎性的一環導體產業鏈基礎性的一環。半導體支撐產業半導體材料半導體設備半導體行業分立器件下游應用設計傳感器光電器件集成電路制造封測手機通信醫療工業光刻膠硅片電子氣體靶

7、材光刻機離子注入刻蝕機硅片：硅片：140140億美元億美元芯片：芯片：50005000億美元億美元電子：電子：2000020000億美元億美元硅片支撐起硅片支撐起2 2萬億美元電子信息市場萬億美元電子信息市場硅片是半導體產業鏈重要一環硅片是半導體產業鏈重要一環硅片生產工藝硅片生產工藝5 5高純多晶硅單晶生長（直拉法/區熔法）單晶硅棒滾圓切片邊沿打磨研磨使表面平滑濕刻去除表面損傷雙面研磨去除小凸起拋光清洗去除雜質形貌及平整度檢測微粒檢測外延生長（外延片）包裝資料來源：SK Siltron、平安證券研究所 半導體硅片的生產流程復雜半導體硅片的生產流程復雜，涉及工藝眾多涉及工藝眾多，主要生產環節包含

8、晶體生長主要生產環節包含晶體生長、硅片成型硅片成型、外延生長等工藝外延生長等工藝。多晶硅經過熔化，接入籽晶，再通過旋轉拉晶或者區域熔融的方式得到高純度的單晶硅棒。單晶硅棒經過切、磨、拋等步驟形成拋光片，拋光片還可以進一步加工形成外延片。硅片生產流程硅片生產流程直拉法直拉法長晶：直拉法和區熔法長晶：直拉法和區熔法6 6資料來源：CERN、平安證券研究所 長晶是硅片生產最核心的環節長晶是硅片生產最核心的環節，單晶制備階段決定了硅片的直徑、晶向、摻雜導電類型、電阻率范圍及分布、碳氧濃度、晶格缺陷等技術參數。單晶硅制備方法包括直拉法單晶硅制備方法包括直拉法（CZCZ法法）和區熔法和區熔法（FZFZ法法

9、）兩類兩類，直拉法市占率高直拉法市占率高。直拉法的原理是將高純度的多晶硅原料放置在石英坩堝中，在高純惰性氣體的保護下加熱熔化，再將單晶硅籽晶插入熔體表面，待籽晶與熔體找尋到熔化點后，隨著籽晶的提拉晶體逐漸生長形成單晶硅棒；區熔法是把多晶硅棒放在熔爐里，放入一個籽晶，然后用高頻加熱線圈加熱籽晶與多晶接觸區域生長單晶硅，區熔法因為沒有坩堝的污染，生產的硅片純度較高，碳、氧含量較低，耐高壓性能好，區熔硅片代表產品有高壓整流器、探測器等。直拉法是最常用的制備工藝，采用直拉法的硅單晶約占采用直拉法的硅單晶約占8585%，1212英寸硅片只能用直拉法生產英寸硅片只能用直拉法生產。對比項目直拉法區熔法長晶爐

10、直拉爐區熔爐工藝有坩堝，電阻加熱無坩堝，高頻加熱直徑能拉450mm單晶能拉200mm單晶純度氧、碳含量較高，純度易受坩堝影響純度較高電阻率中低電阻高電阻應用晶體管、集成電路高壓整流器、探測器區熔法區熔法硅片分類硅片分類7 7資料來源：SEMI、平安證券研究所 按照硅片尺寸分類，可分為6英寸及以下硅片、8英寸硅片和12英寸硅片，8 8英寸硅片和英寸硅片和1212英寸硅片是市場主流產品英寸硅片是市場主流產品。按照產品工藝分類按照產品工藝分類，主要可分為硅拋光片主要可分為硅拋光片、外延片和外延片和SOISOI硅硅片片。硅拋光片按照摻雜程度不同分為輕摻硅拋光片和重摻硅拋光片，摻雜元素的摻入量越大，硅拋

11、光片的電阻率越低。輕摻硅拋光片廣泛應用于大規模集成電路的制造，也有部分用作硅外延片的襯底材料，重摻硅拋光片一般用作硅外延片的襯底材料。根據襯底片的摻雜濃度不同，分為輕摻雜襯底外延片和重摻雜襯底外延片，前者通過生長高質量的外延層，可以提高CMOS柵氧化層完整性、改善溝道漏電、提高集成電路可靠性，后者結合了重摻雜襯底片和外延層的特點，在保證器件反向擊穿電壓的同時又能有效降低器件的正向功耗。在芯片制造過程中，除上述拋光片、外延片等正片外，還有少量用于輔助生產的測試片和擋片，測試片和擋片占正片的比例在10%左右。硅片尺寸分類12英寸8英寸6英寸及以下工藝分類SOI硅片外延片拋光片硅片分類硅片種類結構特

