大硅片專題報告：半導體“畫布”

1、內(nèi)容目錄硅片：半導體產(chǎn)業(yè)鏈的“畫布” . - 5 -硅片概況. - 5 -半導體硅片分類. - 6 -硅片制作工藝. - 8 -下游應(yīng)用帶動硅片市場不斷增長. - 10 -硅片終端應(yīng)用逐漸多元化 . - 10 -芯片產(chǎn)能投放拉動硅片需求. - 11 -大硅片市場規(guī)模持續(xù)發(fā)展 . - 11 -十二英寸硅片為主流方向 . - 13 -全球寡頭壟斷，中國逐步發(fā)力. - 18 -全球硅片寡頭壟斷 . - 18 -政策大力支持. - 19 -國內(nèi)大硅片蓄勢待發(fā). - 20 -海外巨頭各有所長. - 22 -信越化學：全球硅片龍頭 . - 22 -勝高集團：專注半導體硅片龍頭. - 23 -環(huán)球晶圓：并購

2、助力公司快速發(fā)展. - 23 -德國世創(chuàng)：歐洲硅片龍頭 . - 24 -SK Siltron：韓國硅片龍頭. - 24 -國產(chǎn)企業(yè)快速發(fā)展. - 25 -滬硅產(chǎn)業(yè)：國內(nèi)十二寸大硅片龍頭. - 25 -立昂微電：橫跨半導體分立器件和半導體硅材料. - 26 -中環(huán)股份：從光伏進軍半導體. - 26 -有研半導體 . - 27 -超硅半導體 . - 28 -風險提示. - 29 -表目錄圖 1：半導體硅片 . - 5 -圖 2：硅片產(chǎn)業(yè)鏈. - 5 -圖 3：半導體硅片技術(shù)演進史. - 6 -圖 4：200mm 硅片與 300mm 硅片. - 6 -圖 5：200mm 及 300mm 硅片下游應(yīng)用

3、. - 6 -圖 6：全球不同尺寸半導體硅片出貨面積 . - 7 -圖 7：全球不同尺寸半導體硅片出貨面積占比. - 7 -圖 8：拋光片、外延片、SOI 硅片制造流程. - 7 -圖 9：拋光片、外延片、SOI 硅片比較. - 8 -圖 10：硅片制作流程. - 9 -圖 11：直拉法（CZ）原理示意圖 . - 9 -圖 12：懸浮區(qū)熔法(FZ)原理示意圖. - 9 -圖 13：半導體終端應(yīng)用市場概況 . - 10 -圖 14：全球與中國芯片產(chǎn)能及增速. - 11 -圖 15：全球半導體硅片出貨面積及增速 . - 11 -圖 16：全球半導體市場及增速. - 11 -圖 17：國內(nèi)半導體行業(yè)

4、發(fā)展迅速 . - 11 -圖 18：全球各地區(qū)半導體材料市場占比 . - 12 -圖 19：半導體制造材料占比. - 12 -圖 20：全球硅片市場規(guī)模及增速 . - 12 -圖 21：全球半導體硅片出貨面積及增速 . - 12 -圖 22：全球半導體硅片單價. - 13 -圖 23：國內(nèi)硅片市場規(guī)模及增速 . - 13 -圖 24：2018 年十二英寸硅片下游應(yīng)用. - 13 -圖 25：智能手機對十二英寸硅片的需求 . - 13 -圖 26：全球 DRAM 下游需求占比. - 14 -圖 27：全球 DRAM 需求預測（十億 Gb） . - 14 -圖 28：全球 DRAM 各廠商份額.

5、- 14 -圖 29：全球 DRAM 制程市占率. - 14 -圖 30：全球 NAND 下游需求占比. - 15 -圖 31：全球 NAND 需求（十億 Gb）. - 15 -圖 32：全球 NAND 各廠商份額. - 15 -圖 33：全球 3D 及 2D NAND 市占率 . - 15 -圖 34：全球邏輯芯片銷售額及增速 . - 16 -圖 35：全球芯片制造產(chǎn)能分布（按制程）. - 16 -圖 36：全球 12 寸硅片產(chǎn)能供需（千片/月） . - 16 -圖 37：全球 12 寸硅片客戶庫存. - 17 -圖 38：全球大硅片市場格局. - 18 -圖 39：全球前五大硅片供應(yīng)商.

6、- 18 -圖 40：全球半導體硅片行業(yè)主要企業(yè)經(jīng)營情況 . - 19 -圖 41：全球大硅片市場格局. - 19 -圖 42：相關(guān)政策扶植大硅片落地 . - 19 -圖 43：國際及國內(nèi)大硅片進展. - 20 -圖 44：中國 8/12 英尺大硅片規(guī)劃產(chǎn)能情況（千片/月）. - 21 -圖 45：信越化學營業(yè)收入及增速 . - 22 -圖 46：信越化學歸母凈利潤及增速. - 22 -圖 47：信越化學營業(yè)收入占比. - 22 -圖 48：信越化學營業(yè)利潤占比. - 22 -圖 49：勝高集團營業(yè)收入及增速 . - 23 -圖 50：勝高集團歸母凈利潤及增速. - 23 -圖 51：環(huán)球晶圓

