半导体设备和材料行业深度报告：受益本土客户扩张，硅片国产化已现曙光-20200827-招商银行-25页_2mb

半导体设备和材料总结

核心内容

半导体材料是半导体产业链的重要组成部分，其中硅片是市场规模最大的一类材料。硅片作为芯片制造的衬底材料，广泛应用于半导体和太阳能领域。全球半导体硅片市场高度集中，主要由日本、德国和中国台湾的五大厂商主导，合计市占率约90%，其中日本前两大厂商占据约50%的市场份额。

2019年全球半导体材料市场规模约为520亿美元，而硅片市场份额约为36%，是最大的细分领域。硅片行业市场规模受价格影响较大，而非单纯依赖出货量。2016-2018年，全球硅片市场规模从72亿美元增长至114亿美元，增幅达58%。然而，由于过去8年行业经历产能过剩和价格低迷，部分企业甚至出现负毛利率。

随着半导体产业的持续发展，尤其是5G通信、汽车电子等领域的扩张，硅片需求正在逐步回升。2020年全球半导体硅片市场虽受疫情影响，但中长期来看，应用领域仍在不断拓展，市场前景广阔。

主要观点

• 硅片是半导体制造的关键材料，其技术壁垒高，制造过程复杂，包括熔化、掺杂、单晶生长、切片、研磨、清洗、外延等环节。
• 硅片行业呈现高集中度、长周期的特征，行业景气度与全球GDP、半导体市场密切相关。
• 国内半导体产业快速发展带动硅片需求增长，但国产化率仍较低，尤其是12寸片基本依赖进口，8寸片国产化率约10%，6寸片约50%。
• 国内硅片产能规划宏大，预计到2023年，12寸片产能将超过560万片/月，8寸片约345万片/月，涉及投资金额接近1500亿元。
• 8寸片在成熟制程领域仍有重要地位，尤其在模拟芯片、功率半导体等领域，具备成本优势和工艺成熟度。

关键信息

硅片市场与技术

• 硅片按尺寸分为50mm（2英寸）、75mm（3英寸）、100mm（4英寸）、150mm（6英寸）、200mm（8英寸）与300mm（12英寸）等规格。
• 12寸片的可使用面积是8寸片的2.5倍左右，且主要用于高性能芯片如CPU、逻辑IC、存储器等。
• 8寸片主要用于模拟芯片、分立器件、MEMS、MCU等产品，具备成本优势和工艺成熟度。

全球硅片行业现状

• 全球硅片市场由日本信越（Shin-Etsu）、日本胜高（SUMCO）、德国世创（Siltronic）、环球晶圆（中国台湾）、韩国SK五大厂商主导。
• 全球12寸片月产能约600万片，8寸片月产能约500万片。
• 2020年全球硅片价格受库存高企和长期合约影响，上涨动力不足，但预计未来两年随着需求恢复，价格将有上涨可能。

国内硅片行业发展趋势

• 国内半导体产业扩张带动上游材料需求，尤其在12寸片领域，投资规模庞大，但国产化率仍较低。
• 8寸片国产化空间较大，其在模拟芯片、功率器件等领域具有重要地位，且具备成本和工艺优势。
• 12寸片国产化率低，存在巨大替代空间，尤其在高端芯片制造中，国产硅片仍需大量进口。

业务建议

• 关注大硅片国产化突破，尤其是12寸片在高端芯片制造中的应用。
• 重点布局配套成熟制程的8寸片项目，利用其成本优势和工艺成熟度，实现快速盈利。
• 关注海外并购机会，通过引入先进技术或资源，加速国产化进程。

风险分析

• 经营研发风险：大硅片项目投资回报周期长，技术门槛高，需持续投入研发和设备更新。
• 产业链风险：大硅片生产设备仍以进口为主，存在依赖性。
• 行业波动风险：硅片行业受半导体市场波动影响较大，需求变化快。
• 警惕投机型项目：部分项目可能存在盲目扩张风险，需谨慎评估。

附录信息

附录提供了近年来新建及规划的主要晶圆厂信息，包括长三角、珠三角、中部地区和西部地区的多个项目，涉及晶圆代工、存储器、功率半导体、MEMS等领域。这些项目主要以12寸片为主，部分也包括8寸片，投资规模庞大，预计在2020年及以后逐步投产。

图表目录

• 图1：半导体和集成电路市场规模结构
• 图2：集成电路三大核心环节介绍
• 图3：半导体硅片产业链及市场规模（2019年）
• 图4：2018年全球半导体材料市场结构
• 图5：半导体硅片（抛光片及外延片）制作流程
• 图6：半导体硅片尺寸演进
• 图7：8寸片与12寸片可使用面积对比
• 图8：半导体硅片出货面积
• 图9：半导体硅片份额：按尺寸
• 图10：不同尺寸产品、工艺制程及主力晶圆尺寸
• 图11：硅片按工艺分类
• 图12：全球半导体市场规模和硅片出货面积
• 图13：全球半导体硅片价格
• 图14：12寸硅片客户库存水平
• 图15：2018年12寸硅片下游应用占比
• 图16：4G手机与5G手机芯片用量对比
• 图17：4G手机与5G手机单机硅片面积对比
• 图18：5G手机换代对硅片需求的拉动（等效为12寸片）
• 图19：8寸片下游直接应用
• 图20：8寸片终端应用场景
• 图21：汽车自动驾驶系统市场规模
• 图22：自动驾驶对硅片需求的拉动
• 图23：全球半导体硅片市占率
• 图24：SUMCO营业收入及营业利润
• 图25：合晶科技营业收入及营业利润
• 图26：12寸片月度产能
• 图27：8寸片月度产能
• 图28：海外企业12寸硅片扩产计划
• 图29：2020年Siltronic资本开支计划较2019年明显缩减
• 图30：中国大陆芯片制造产能分布
• 图31：中国大陆晶圆厂项目情况
• 图32：半导体工艺发展：摩尔定律与超越摩尔定律
• 图33：8寸晶圆厂每1万片月产能所需设备数量明显低于12寸产线
• 图34：2018年中国MOSFET销售额占比

表格目录

• 表1：国内半导体硅片产线梳理（包含规划中产线）
• 表2：国内可用于功率器件制造的晶圆产能集中在8寸及以下