12、點應用全球市場規模拋光片分為輕摻和重摻拋光片重摻通常作為外延片、SOI硅片的襯底材料存儲芯片與功率器件等130億美元外延片襯底硅上面生長一層高質量的單晶外延薄膜更低的缺陷密度、含碳量和氧含量通用處理器芯片、圖形處理器芯片等SOI硅片頂層硅和襯底之間引入了一層埋氧化層寄生電容小、短溝道效應小、低壓低功耗、集成密度高、速度快射頻前端芯片、功率器件、汽車電子、傳感器以及星載芯片10億美元61.1%63.1%65.0%67.0%67.6%67.7%68.4%29.5%28.4%27.3%25.8%25.7%25.9%25.4%9.4%8.5%7.7%7.2%6.7%6.4%6.2%0%20%40%60

13、%80%100%201420152016201720182019E2020E1212英寸硅片占比持續提升（按銷售面積）英寸硅片占比持續提升（按銷售面積）12英寸8英寸6英寸硅片大尺寸化趨勢明顯硅片大尺寸化趨勢明顯8 8資料來源：臺積電、SEMI、平安證券研究所 8 8英寸英寸、1212英寸硅片占據英寸硅片占據9090%以上的市場份額以上的市場份額，1212英寸硅片市場占有率不斷提升英寸硅片市場占有率不斷提升。硅片尺寸的提升提高了硅片的利用率，但6英寸和8英寸晶圓制造產線大部分建設時間較早，設備折舊已經完畢，芯片制造成本偏低，綜合成本具有一定優勢，未來仍會是各尺寸硅片市場共存的狀態。6英寸硅片：

14、在中高壓環境中使用的功率器件以及耐高壓特性的芯片，適用于500nm以上的較大線寬。8英寸硅片：8英寸拋光片主要用于傳感器和低制程驅動芯片；8英寸外延片用于功率器件、PMIC和CIS。12英寸硅片：12英寸拋光片廣泛用于NAND閃存芯片和DRAM內存芯片；12英寸外延片廣泛用于CIS、CPU/GPU等邏輯芯片以及MOSFET/IGBT等功率器件。8 8英寸和英寸和1212英寸硅片發展歷史英寸硅片發展歷史不同硅片價格比較不同硅片價格比較9 9資料來源：各公司招股說明書、平安證券研究所 SOI硅片價格遠高于同尺寸外延片和拋光片，8英寸外延片主要是功率器件用重摻外延片，外延層較厚，相比拋光片價格更高。

15、12英寸的外延片的外延層較薄，通常在3um以內，主要用于改善硅片的表面性能，價格是同尺寸拋光片的1.2倍左右。硅片尺寸時間滬硅產業立昂微上海合晶合艦芯片中芯國際華潤微備注8英寸及以下（等效8英寸）2016年1601.71(SOI硅片)/224.00/205.74162.47（拋光片）2017年1588.98（SOI硅片）393.71（外延片）419.84（外延片）232.00230.92（等效8英寸）288.66179.99（拋光片）170.86（拋光片）2018年1725.63（SOI硅片）466.34（外延片）504.00（外延片）250.00287.59（等效8英寸）317.28220.

16、66（拋光片）212.67（拋光片）2019年1313.57（新傲SOI)466.39（外延片）572.29（外延片）/322.72（等效8英寸）313.922009.23（Okmetic SOI)196.61（外延片）208.66（拋光片）213.86（拋光片）283.03（拋光片）12英寸2016年/388.27/根據產業調研正片：80-100美元擋片：45-55美元測試片：60-75美元外延片：120美元以上2017年283.63（拋光片）468.35517.5（等效12英寸）2018年459.61（外延片）591.13647.07（等效12英寸）369.45（拋光片）2019年375.

17、51（外延片）726.12（等效12英寸）304.12（拋光片）不同尺寸、類型硅片不同尺寸、類型硅片價價格格(單位：元單位：元)全球半導體硅片市場規模達全球半導體硅片市場規模達140140億美元億美元1010資料來源：SEMI、平安證券研究所 2021年全球半導體材料市場規模達643億美元，同比增長15.9%。其中晶圓制造材料與封裝材料市場規模分別為404億美元和239億美元，較前一年增長15.5%和16.5%。晶圓制造材料市場以硅片、濕化學品、化學機械研磨及光掩膜等細分市場表現最為強勢。硅片是價值量最高的半導體材料硅片是價值量最高的半導體材料，占整個晶圓制造材料占整個晶圓制造材料超過超過33

18、33%，全球市場規模達全球市場規模達140140億美元億美元。0100200300400500600700201320142015201620172018201920202021晶圓制造材料封裝材料硅片光掩模光刻膠光刻膠配套試劑電子氣體工藝化學品濺射靶材CMP拋光材料其他全球半導體材料市場規模（億美元）全球半導體材料市場規模（億美元）硅片是占比最高的晶圓制造材料硅片是占比最高的晶圓制造材料目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S供需：產能持續偏緊，供需：產能持續偏緊，LTALTA有助穩量穩價有助穩量穩價1111基石基石：芯片的起點，最重要的半導體材料：芯片的起點，最重

19、要的半導體材料周期：行業周期波動，市場高度集中周期：行業周期波動，市場高度集中破局破局：百舸爭流，國產替：百舸爭流，國產替代有望加代有望加速速投資建議：關注國產大硅片放量投資建議：關注國產大硅片放量-110%-60%-10%40%90%140%190%05001000150020002500300035004000硅片季度出貨面積（百萬平方英寸）硅片出貨同比半導體銷售額同比硅片的需求具有周期性硅片的需求具有周期性1212資料來源：Wind、平安證券研究所 半導體硅片受到下游芯片景氣度的影響半導體硅片受到下游芯片景氣度的影響，具有一定周期性具有一定周期性，周期通常為周期通常為3 3-4 4年年。