7、營業(yè)收入及增速 . - 23 -圖 52：環(huán)球晶圓歸母凈利潤及增速. - 23 -圖 53：滬硅產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入及增速 . - 25 -圖 54：滬硅產(chǎn)業(yè)歸母凈利潤及增速. - 25 -圖 55：公司硅片業(yè)務(wù)發(fā)展歷程. - 25 -圖 56：立昂微電營業(yè)收入及增速 . - 26 -圖 57：立昂微電歸母凈利潤及增速. - 26 -圖 58：中環(huán)股份營業(yè)收入及增速 . - 27 -圖 59：中環(huán)股份歸母凈利潤及增速. - 27 -圖 60：有研半導體主要產(chǎn)品. - 27 -硅片：半導體產(chǎn)業(yè)鏈的“畫布”硅片概況常見的半導體材料包括硅（Si）、鍺（Ge）等元素半導體及砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）

8、等化合物半導體。相較于鍺，硅的熔點為 1415，高于鍺的熔點 937，較高的熔點使硅可以廣泛應(yīng)用于高溫加工工藝中；硅的禁帶寬度大于鍺，更適合制作高壓器件。相較于砷化鎵，硅安全無毒、對環(huán)境無害，而砷元素為有毒物質(zhì)；并且鍺、砷化鎵均沒有天然的氧化物，在晶圓制造時還需要在表面沉積多層絕緣體，這會導致下游晶圓制造的生產(chǎn)步驟增加從而使生產(chǎn)成本提高。硅基半導體材料是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的半導體材料，90%以上的半導體產(chǎn)品是用硅基材料制作的。硅在地殼中占比約 27%，是除了氧元素之外第二豐富的元素，硅元素以二氧化硅和硅酸鹽的形式大量存在于沙子、巖石、礦物中，儲量豐富并且易于取得。通常將 95-99%純度的

9、硅稱為工業(yè)硅。沙子、礦石中的二氧化硅經(jīng)過純化，可制成純度 98% 以上的硅； 高純度硅經(jīng)過進一步提純變?yōu)榧兌冗_ 99.9999999% 至 99.999999999%（9-11 個 9）的超純多晶硅；超純多晶硅在石英坩堝中熔化，并摻入硼（P）、磷（B）等元素改變其導電能力，放入籽晶確定晶向，經(jīng)過單晶生長，制成具有特定電性功能的單晶硅錠。熔體的溫度、提拉速度和籽晶/石英坩堝的旋轉(zhuǎn)速度決定了單晶硅錠的尺寸和晶體質(zhì)量，而熔體中的硼（P）、磷（B）等雜質(zhì)元素的濃度決定了單晶硅錠的電特性。單晶硅錠經(jīng)過切片、研磨、蝕刻、拋光、外延（如有）、鍵合（如有）、清洗等工藝步驟，制造成為半導體硅片。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，半

10、導體硅片需要盡可能地減少晶體缺陷，保持極高的平整度與表面潔凈度，以保證集成電路或半導體器件的可靠性。在半導體硅片上可布設(shè)晶體管及多層互聯(lián)線，使之成為具有特定功能的集成電路或半導體器件產(chǎn)品，下游主要包括手機與平板電腦、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、人工智能、工業(yè)電子、軍事太空等領(lǐng)域。圖 1：半導體硅片圖 2：硅片產(chǎn)業(yè)鏈資料來源：半導體行業(yè)觀察、 資料來源：滬硅產(chǎn)業(yè)招股說明書、 半導體硅片分類根據(jù)尺寸分類，半導體硅片的尺寸（以直徑計算）主要有 50mm（2 英寸）、75mm（3 英寸）、100mm（4 英寸）、150mm（6 英寸）、200mm（8 英寸）與 300mm（12英寸）等規(guī)格。1965 年，戈登摩

11、爾提出摩爾定律：集成電路上所集成的晶體管數(shù)量，每隔 18 個月就提升一倍，相應(yīng)的集成電路性能增強一倍，成本隨之下降一半。對于芯片制造企業(yè)而言，這意味著需要不斷提升單片硅片可生產(chǎn)的芯片數(shù)量、降低單片硅片的制造成本以便與摩爾定律同步。半導體硅片的直徑越大，在單片硅片上可制造的芯片數(shù)量就越多，單位芯片的成本隨之降低。在摩爾定律的影響下，半導體硅片正在不斷向大尺寸的方向發(fā)展。硅片的尺寸越大，相對而言硅片邊緣的損失會越小，有利于進一步降低芯片的成本。例如，在同樣的工藝條件下，300mm 半導體硅片的可使用面積超過 200mm 硅片的兩倍以上，可使用率（衡量單位晶圓可生產(chǎn)的芯片數(shù)量的指標）是 200mm

12、硅片的 2.5 倍左右。圖 3：半導體硅片技術(shù)演進史圖 4：200mm 硅片與 300mm 硅片資料來源：芯片制造、 資料來源：臺灣聯(lián)華電子官網(wǎng)、 圖 5：200mm 及 300mm 硅片下游應(yīng)用尺寸下游應(yīng)用終端應(yīng)用領(lǐng)域200mm 及以下功率器件、電源管理器、非易失性存儲器、 MEMS、顯示驅(qū)動芯片與指紋識別芯片、高精度模擬電路、射頻前端芯片、嵌入式存儲器、 CMOS（互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器、高壓 MOS 等移動通信、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)電子300mm存儲芯片、圖像處理芯片、通用處理器芯片、高性能 FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）與 ASIC（專用集成電路）智能手機、計算機、云計算、人