20、2020年隨著“疫情經濟”以及5G、新能源、AIoT的快速滲透，對芯片的需求的不斷提升，對硅片的需求也不斷加大，半導體硅片處于景氣上行周期，2021年全球硅片出貨面積達142億平方英寸，同比增長14%。全球半導體硅片季度出貨面積（億平方英寸）全球半導體硅片季度出貨面積（億平方英寸）周期性需求帶來行業并購整合周期性需求帶來行業并購整合1313資料來源：GlobalWafers、平安證券研究所 硅片的周期性需求帶來行業的整合硅片的周期性需求帶來行業的整合，在2002年、2007年、2013年、2016行業都經歷了大的行業并購整合，從1990年的超過20家硅片到如今形成前5大家主導硅片市場的競爭格局

21、，但隨著各個國家和地區把半導體產業提升到新的戰略高度，行業內并購整合難度加大。2020年12月環球晶圓宣布以37.5億歐元收購德國Siltronic，收購完成之后將成為世界第一大硅片制造商。2022年2月，由于德國政府未批準交易，收購宣布失敗。硅片企業并購歷史硅片企業并購歷史競爭格局：市場高度集中，日本企業領先競爭格局：市場高度集中，日本企業領先1414資料來源：Gartner、SEMI、平安證券研究所 全球硅片市場高度集中全球硅片市場高度集中，前五大廠商約占前五大廠商約占8989%的市場份額的市場份額，日本硅片企業領先日本硅片企業領先。日本企業一直在半導體硅片領域處于領先地位，信越化學（Sh

22、in-Etsu）和勝高（Sumco）合計市場份額超過50%。2016年12月，環球晶圓（GlobalWafers）以6.83 億美元收購當時排名全球第四的美國SunEdison Semiconductor（SEMI）。收購案完成后，環球晶圓成為中國臺灣最大、全球第三大的半導體硅片供應商。SK Siltron與存儲大廠海力士同屬SK集團，隨著存儲市場的快速發展市場，SK Siltron占有率持續提升。31.9%31.7%14.8%11.7%3.6%6.3%Shin-EtsuSumcoSiltronicMEMCLG Siltron其他26.5%26.0%14.3%11.4%9.7%6.4%5.7%

23、Shin-EtsuSumcoSiltronicSunEdisonLG SiltronGlobalWafers其他26%25%13%16%9%11%Shin-EtsuSumcoSiltronicGlobalWafersSK Siltron其他20072007年全球硅片市場份額年全球硅片市場份額20132013年全球硅片市場份額年全球硅片市場份額20202020年全球硅片市場份額年全球硅片市場份額硅片行業特征一：產線投入大，折舊費用高硅片行業特征一：產線投入大，折舊費用高1515資料來源：有研硅招股說明書、各公司公告、平安證券研究所 1212英寸硅片技術水平要求更高英寸硅片技術水平要求更高，產線投

24、資更大產線投資更大。12 英寸硅片用于更窄線寬制程，故對單晶微缺陷、硅片平整度、表面顆粒物、表面沾污等技術指標要求更加細化和嚴格，與8英寸相比，晶圓廠對 12 英寸硅片增加了硅片邊緣局部平整度、高度徑向二階導數、納米形貌等指標要求。廠商需要掌握更復雜的生產工藝流程及成套的特殊控制技術才能生產出合格的產品。12英寸硅片的生產工藝更為復雜，增加了如粗磨削機、精磨削機、雙面拋光機等 12 英寸硅片制造的特需設備，對設備的精度要求比 8 英寸更高。同時，在加工方式上，12 英寸加工設備大多采用單片加工方式，與 8 英寸加工設備大多采用批加工方式相比，同樣的產量需要投入更多數量的設備，故設備投資也會較

25、8 英寸產線有大幅增加。根據有研硅的估計，月產能月產能1010萬片萬片8 8英寸拋光片需英寸拋光片需投資投資3 3.8585億元億元，而而1212英寸投資規模是英寸投資規模是8 8英寸的英寸的4 4倍倍，約約1616億元億元。對比項目8 英寸硅拋光片12英寸硅拋光片關鍵技術指標局部平整度：90nm250nm控制的最小顆粒尺寸：90nm250nm表面金屬沾污：1E10 個原子/平方厘米氧含量：8-17.5ppma局部平整度：70nm邊緣局部平整度：100nm高度徑向二階導數：-400nm/mm2納米形貌（2mm*2mm）9nm納米形貌（4mm*4mm）24nm控制的顆粒尺寸（90nm）：5 個控