13、工智能、SSD（固態(tài)存儲硬盤）等較為高端領(lǐng)域資料來源：滬硅產(chǎn)業(yè)招股說明書、 目前，全球市場主流的產(chǎn)品是 300mm 和 200mm 直徑的半導體硅片。終端應(yīng)用領(lǐng)域來看，300mm 主要應(yīng)用在智能手機、計算機、云計算、人工智能、 SSD（固態(tài)存儲硬盤）等較為高端領(lǐng)域，目前出貨面積占比 60%以上。200mm 硅片主要應(yīng)用在移動通信、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)電子等領(lǐng)域，目前出貨面積 20%以上。圖 6：全球不同尺寸半導體硅片出貨面積圖 7：全球不同尺寸半導體硅片出貨面積占比資料來源：滬硅產(chǎn)業(yè)招股說明書、 資料來源：滬硅產(chǎn)業(yè)招股說明書、 根據(jù)制造工藝分類，半導體硅片主要可以分為拋光片、外延片與以 SO

14、I 硅片為代表的高端硅基材料。單晶硅錠經(jīng)過切割、研磨和拋光處理后得到拋光片。拋光片經(jīng)過外延生長形成外延片，拋光片經(jīng)過氧化、鍵合或離子注入等工藝處理后形成 SOI 硅片。圖 8：拋光片、外延片、SOI 硅片制造流程資料來源：滬硅產(chǎn)業(yè)招股說明書、 圖 9：拋光片、外延片、SOI 硅片比較種類核心優(yōu)勢應(yīng)用拋光片硅片表面平坦化，并進一步減小硅片的表面粗糙度以滿足芯片制造工藝對硅片平整度和表面顆粒度的要求直接用于制作半導體器件，廣泛應(yīng)用于存儲芯片與功率器件等。作為外延片、SOI 硅片的襯底材料外延片含氧量、含碳量、缺陷密度更低，提高了柵氧化層的完整性，改善了溝道中的漏電現(xiàn)象，從而提升了集成電路的可靠性。

15、硅襯底的低電阻率可降低導通電阻，高電阻率的外延層可以提高器件的擊穿電壓。外延片提升了器件的可靠性，并減少了器件的能耗常在 CMOS 電路中使用，如通用處理器芯片、圖形處理器芯片等二極管、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）等功率器件的制造SOI 硅片通過絕緣埋層實現(xiàn)全介質(zhì)隔離，這將大幅減少硅片的寄生電容以及漏電現(xiàn)象，并消除了閂鎖效應(yīng)。SOI 硅片具有寄生電容小、短溝道效應(yīng)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耐高壓、耐惡劣環(huán)境、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、傳感器以及星載芯片等資料來源：滬硅產(chǎn)業(yè)招股說明書、 硅片制作流程半導體硅片的生產(chǎn)流

16、程包括拉晶滾磨線切割倒角研磨腐蝕熱處理邊緣拋光正面拋光清洗檢測外延等步驟。其中拉晶、研磨和拋光是保證半導體硅片質(zhì)量的關(guān)鍵。單晶生長技術(shù)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 99.999999999%）的同時，有效控制晶體缺陷的密度。當前制備單晶硅技術(shù)主要分為懸浮區(qū)熔法（FZ 法）和直拉法（CZ 法）兩種。直拉法該方法可以有效的控制晶體的微缺陷密度，提高晶體質(zhì)量以滿足各技術(shù)節(jié)點對硅片的技術(shù)要求；有效的控制晶體中的雜質(zhì)含量，特別是氧、碳含量；并最大程度降低對操作工人的依賴，保證拉制晶體質(zhì)量的重復性、穩(wěn)定性和一致性。相比懸浮區(qū)熔法，直拉法成本更低，生長速率較快，更適合大尺寸（12

17、英寸）單晶硅棒的拉制，目前約 85%單晶硅片皆由直拉法制成，主要應(yīng)用在邏輯，存儲器芯片中。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加熱熔化，再將單晶硅籽晶插入熔體表面，待籽晶與熔體熔和后，慢慢向上拉籽晶，晶體便會在籽晶下端生長，并隨著籽晶的提拉晶體逐漸生長形成晶棒。圖 10：硅片制作流程資料來源：滬硅產(chǎn)業(yè)招股說明書、各公司官網(wǎng)、 懸浮區(qū)熔法該法制備的單晶硅的電阻率非常高，特別適合制作電力電子器件。懸浮區(qū)熔法制備的單晶硅占有的市場份額較小，目前約 15%的硅片由此法制備。懸浮區(qū)熔法的原理是將圓柱形硅棒固定于垂直方向，用高頻感應(yīng)線圈在氬氣氣氛中加熱，使棒的底部和在其下部靠近的同軸固定的單