26、制的顆粒尺寸（26nm）：50 個表面金屬沾污：5E8 個原子/平方厘米氧含量：5-8ppma核心技術晶體生長熱場模擬及設計技術、晶體 生長摻雜及缺陷控制技術、硅片熱處 理及薄膜生長技術等單晶缺陷的控制技術、單晶體金屬控制技術、硅片表面機械損傷的控制技術、硅片邊緣局部平整度控制技術、硅片倒角控制技術、硅片表面金屬污染控制技術、硅片清洗及表面顆?？刂萍夹g投資規模3.85 億元/10 萬片/月約 16 億元/10 萬片/月0%3%6%9%12%15%18%201320142015201620172018201920202021各公司折舊攤銷各公司折舊攤銷/營收占比營收占比SumcoSiltroni

27、cGlobalWafers硅片行業特征二：毛利率波動劇烈硅片行業特征二：毛利率波動劇烈1616資料來源：Wind、Sumco、平安證券研究所 硅片毛利率波動受硅片銷售價格和產能利用率的影響硅片毛利率波動受硅片銷售價格和產能利用率的影響。硅片行業毛利率在2018之前持續提升，2019年需求減弱，毛利率下降，2021年半導體迎來景氣周期，硅片企業毛利率回升。硅片銷售價格：全球半導體硅片的平均售價在2011-2016年處于持續下行階段，2016年達到最低的0.67美元/平方英寸，隨著晶圓廠產能的持續擴充，以及下游需求的回暖，特別是存儲類產品需求旺盛，帶動硅片銷售均價走高，2017年硅片均價上漲10%

28、，2018上漲20%。產能利用率：硅片行業產能利用率從2011年開始持續提升，2017-2018達到滿產，2019年下游需求減弱，產能利用率下降。0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%2012201320142015201620172018201920202021各公司歷年毛利率各公司歷年毛利率SumcoSiltronicGlobalWafers0.00.20.40.60.81.01.220112012201320142015201620172018201920202021全球半導體硅片平均售價（美元全球半導體硅片平均售價（美元/平方英寸）平方英寸）0%20%40%60

29、%80%100%120%2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021歷年歷年1212英寸產能利用率英寸產能利用率硅片行業特征三：長協硅片行業特征三：長協(LTA)(LTA)占比持續提升占比持續提升1717資料來源：各公司公告、平安證券研究所 長期供貨協議長期供貨協議（LTA)LTA)占比持續提升占比持續提升，有助于減少硅片價格波動有助于減少硅片價格波動。臺勝科（Formosa Sumco Technology）是臺塑和Sumco的合資公司，其硅片主要以現貨價格銷售，在2019年市場下行期間，長協占比較高的硅片企業業績波動較小，而長

30、協比例較低的臺勝科2019年營收下降28.9%。臺勝科2021年宣布新廠計劃，為確保新建產能穩定出貨，LTA占營收比重已從過往約23成提升至目前67成。0%20%40%60%80%100%Shin-EtsuSumcoGlobalwafersSiltronicFormosa SumcoTechnology各公司各公司20182018年年LTALTA占比占比-30%-20%-10%0%10%20%30%40%SumcoSiltronicGlobalWafersFormosa SumcoTechnology各公司營收同比增速各公司營收同比增速201820192020目錄目錄C CO N T E N

31、T SO N T E N T S供需：產能持續偏緊，供需：產能持續偏緊，LTALTA有助穩量穩價有助穩量穩價1818基石基石：芯片的起點，最重要的半導體材料：芯片的起點，最重要的半導體材料周期周期：行業周期波動，市場高度集中：行業周期波動，市場高度集中破局破局：百舸爭流，國產替：百舸爭流，國產替代有望加代有望加速速投資建議：關注國產大硅片放量投資建議：關注國產大硅片放量需求端：需求端：8 8英寸和英寸和1212英寸出貨量創歷史新高英寸出貨量創歷史新高1919資料來源：Sumco、平安證券研究所 受益于全球半導體需求的高景氣，根據SUMCO 統計，全球全球8 8 英寸硅片英寸硅片20222022

32、Q Q1 1 出貨量約出貨量約600600 萬片萬片/月月，1212 英寸硅片英寸硅片20222022Q Q1 1 出貨出貨量接近量接近800800萬片萬片/月月，創歷史新高創歷史新高。全球全球8 8英寸硅片出貨量（千片英寸硅片出貨量（千片/月）月）全球全球1212英寸硅片出貨量（千片英寸硅片出貨量（千片/月）月）需求端：手機和數據中心占比最高，汽車增長最快需求端：手機和數據中心占比最高，汽車增長最快2020資料來源：Sumco、平安證券研究所 根據根據SumcoSumco預測預測，1212英寸硅片需求從英寸硅片需求從20222022年的年的800800萬片萬片/月增長到月增長到2026202

33、6年的年的11501150萬片萬片，CAGRCAGR為為9 9.4 4%。具體細分應用中，智能手機和數據中心仍是占比最高的下游應用，而汽車芯片是增速最快的細分應用。外延片的需求更為旺盛外延片的需求更為旺盛，20222022至至20262026年年CAGRCAGR達達1111.3 3%。12英寸外延片主要用于生產邏輯芯片，隨著高性能計算、物聯網等應用的發展，外延片需求快速提升。1212英寸硅片分應用需求預測英寸硅片分應用需求預測1212英寸外延片分應用需求預測英寸外延片分應用需求預測供給端：主要新增產能在供給端：主要新增產能在20242024年之后釋放年之后釋放2121資料來源：Sumco、平安