18、晶籽晶間形成熔滴，這兩個棒朝相反方向旋轉(zhuǎn)。然后將在多晶棒與籽晶間只靠表面張力形成的熔區(qū)沿棒長逐步向上移動，將其轉(zhuǎn)換成單晶。圖 11：直拉法（CZ）原理示意圖圖 12：懸浮區(qū)熔法(FZ)原理示意圖資料來源：IC Insights、 資料來源：Trendforce、 下游應(yīng)用帶動硅片市場不斷增長硅片終端應(yīng)用逐漸多元化目前手機、計算機等仍是半導體行業(yè)終端最大的應(yīng)用市場。2018 年全球手機和基站、計算機用芯片銷售額分別為 487 億美元、280 億美元，在半導體終端市場的占比分別為 36%、21%。據(jù) Gartner 預計，2017-2022 年增速最快的半導體終端應(yīng)用領(lǐng)域是工業(yè)電子和汽車電子，將成

19、為未來幾年全球半導體行業(yè)增長最重要的驅(qū)動力。其中，工業(yè)電子年復合增長率預計可達 12%。隨著工業(yè)從規(guī)?；呦蜃詣踊⒅悄芑?，工業(yè)與信息化的深度融合、智能制造轉(zhuǎn)型升級將帶動工業(yè)電子需求的增長。汽車電子 2017-2022 年預計復合增長率為 11%。汽車電子的增長主要源于傳統(tǒng)車輛電子功能的擴展、自動駕駛技術(shù)的不斷成熟以及電動汽車行業(yè)的快速成長。車輛的 ABS（防抱死）系統(tǒng)、車載雷達、車載圖像傳感系統(tǒng)、電子車身穩(wěn)定程序、電控懸掛、電動手剎、壓力傳感器、加速度計、陀螺儀與流量傳感器等，均需要使用半導體產(chǎn)品，汽車智慧化的趨勢極大地拉動了汽車電子產(chǎn)品的增長。隨著電動汽車的普及與車輛電壓、電池容量標準的不

20、斷提高，電源管理器與分離式功率器件的需求量也將隨之上升。通常情況下，汽車電子芯片使用 200mm 及以下拋光片與 SOI 硅片。汽車電子市場規(guī)模的擴大將拉動 200mm 及以下拋光片與 SOI 硅片的需求。圖 13：半導體終端應(yīng)用市場概況資料來源：Gartner、 未來的爆發(fā)式增長將會出現(xiàn)在大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、新能源汽車、區(qū)塊鏈等新興終端應(yīng)用。半導體硅片行業(yè)除了受宏觀經(jīng)濟影響，亦受到具體終端市場的影響。例如 2010 年，全球宏觀經(jīng)濟增速僅 4%，但由于 iPhone4 和 iPad 的推出，大幅拉動了半導體行業(yè)的需求，2010 年全球半導體行業(yè)收入增長達 32%。2017 年開始，大數(shù)

21、據(jù)、云計算、人工智能、新能源汽車、區(qū)塊鏈等新興終端應(yīng)用的出現(xiàn)，半導體行業(yè)進入了多種新型需求同時爆發(fā)的新一輪上行周期。半導體硅片可應(yīng)用于多個潛在新興終端市場，如汽車電子功率器件、5G 通信設(shè)備中的射頻芯片等，有望爆發(fā)式增長。芯片產(chǎn)能投放拉動硅片需求芯片制造產(chǎn)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(chǎn)能（折合成 200mm）預計將從 1985 萬片/月增長至 2407 萬片/月，年均復合增長率 6.64%；中國芯片制造產(chǎn)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

22、陸芯片制造企業(yè)的持續(xù)擴產(chǎn)，中國大陸芯片制造產(chǎn)能增速高于全球芯片產(chǎn)能增速。隨著芯片制造產(chǎn)能的增長，對于半導體硅片的需求仍將持續(xù)增長。圖 14：全球與中國芯片產(chǎn)能及增速圖 15：全球半導體硅片出貨面積及增速資料來源：SEMI、 資料來源：Gatrner、 目前，中國大陸企業(yè)的 300mm 芯片制造產(chǎn)能低于 200mm 芯片制造產(chǎn)能。隨著中國大陸芯片制造企業(yè)技術(shù)實力的不斷提升，預計到 2020 年，中國大陸企業(yè) 300mm制造芯片產(chǎn)能將會超過 200mm 制造芯片制造產(chǎn)能。大硅片市場規(guī)模持續(xù)發(fā)展 圖 16：全球半導體市場及增速圖 17：國內(nèi)半導體行業(yè)發(fā)展迅速500040003000200010000

23、2012201320142015201620172018100%80%60%40%20%0%-20%700060005000400030002000100002012201320142015201620172018制造行業(yè)營收(億元)封裝行業(yè)營收(億元)30%20%10%0%全球半導體市場規(guī)模(億美元)同比增長(,右軸)設(shè)計行業(yè)營收(億元)同比增長(,右軸) 資料來源：WSTS、 資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、 全球半導體市場規(guī)模近年來增速平穩(wěn)，2012-2018 年復合增速 8.23%。其中，中國大陸集成電路銷售規(guī)模從 2158 億元迅速增長到 2018 年的 6531 億元，復合增速為 20.

24、27%，遠超全球其他地區(qū)，全球半導體產(chǎn)業(yè)加速向大陸轉(zhuǎn)移。集成電路一般分為設(shè)計、制造和封測三個子行業(yè)，在制造和封測行業(yè)中，均需要大量的半導體新材料支持。2018 年全球半導體材料市場產(chǎn)值為 519.4 億美元，同比增長 10.68%。其中晶圓制造材料和封裝材料分別為 322 億美元和 197.4 億美元，同比+15.83%和+3.30%。2018年，在市場產(chǎn)值為 322 億美金的半導體制造材料中，大硅片、特種氣體、光掩模、CMP材料、光刻膠、光刻膠配套、濕化學品、靶材分別占比 33%、14%、13%、7%、6%、 7%、4%、3%。分地區(qū)來看，目前大陸半導體材料市場規(guī)模 83 億美元，全球占比

25、16%，僅次于中國臺灣和韓國，為全球第三大半導體材料區(qū)域。1334733671413大硅片特種氣體光掩模1222711171516中國臺灣 韓國 中國大陸 日本 美國 歐洲 其他圖 18：全球各地區(qū)半導體材料市場占比圖 19：半導體制造材料占比CMP材料光刻膠光刻膠配套濕化學品靶材其他資料來源：SEMI、 資料來源：SEMI、 隨著半導體市場不斷放量以及工藝制程不斷復雜，全球半導體硅片材料市場不斷增長，硅片材料在半導體制造材料中占比 33，為占比最大的材料。2019 年全球硅片材料市場規(guī)模達到 112 億美元，雖然相對 2018 年略有下滑，但整體仍維持在較高水平。出貨面積來看，2019 年半

26、導體硅片出貨面積 11810 百萬平方英寸，較 2018 年有所下滑，主要是由于存儲器市場疲軟和庫存正?；隆D 20：全球硅片市場規(guī)模及增速圖 21：全球半導體硅片出貨面積及增速資料來源：SEMI、 資料來源：SEMI、 硅片價格呈現(xiàn)出一定的周期性。2011-2016 年受行業(yè)低迷影響，硅片價格一路下行。2016 年之后，全球半導體硅片銷售單價從 0.67 美元/英寸上升至 0.95 美元/英寸。 需求側(cè)來看，隨著終端應(yīng)用如 5G、AI、新能源汽車的快速發(fā)展，對芯片的大量需求使 晶圓廠更有動力去大規(guī)模擴建工廠和生產(chǎn)線，進而拉動對上游硅片尤其是大硅片的需求。供給端方面，新增產(chǎn)能尚需時間落地，

27、所以中短期供需不平衡的局面仍將持續(xù)，硅片價 格有望繼續(xù)走高。圖 22：全球半導體硅片單價圖 23：國內(nèi)硅片市場規(guī)模及增速資料來源：SEMI、 資料來源：SEMI、 國內(nèi)硅片市場規(guī)模持續(xù)增長。受益于全球半導體行業(yè)轉(zhuǎn)移，國內(nèi)硅片市場規(guī)模持續(xù)增長，2018 年國內(nèi)硅片市場規(guī)模超過 9 億美元。十二英寸硅片為主流方向目前，12 英寸硅片在下游產(chǎn)業(yè)中廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品大多使用于制造消費電子芯片。其中，NAND（包括 3D NAND 和 2D NAND）占據(jù)最大的下游應(yīng)用，占比達 33。邏輯芯片和 DRAM 芯片分別占比 25和 22。CIS 等其他應(yīng)用占據(jù)了剩余的 20的市場份額。其中，受益于 5G 的持續(xù)

28、發(fā)展，2020-2023 年，智能手機對十二英寸硅片的復合需求增速有望達到 7.8。圖 24：2018 年十二英寸硅片下游應(yīng)用圖 25：智能手機對十二英寸硅片的需求資料來源：中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、 資料來源：SUMCO、 全球 DRAM 下游主要包括移動終端（40）、服務(wù)器（22）和個人電腦（19）等業(yè)務(wù)。在5G 換機潮以及數(shù)據(jù)處理等行業(yè)的快速發(fā)展下，全球DRAM 需求有望持續(xù)快速增長。據(jù) SUMCO，全球 DRAM 2019-2023 年需求復合增速有望達到 19.2。圖 26：全球 DRAM 下游需求占比圖 27：全球 DRAM 需求預測（十億 Gb）資料來源：SEMI、 資料來源：SUMCO、

29、 目前全球 DRAM 主要供應(yīng)廠商包括三星（45），海力士（29），美光（21）等，全球主流 DRAM 工藝目前為 2znm、1xnm 和 1ynm，未來 1znm 和 1anm 有望逐步放量。圖 28：全球 DRAM 各廠商份額圖 29：全球 DRAM 制程市占率資料來源：中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、 資料來源：SUMCO、 全球 NAND 下游主要包括手機（48）、SSD（43）等業(yè)務(wù)。在 5G 換機潮、云數(shù)據(jù)處理以及移動電源等行業(yè)的快速發(fā)展下，全球 NAND 需求有望持續(xù)快速增長。據(jù) SUMCO，全球 NAND 2019-2023 年需求復合增速有望達到 39.4。 圖 30：全球 NAND 下游需

30、求占比圖 31：全球 NAND 需求（十億 Gb）資料來源：SUMCO、 資料來源：SUMCO、 目前全球 NAND 主要供應(yīng)廠商包括三星（33），鎧俠（19），西數(shù)（15），美光（11），海力士（11）和因特爾（10）等。目前，3D NAND 已經(jīng)成為 NAND 主流工藝。圖 32：全球 NAND 各廠商份額圖 33：全球 3D 及 2D NAND 市占率資料來源：DRAMeXchange、 資料來源：SUMCO、 2016 年至 2018 年，受益于手機、計算機、云計算服務(wù)器用 CPU、 GPU 出貨量的增加，邏輯芯片市場規(guī)模從 914.98 億美元上升至 1,093.03 億美元，年均復