34、證券研究所 硅片的擴產周期在硅片的擴產周期在2 2年以上年以上，全球硅片產能至少至全球硅片產能至少至20232023年下半年才會有明顯增長年下半年才會有明顯增長。根據Sumco的數據，全球12英寸硅片在2020年之前主要依靠原有廠房進行產能擴充，新建廠房在2021年之后逐漸釋放產能，產能釋放的高峰期將在2024年之后，2022和2023年全球12英寸硅片仍然將處于供不應求的狀態。下游晶圓廠硅片庫存持續降低下游晶圓廠硅片庫存持續降低，驗證硅片高景氣驗證硅片高景氣。Sumco表示目前只能滿足LTA的訂單，而非LTA的訂單無法供應，缺貨情況為國產硅片提供驗證良機，硅片國產替代有望加速。硅片擴產周期長

35、，大規模新產能預計硅片擴產周期長，大規模新產能預計20242024年釋放年釋放客戶客戶1212英寸硅片庫存持續下降英寸硅片庫存持續下降本本輪擴產有什么不一樣？輪擴產有什么不一樣？2222資料來源：各公司公告、平安證券研究所 2006-2010年全球半導體硅片經歷的大規模的擴產，特別是12英寸大硅片，從2006年的170萬片/月擴產至500萬片/月。過于樂觀的預期疊加2008年的全球金融危機導致半導體需求轉弱，12英寸大硅片出現嚴重的產能過剩。根據Sumco的統計，2009年12英寸半導體硅片的產能利用率只有62%。本輪擴產有幾個明顯不同于上輪擴產的特征：前5大廠商產能擴張更加保守，長期供貨協議

36、（LTA）綁定客戶和產能國內產能釋放提前于前5大廠商晶圓代工廠(Foundry)是下游擴張的主力公司工廠地點產品投資額產能建設周期出貨備注信越化學產能擴充20%Siltronic新加坡FabNext300mm20億歐元-2024年年初出貨給客戶SK Siltron300mm1.05萬億韓元2022H1動工2024H1大規模出貨Sumco日本 Imari300mm2015億日元-2022年年初開始建設 2023H2投產，25Q2滿產日本Omura272億日元-2022年年初開始建設2023年底滿產中國臺灣282億新臺幣(9.6億美元）建設中環球晶圓中國臺灣300mm36億美元2023年H2開始出

37、貨20億美元用于建設新廠，16億美元用于增加現有設施的產能全球前全球前5 5大硅片企業擴產計劃大硅片企業擴產計劃晶圓代工占比持續提升，有助穩定硅片價格晶圓代工占比持續提升，有助穩定硅片價格2323資料來源：Sumco、IC Insights、平安證券研究所 晶圓代工在12英寸產能占比持續提升，有助減少硅片價格波動。全球12英寸產能存儲最高，前5名中三星、鎂光、海力士和東芝（現在的鎧俠）均為存儲廠商。以臺積電為代表的晶圓代工持續擴充12英寸產能，2014年全球前10大12英寸產能中晶圓代工僅占比19.7%，2020年提升至24%。晶圓代工廠的客戶眾多晶圓代工廠的客戶眾多，對晶圓的對晶圓的需求更加

38、穩定需求更加穩定，有助于穩定硅片的需求和價格有助于穩定硅片的需求和價格。23.5%15.0%12.5%11.2%10.3%8.4%4.6%2.6%2.2%1.5%8.20%20142014年全球年全球1212英寸產能分布英寸產能分布三星鎂光東芝海力士臺積電英特爾格羅方德聯電力晶德州儀器其他21%15%14%13%11%6%4%3%2%2%9%20202020年全球年全球1212英寸產能分布英寸產能分布三星臺積電鎂光海力士鎧俠英特爾格羅方德聯電力晶德州儀器其他0500100015002000250030002016201720182019202020212022F2023F2024F2025F1

39、212英寸晶圓代工產能（單位英寸晶圓代工產能（單位:千片千片/月）月）目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S供需：產能持續偏緊，供需：產能持續偏緊，LTALTA有助穩量穩價有助穩量穩價2424基石基石：芯片的起點，最重要的半導體材料：芯片的起點，最重要的半導體材料周期周期：行業周期波動，市場高度集中：行業周期波動，市場高度集中破局破局：百舸爭流，國產替：百舸爭流，國產替代有望加代有望加速速投資建議：關注國產大硅片放量投資建議：關注國產大硅片放量國內國內1212英寸晶圓廠積極擴產英寸晶圓廠積極擴產2525資料來源：Omida、各公司公告、平安證券研究所 國內晶圓廠商中

40、芯、華虹等主要晶圓代工廠及士蘭微、華潤微、聞泰、長江存儲等IDM廠商積極擴產，12英寸邏輯擴產主要集中于28nm及以上的成熟制程，預計到2023年形成產能106.5萬片/月，相較2020年產能提升270%。3D NAND 預計從2020年的5萬片/月擴產至2023年的27.5萬片/月。DRAM從2020年的4萬片/月擴產至25萬片/月。國內國內8 8英寸晶圓產能增加英寸晶圓產能增加50%50%2626資料來源：Omida、各公司公告、平安證券研究所 國內8英寸晶圓廠產能將從2020年的80.5萬片/月擴產至2023年的121.5萬片/月，增長50%，8英寸擴產主要在國內。公司地點工廠制程節點產