31、合增長率 9.30。據(jù) Gartner，2016 至 2022 年，全球芯片制造產(chǎn)能中，預計 20nm 及以下制程占比 12，32/28nm 至 90nm 占比 41，0.13m 及以上的微米級制程占比 47。目前，90nm及以下的制程主要使用 300mm 半導體硅片，90nm 以上的制程主要使用 200mm 或更小尺寸的硅片。 圖 34：全球邏輯芯片銷售額及增速圖 35：全球芯片制造產(chǎn)能分布（按制程）資料來源：滬硅產(chǎn)業(yè)招股說明、 資料來源：Gartner、 12 寸硅片需求持續(xù)擴大。在下游云計算、區(qū)塊鏈等新興市場的帶動下，12 寸硅片持續(xù)快速增長。2018 年出貨面積占比達到 63，硅片出貨

32、量達到 470 萬片/月。據(jù) SUMCO，未來 3-5 年全球 12 寸硅片仍然存在缺口。圖 36：全球 12 寸硅片產(chǎn)能供需（千片/月）資料來源：SUMCO、 圖 37：全球 12 寸硅片客戶庫存資料來源：SUMCO、 2018 年，全球 8 寸硅片出貨面積占比達到 26，硅片出貨量達到 430 萬片/月。在汽車電子等需求的拉動下，疊加 8 寸硅片基本無新增產(chǎn)能，8 寸硅片有望持續(xù)景氣。全球寡頭壟斷，中國逐步發(fā)力全球硅片寡頭壟斷全球硅片市場行業(yè)集中度高，前五大寶座近幾年未易主。由于半導體硅片行業(yè)具有技術(shù)難度高、研發(fā)周期長、資金投入大、客戶認證周期長等特點，全球半導體硅片行業(yè)進入壁壘較高，行業(yè)

33、集中度高。2016-2019 近四年，全球硅片市占率前五的寶座由信越化學、SUMCO、Siltronic、環(huán)球晶圓、SK Siltron 牢牢把持，合計市場份額均在 90左右。 2018 年五大巨頭合計銷售額 740.35 億元，占全球半導體硅片行業(yè)銷售額比重高達 93，為近五年最高市占率。圖 38：全球大硅片市場格局圖 39：全球前五大硅片供應(yīng)商100%80%名稱主營地主要硅片產(chǎn)品信越化學日本300mm 及以下半導體硅片（含 SOI 硅片）SUMCO日本100-300mm 半導體硅片與 SOI 硅片環(huán)球晶圓中國臺灣硅錠、50-300mm 硅片Siltronic德國125-300mm 半導體硅

34、片SK Siltron韓國200mm-300mm 半導體硅片60%40%20%0%2016201720182019Shin-EtsuGlobal WafersSUMCOSilitronicSK Siltronothers資料來源：SEMI、 資料來源：SEMI、 與國際主要半導體硅片供應(yīng)商相比，中國大陸半導體硅片企業(yè)技術(shù)較為薄弱，市場份額較小。多數(shù)企業(yè)以生產(chǎn) 200mm 及以下拋光片、外延片為主。目前硅產(chǎn)業(yè)集團是中國大陸規(guī)模最大的半導體硅片企業(yè)之一，2018 年占全球半導體硅片市場份額的 2.18。同時硅產(chǎn)業(yè)集團也是中國大陸率先實現(xiàn) 300mm 半導體硅片規(guī)?；N售的企業(yè)，并且在特殊硅基材料

35、SOI 硅片領(lǐng)域具有較強的競爭力。圖 40：全球半導體硅片行業(yè)主要企業(yè)經(jīng)營情況公司注冊主要半導體硅材料類產(chǎn)品半導體硅材料類產(chǎn)品銷售收入(億元)地2016 年度2017 年度2018年度信越化學日本300mm 及以下半導體硅片（含 SOI 硅片）147.32175.92220.59SUMCO日本300mm 及以下半導體硅片（含 SOI 硅片）129.37157.01194.59Siltronic德國300mm 及以下半導體硅片68.5289.73113.68環(huán)球晶圓中國臺灣300mm 及以下半導體硅片（含 SOI 硅片）38.26103.61130.21SK Siltron韓國300mm 及以下

36、半導體硅片48.2756.3381.28Soitec法國200mm、 300mm SOI 硅片17.6722.0430.90合晶科技中國臺灣200mm 及以下半導體硅片（含 SOI 硅片）11.2014.3520.33硅產(chǎn)業(yè)集團（模擬合并新傲科技）中國300mm 半導體硅片、200mm 及以下半導體硅片（含 SOI 硅片）6.2112.1517.45中環(huán)股份中國200mm 及以下半導體硅片4.145.8410.13立昂股份中國200mm 及以下半導體硅片3.194.83-資料來源：滬硅產(chǎn)業(yè)招股說明書、 政策大力支持行業(yè)的發(fā)展離不開政策的支持。中國政府高度重視半導體行業(yè)，制定了一系列政策推動中國

37、大陸半導體行業(yè)的發(fā)展。 2014 年，國務(wù)院印發(fā)了國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要，綱要指出：集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導性產(chǎn)業(yè)。當前和今后一段時期是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期和攻堅期。加快推進集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、保障國家安全、提升綜合國力具有重大戰(zhàn)略意義。到 2020 年，中國集成電路行業(yè)與國際先進水平的差距逐步縮小，全行業(yè)銷售收入年均增速超過 20。到 2030 年，產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達到國際先進水平，實現(xiàn)跨越發(fā)展。圖 41：全球大硅片市場格局圖 42：相關(guān)政策扶植大硅片落地 資料來源：各公司官網(wǎng)、 資料來源：

38、發(fā)改委官網(wǎng)、 國內(nèi)大硅片蓄勢待發(fā)圖 43：國際及國內(nèi)大硅片進展資料來源：各公司官網(wǎng)、 我國大硅片發(fā)展起步晚，正積極追趕國際先進產(chǎn)品研發(fā)和大規(guī)模量產(chǎn)的步伐。目前國產(chǎn) 4-6 英寸的硅片基本可以滿足國內(nèi)需求，但是 8 英寸-12 英寸的大硅片國內(nèi)自供率很低，目前仍面對被國外大公司壟斷的局面，尤其是 12 英寸大硅片。2002 年，英特爾與 IBM 首先建成 12 英寸生產(chǎn)線。2005 年 12 英寸硅片的市場份額已占 20%，2008 年其占比上升至 30%，2018 年就已經(jīng)達到 63%。國內(nèi)首條 12 英寸半導體硅片生產(chǎn)線由杭州中芯晶圓于 2017 年 12 月建成。2018 年 11 月，上

39、海新昇成為國內(nèi)第一個實現(xiàn) 300mm硅片大規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)。目前已投產(chǎn)的 12 英寸晶圓產(chǎn)線已超 20 條，宣布在建的有 8 條，建成后產(chǎn)能將超 66 萬片/月。在國產(chǎn)替代的大趨勢之下，這對于國產(chǎn) 12 英寸硅片來說將是一個巨大的機遇。圖 44：中國 8/12 英尺大硅片規(guī)劃產(chǎn)能情況（千片/月）8英寸12 英寸滬硅產(chǎn)業(yè)3660超硅半導體5085中環(huán)半導體10552立昂微電子5240有研半導體2330申和熱磁8540合晶硅材料2020其他10335合計381662資料來源：中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、 海外巨頭各有所長信越化學：全球硅片龍頭信越化學是全球排名第一的半導體硅片制造商，是日本著名的化學品公司。信越

40、化學設(shè)立于 1926 年，為東京證券交易所上市公司。主營業(yè)務(wù)包括 PVC（聚氯乙烯）、有機硅塑料、纖維素衍生物、半導體硅片、磷化鎵、稀土磁體、光刻膠等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。信越化學采取多元化發(fā)展戰(zhàn)略，在多個產(chǎn)品領(lǐng)域均全球領(lǐng)先。信越化學于 2001 年開始大規(guī)模量產(chǎn) 300mm 半導體硅片，半導體硅片產(chǎn)品類型包括 300mm 半導體硅片在內(nèi)的各尺寸硅片及 SOI 硅片。全球市占率第二，達到 29%。圖 45：信越化學營業(yè)收入及增速圖 46：信越化學歸母凈利潤及增速資料來源：wind、 資料來源：wind、 2019 年4 月至2020 年3 月，信越化學實現(xiàn)營業(yè)收入939.5 億元，同比下滑3

41、.17%；實現(xiàn)凈利潤 191.1 億元，同比上升 1.59%。營收方面，PVC/氯堿、半導體硅片占比較高，分別占比 31%和 25%。營業(yè)利潤方面，半導體硅片占比最高，達到 35%。圖 47：信越化學營業(yè)收入占比圖 48：信越化學營業(yè)利潤占比資料來源：wind、 資料來源：wind、 勝高集團：專注半導體硅片龍頭勝高集團(SUMCO)是全球排名第二的半導體硅片制造商，專注于半導體硅片業(yè)務(wù)。 1999 年 7 月，由住友金屬工業(yè)株式會社，三菱材料公司和三菱材料硅公司共同投資成立了一家 300mm 硅晶圓開發(fā)制造公司Silicon United Manufacturing Co.，Ltd.。200

42、2年，硅聯(lián)合制造有限公司從住友金屬工業(yè)有限公司接管了硅業(yè)務(wù)，并與三菱材料硅有限公司合并，并更名為三菱住友硅有限公司。2005 年更名為勝高集團。圖 49：勝高集團營業(yè)收入及增速圖 50：勝高集團歸母凈利潤及增速資料來源：wind、 資料來源：wind、 2019 年，勝高集團實現(xiàn)營業(yè)收入 191.9 億元，同比下滑 7.88%；實現(xiàn)凈利潤 21.2億元，同比下滑 43.48%。公司主要產(chǎn)品包括高純單晶硅錠、超純拋光硅片，以及按照客戶要求差異化加工的 AW 高溫退火晶片、EW 外延片、JIW 結(jié)隔離硅片以及 SOI絕緣體上硅。公司可提供 100-300mm 半導體硅片。全球市占率第二，達到 23