41、能規（萬片/月）月產能（萬片/月）201920202021F2022F2023F中芯國際上海S10.35-0.13um11.510.611.511.511.511.5深圳G10.35-0.13um5.545.55.55.55.5天津T10.35-0.13um544444T20.35-0.13um10015710紹興Fab 10.35-0.13um823468寧波N10.35-0.13um812358華虹上海Fab 10.35-0.13um666666Fab 20.35-0.13um555555Fab 30.35-0.13um655666積塔半導體上海Fab 10.35-0.13um823468

42、上海Fab 30.35-0.13um222222華潤微無錫Fab 10.5-0.13um6.56.56.56.56.56.5重慶Fab 10.5-0.18um666666無錫Fab 20.35-0.11um666666燕東微北京Fab 20.35-0.11um823468士蘭微杭州Fab 20.35-0.13um812358和艦蘇州Fab 10.5-0.18um444444Fab 20.35-0.18um644566中車時代株洲311233總產能（萬片/月）72.180.592.5106.5121.5新增產能（萬片/月）8.4121415國內國內8 8英寸晶圓廠擴產計劃英寸晶圓廠擴產計劃國內硅

43、片公司營收快速增長國內硅片公司營收快速增長2727資料來源：Wind、平安證券研究所 國內硅片公司梯隊效應明顯國內硅片公司梯隊效應明顯，龍頭公司發展迅速龍頭公司發展迅速。滬硅產業、立昂微等憑借在大尺寸硅片的技術積累以及產能優勢，在營收端逐漸與其他硅片公司拉開差距，實現更快增長。05101520253020172018201920202021各公司硅片收入（億元）各公司硅片收入（億元）滬股產業中環股份立昂微中晶科技有研硅公司第一梯隊信越、Sumco（勝高）、Siltronic（德國世創）、GlobalWafers（環球晶圓）、SK Siltron第二梯隊滬硅產業、TCL中環、立昂微第三梯隊中晶科

44、技、神工股份、有研硅國內硅片企業加速產能擴充國內硅片企業加速產能擴充2828資料來源：各公司公告、平安證券研究所公司8英寸產能（萬片/月）12英寸產能（萬片/月）備注已有產能規劃新增產能產能合計已有產能規劃新增產能產能合計滬硅產業新昇科技30306012英寸拋光片規模量產，累計出貨量超過400萬片新傲科技232333Okmetic2222立昂微2710371827452022.07 12英寸重摻外延片出貨接近6萬片/月TCL 中環752510017456212英寸硅片應用于存儲及邏輯領域的產品進入增量階段，應用于特色工藝領域產品已進入規模量產階段中欣晶圓4040101020奕斯偉54550鑫晶

45、半導體3030102030神工股份510152022.06 8英寸硅片出貨超8千片/月有研硅161026中晶科技55合計2089029890180270 國內積極擴產8英寸和12英寸硅片產能，8英寸產能產能將增加90萬片/月達298萬片/月。12英寸現有產能90萬片/月，計劃擴產180萬片/月，滿產后將達到270萬片/月。12英寸大硅片需求旺盛，海外產能有限，為國內硅片企業提供戰略發展期，國內硅片企業加速產品認證和客戶導入，后續需密切關注各硅片公司客戶認證和產能擴充進度。部分國內硅片企業擴產計劃部分國內硅片企業擴產計劃立昂微立昂微|外延技術領先，外延技術領先，1212英寸重摻外延片突破放量英寸

46、重摻外延片突破放量2929資料來源：公司公告、Wind、平安證券研究所 立昂微主要從事半導體硅片、半導體功率器件、化合物半導體射頻芯片產品的研發、生產和銷售。公司是最主要的本土硅片生產企業之一，涵蓋了包括硅單晶拉制、硅研磨片、硅拋光片、硅外延片生產等各個環節，同時延伸到下游功率器件領域。經過多年發展，公司已在半導體硅片、半導體分立器件多面開花，同時還堅持不懈地進行研發投入，在半導體材料及芯片領域不斷加強自身的研發實力與技術積累。2021年實現營收25.4億元，同比增長69.2%，實現歸母凈利潤6.0億元，同比增長197.2%。其中半導體硅片實現營收14.59億元，同比增長49.8%，占總營收比

47、例為57.4%。公司12英寸大硅片取得突破，技術能力已覆蓋14nm以上技術節點邏輯電路、圖像傳感器件和功率器件，并實現大規模生產銷售；12英寸硅片在2021年底已達到15萬片/月的產能規模，其中重摻外延片10萬片/月，拋光片5萬片/月；公司差異化布局的12英寸重摻外延片，主要用于功率器件生產，對應的新需求主要在國內，2022年6月實際產出接近6萬片/月。輕摻拋光片也在持續開展客戶送樣驗證工作和產銷量爬坡，公司2022年3月斥資15億元收購國晶半導體，將加強公司在集成電路用12英寸硅片尤其是存儲、邏輯電路用輕摻硅片的市場地位。57.40%39.63%1.74%1.23%半導體硅片功率器件射頻芯片