43、%。環(huán)球晶圓：并購助力公司快速發(fā)展 圖 51：環(huán)球晶圓營業(yè)收入及增速圖 52：環(huán)球晶圓歸母凈利潤及增速資料來源：wind、 資料來源：wind、 環(huán)球晶圓是全球第三大半導體硅片制造商，主要經(jīng)營地在中國臺灣。環(huán)球晶圓專注于半導體硅片業(yè)務(wù)，主要產(chǎn)品有硅錠、50-300mm 硅片。環(huán)球晶圓自 2012 年至 2016年先后收購日本廠商 Covalent Material、丹麥廠商 Topsil、美國廠商 SEMI，助力公司快速發(fā)展。2019 年，公司實現(xiàn)營業(yè)收入 135.24 億元，同比增加 13.24%，實現(xiàn)凈利潤 31.76 億元，同比增加 15.24%。德國世創(chuàng)：歐洲硅片龍頭德國世創(chuàng)(Silt

44、ronic)是全球排名第四的半導體硅片制造商，主營經(jīng)營地在德國。 Siltronic 專注于半導體硅片業(yè)務(wù)，從 1953 年開始從事半導體硅片業(yè)務(wù)的研發(fā)工作， 1998 年實現(xiàn) 300mm 半導體硅片的試生產(chǎn)，2004 年 300mm 半導體硅片生產(chǎn)線投產(chǎn)。主要產(chǎn)品包括 125-300mm 半導體硅片。2016 年至 2018 年，Siltronic 實現(xiàn)營業(yè)收入 9.33 億歐元、11.77 億歐元、14.57 億歐元，2017 年、2018 年同比增長26.15%、23.79%。SK Siltron：韓國硅片龍頭SK Siltron 是全球第五大半導體硅片制造商，主要經(jīng)營地在韓國。SK S

45、iltron 設(shè)立于 1983 年，1996 年建成 200mm 半導體硅片生產(chǎn)線，2002 年建成 300mm 半導體硅片生產(chǎn)線。2016 年至 2018 年，SK Siltron 實現(xiàn)營業(yè)收入 8362.97 億韓元、9330.71 億韓元、13461.85 億韓元，2017 年、2018 年同比增長 11.57%、44.27%。國產(chǎn)企業(yè)快速發(fā)展滬硅產(chǎn)業(yè)：國內(nèi)十二寸大硅片龍頭滬硅產(chǎn)業(yè)主要從事半導體硅片的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，是中國大陸規(guī)模最大的半導體硅片制造企業(yè)之一，是中國大陸率先實現(xiàn) 300mm 半導體硅片規(guī)?；N售的企業(yè)。公司目前已成為多家主流半導體企業(yè)的供應(yīng)商，提供的產(chǎn)品類型涵蓋 300

46、mm 拋光片及外延片、200mm 及以下拋光片、外延片及 SOI 硅片。公司客戶包括了臺積電、中芯國際、華虹宏力、華力微電子、長江存儲、武漢新芯、華潤微等芯片制造企業(yè)，遍布北美、歐洲、中國、亞洲其他國家或地區(qū)。公司的技術(shù)水平和科技創(chuàng)新能力國內(nèi)領(lǐng)先，公司及控股子公司擁有已獲授權(quán)的專利 300 項，其中中國大陸 105 項，中國臺灣地區(qū)及國外 195項；公司及控股子公司擁有已獲授權(quán)的發(fā)明專利 273 項。 圖 53：滬硅產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入及增速圖 54：滬硅產(chǎn)業(yè)歸母凈利潤及增速資料來源：wind、 資料來源：wind、 公司先后收購并控股 Okmetic、上海新昇、新傲科技，參股 soitec，板塊布局

47、日趨完善。2019 年，公司 300mm 半導體硅片產(chǎn)能從 2018 年的 10 萬片/月進一步提升至 15 萬片/月。本次 IPO 擬使用 17.5 億元募集資金提升 300mm 半導體硅片生產(chǎn)技術(shù)節(jié)點并且新增 15 萬片/月 300mm 半導體硅片產(chǎn)能。圖 55：公司硅片業(yè)務(wù)發(fā)展歷程資料來源：滬硅產(chǎn)業(yè)公告、 立昂微電：橫跨半導體分立器件和半導體硅材料立昂微電成立于 2002 年 3 月，專注于集成電路用半導體材料和半導體功率芯片設(shè)計、開發(fā)、制造和銷售。立昂微電創(chuàng)辦之初即引進美國安森美公司具有國際先進水平的全套肖特基芯片工藝技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備及質(zhì)量管理體系，建立了 6 英寸半導體生產(chǎn)線，成為國內(nèi)先進水平的功率器件生產(chǎn)線。2009 年開始，公司成為硅基太陽能專用肖特基芯片市場的全球主要供應(yīng)商。2012 年收購日本三洋半導體和日本旭化成 MOSFET 功率器件生產(chǎn)線。2015 年 6 月 15 日，立昂成功全資收購國內(nèi)半導體硅片制造巨頭浙江金瑞泓科技股份公司，一舉成為國內(nèi)少見的具有硅單晶、硅研磨片、硅拋光片、硅外延片及芯片制造能力的完整產(chǎn)業(yè)平臺，橫跨半導體分立器件和半導體硅材料兩大細分行業(yè)，是目前該兩大細分行業(yè)規(guī)模較大的企業(yè),也是國