48、其他產品05101520253020172018201920202021公司分業務營收情況（億元）公司分業務營收情況（億元）半導體硅片功率器件砷化鎵芯片公司公司20212021年產品營收占比年產品營收占比滬硅產業滬硅產業|國內國內1212英寸硅片龍頭英寸硅片龍頭3030資料來源：Wind、平安證券研究所 滬硅產業是國內少數具有12英寸大硅片規模出貨的企業，公司產品品類齊全，涵蓋12英寸拋光片及外延片、8英寸及以下拋光片、外延片和SOI硅片。2021年底公司12英寸半導體硅片月產能達30萬片，成為國內規模最大量產12英寸半導體硅片正片產品、且實現了邏輯、存儲、圖像傳感器（CIS）等應用全覆蓋的半

49、導體硅片公司，產能利用率和出貨量持續攀升，2021年末12英寸硅片歷史累計出貨突破400萬片。2021年實現營收24.67億元，同比增長36.2%，實現歸母凈利潤1.46億元，同比增長67.8%。其中12英寸硅片實現營收6.88億元，占總營收比例為27.9%。公司完成定增，啟動新增30萬片/月的擴產建設，項目完成后公司12英寸硅片產能將合計達到60萬片/月，產品組合進一步豐富。序號項目名稱項目投資總額（萬元）募集資金使用金額（萬元）備注1集成電路制造用300mm高端硅片研發與先進制造項目460,351.20150,000.00面向20-14nm制程應用的300mm半導體硅片產能擴充為主、兼顧1

50、0nm及以下制程應用的300mm半導體硅片產能2300mm高端硅基材料研發中試項目214,420.80200,000.0040萬片/年的12英寸SOI硅片產能建設3補充流動性資金150,000.00150,000.00合計824,772.00500,000.000%10%20%30%40%50%60%05101520253020172018201920202021公司營收快速增長（億元）公司營收快速增長（億元）8英寸及以下硅片營收（億元）12英寸硅片營收（營收）營收同比神工股份神工股份|深耕大直徑硅材料，半導體硅片打開第二增長曲線深耕大直徑硅材料，半導體硅片打開第二增長曲線3131資料來源：公

51、司公告、Wind、平安證券研究所 公司是國內領先的半導體級單晶硅材料供應商，主營業務為半導體級單晶硅材料的研發、生產和銷售。公司的主要產品為大直徑硅材料，產品直接銷售給日本、韓國等國的知名硅零部件廠商，經過二次加工后銷售給國際知名刻蝕機設備廠商?；谠诖笾睆焦璨牧仙L方面的技術積累，公司積極拓展硅零部件和半導體大尺寸硅片兩大新業務。2021年實現營收4.74億元，同比增長146.7%，實現歸母凈利潤2.18億元，同比增長117.8%。公司8英寸半導體輕摻低缺陷拋光硅片完成了第一階段月產能5萬片的設備安裝調試工作，產線于2021年1月打通，工藝趨向穩定，大多數的技術指標和良率已經達到或基本接近業

52、內主流大廠的水準，產能逐漸爬升。公司的8英寸測試硅片已經通過了部分國內客戶的評估認證，8英寸輕摻低缺陷高阻硅片客戶端評估進展順利。01234520172018201920202021公司分業務營收情況（億元）公司分業務營收情況（億元）15-16英寸硅產品16英寸以上15英寸以下其他業務-40%0%40%80%120%160%00.511.522.520172018201920202021歸母凈利潤及同比（億元）歸母凈利潤及同比（億元）歸母凈利潤同比目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S供需：產能持續偏緊，供需：產能持續偏緊，LTALTA有助穩量穩價有助穩量穩價323

53、2基石基石：芯片的起點，最重要的半導體材料：芯片的起點，最重要的半導體材料周期周期：行業周期波動，市場高度集中：行業周期波動，市場高度集中破局破局：百舸爭流，國產替：百舸爭流，國產替代有望加代有望加速速投資建議：關注國產大硅片放量投資建議：關注國產大硅片放量投資建議投資建議3333 硅片是芯片的起點硅片是芯片的起點，20212021年全球半導體硅片市場規模達年全球半導體硅片市場規模達140140億美元億美元，行業高度集中行業高度集中，CRCR5 5市場份額接近市場份額接近9090%。硅片是用量最大的半導體材料，90%以上半導體產品使用硅片制造。隨著5G、新能源、AIoT的快速滲透，2021年半

54、導體行業迎來超級景氣周期，硅片需求持續旺盛，全球半導體硅片出貨面積達142億平方英寸，同比增長14%，市場規模達140億美元。半導體行業周期性波動導致硅片需求周期性波動，硅片行業并購整合不斷，行業競爭格局高度集中，前5大廠商市場份額接近90%。硅片新增產能釋放需到硅片新增產能釋放需到20242024年年，短期供需有望持續偏緊短期供需有望持續偏緊，長期長期LTALTA有助穩量穩價有助穩量穩價。硅片擴產周期在2年以上，全球12英寸硅片在2020年之前主要依靠原有廠房進行產能擴充，新建廠房產能釋放的高峰將在2024年之后，2022和2023年全球12英寸硅片仍將處于供不應求的狀態。本次產能擴張，下游

55、晶圓廠與硅片廠商積極綁定，通過長期合約（Long-termAgreements）保障供應鏈穩定。國產硅片擴產國產硅片擴產、客戶驗證及導入全面提速客戶驗證及導入全面提速。隨著中芯國際等晶圓廠龍頭開啟新一輪擴產周期、技術升級、晶圓產能向大陸轉移以及國內政策的大力支持，我國半導體硅片市場迎來新一輪上升周期。長期來看半導體等核心技術的國產化需求凸顯，國內產業鏈企業有也意調整供應鏈以分散風險，給國內國產硅片企業更多機會，國內硅片企業積極擴產，國產替代有望加速。投資建議：投資建議：可積極關注早有技術積累、已實現產品量產或客戶認證進度較快的企業，特別是技術壁壘較高的12英寸大硅片的突破放量。建議關注外延技術

56、領先，12英寸重摻外延片突破放量的立昂微、國內12英寸大硅片龍頭滬硅產業、大直徑硅材料技術積累深厚的神工股份。33風險提示風險提示3434 1）宏觀經濟下行風險：若全球GDP增速繼續下滑，或疫情蔓延得不到有效控制等，或將導致宏觀經濟下行，造成下游需求不及預期；2）產品驗證不及預期風險：如果客戶認證周期過長，國內廠商的產品研發技術水平或者產品質量達不到要求，則可能影響國產替代的進程;3）硅片生產設備交期推遲，擴產不及預期：如果硅片設備由于零部件短缺，造成設備交期推遲，則硅片企業擴產會不及預期，影響公司收入;4）國內晶圓廠投資不及預期：如果國內晶圓廠下游需求減弱或技術研發不及預期，則晶圓廠投資可能

57、推遲，影響硅片需求;34附：重點公司盈利預測與評級附：重點公司盈利預測與評級證券代碼公司簡稱收盤價EPSPE評級8月16日2021A2022E2023E2024E2021A2022E2023E2024E605358.SH立昂微62.490.891.391.782.0470.5 45.0 35.1 30.6 推薦688126.SH滬硅產業21.830.060.080.120.16438.3267.5180.0135.3未評級688233.SH神工股份58.881.371.832.382.9464.632.224.720.1未評級資料來源：資料來源：windwind，平安證券研究所，平安證券研究所

58、 注：滬硅產注：滬硅產業業、神、神工股份工股份20222022-20242024年年EPSEPS為為20222022年年8 8月月1616日日windwind一致預期。一致預期。股票投資評級股票投資評級:強烈推薦（預計6個月內，股價表現強于市場表現20%以上）推薦（預計6個月內，股價表現強于市場表現10%至20%之間）中性（預計6個月內，股價表現相對市場表現在10%之間）回避（預計6個月內，股價表現弱于市場表現10%以上）行業投資評級行業投資評級:強于大市（預計6個月內，行業指數表現強于市場表現5%以上）中性（預計6個月內，行業指數表現相對市場表現在5%之間）弱于大市（預計6個月內，行業指數表

59、現弱于市場表現5%以上）公司聲明及風險提示：公司聲明及風險提示：負責撰寫此報告的分析師（一人或多人）就本研究報告確認：本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格。本公司研究報告是針對與公司簽署服務協議的簽約客戶的專屬研究產品，為該類客戶進行投資決策時提供輔助和參考，雙方對權利與義務均有嚴格約定。本公司研究報告僅提供給上述特定客戶，并不面向公眾發布。未經書面授權刊載或者轉發的，本公司將采取維權措施追究其侵權責任。證券市場是一個風險無時不在的市場。您在進行證券交易時存在贏利的可能，也存在虧損的風險。請您務必對此有清醒的認識，認真考慮是否進行證券交易。市場有風險，投資需謹慎。免責條款：免責條款

60、：此報告旨為發給平安證券股份有限公司（以下簡稱“平安證券”）的特定客戶及其他專業人士。未經平安證券事先書面明文批準，不得更改或以任何方式傳送、復印或派發此報告的材料、內容及其復印本予任何其他人。此報告所載資料的來源及觀點的出處皆被平安證券認為可靠，但平安證券不能擔保其準確性或完整性，報告中的信息或所表達觀點不構成所述證券買賣的出價或詢價，報告內容僅供參考。平安證券不對因使用此報告的材料而引致的損失而負上任何責任，除非法律法規有明確規定?？蛻舨⒉荒軆H依靠此報告而取代行使獨立判斷。平安證券可發出其它與本報告所載資料不一致及有不同結論的報告。本報告及該等報告反映編寫分析員的不同設想、見解及分析方法。報告所載資料、意見及推測僅反映分析員于發出此報告日期當日的判斷，可隨時更改。此報告所指的證券價格、價值及收入可跌可升。為免生疑問，此報告所載觀點并不代表平安證券的立場。平安證券在法律許可的情況下可能參與此報告所提及的發行商的投資銀行業務或投資其發行的證券。平安證券股份有限公司2022版權所有。保留一切權利。3535