化工行业大硅片专题报告：半导体“画布”，国内龙头逐步突破-20200608-中泰证券-30页_2mb

化工行业专题报告：大硅片——半导体“画布”，国内龙头逐步突破

核心内容

本报告聚焦于半导体行业中的大硅片市场，分析其行业现状、发展趋势及国内企业的竞争力。大硅片作为半导体制造的基础材料，是半导体行业发展的关键环节，其市场增长与半导体行业密切相关。

主要观点

• 硅片的重要性：硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的半导体材料，90%以上的半导体产品采用硅基材料制造。硅片在半导体制造材料中占比33%，是占比最大的材料。
• 市场增长趋势：全球半导体市场持续增长，2012-2018年复合增速达8.23%。随着5G、人工智能、新能源汽车等新兴应用的发展，硅片需求将持续增长。
• 大硅片为主流方向：12英寸硅片是当前主流方向，主要用于高端领域如智能手机、计算机、云计算、人工智能等。2019年全球12英寸硅片出货面积占比达63%，未来仍存在缺口。
• 全球市场格局：全球硅片市场由信越化学、SUMCO、Siltronic、环球晶圆、SK Siltron等五大企业主导，合计市场份额高达93%。
• 国内发展态势：在政策支持和产业基金推动下，国内大硅片行业快速发展，已投产和在建的12英寸硅片产线超过28条，预计2020年产能将超66万片/月。

关键信息

硅片概况

• 常见的半导体材料包括硅、锗、砷化镓、氮化镓等。
• 硅的熔点为1415°C，高于锗，适用于高温工艺；禁带宽度更大，适合制作高压器件。
• 硅安全无毒，而砷为有毒元素，且锗、砷化镓无天然氧化物，需额外沉积绝缘层。
• 硅片的制造流程包括拉晶、研磨、切割、抛光、清洗、检测等步骤。

半导体硅片分类

• 按尺寸分为2英寸、3英寸、4英寸、6英寸、8英寸、12英寸。
• 按制造工艺分为抛光片、外延片、SOI硅片。
• 抛光片是主流产品，用于制作半导体器件。
• 外延片具有更低的含氧量、含碳量和缺陷密度，适用于CMOS电路。
• SOI硅片具有低寄生电容、低漏电、抗宇宙射线等优点，适用于射频前端、汽车电子、传感器等。

硅片制作工艺

• 直拉法（CZ法）：成本低、生长速率快，适合大尺寸硅片，目前约85%的硅片采用该工艺。
• 悬浮区熔法（FZ法）：适合制作电力电子器件，市场份额较小，约15%。

下游应用带动市场增长

• 手机、计算机仍是半导体行业的主要终端应用，2018年全球手机和基站、计算机用芯片销售额分别为487亿美元、280亿美元。
• 工业电子和汽车电子是未来增长的主要驱动力，预计年复合增长率分别为12%和11%。
• 大硅片需求增长迅速，2018年全球12英寸硅片出货面积达470万片/月。

全球寡头垄断，中国逐步发力

• 全球硅片市场高度集中，前五大企业占据90%以上市场份额。
• 中国大硅片行业起步较晚，但发展迅速，目前8英寸及以下硅片自给率较高，12英寸自给率低。
• 国内企业如沪硅产业、中环股份、立昂微电等正积极布局大硅片生产，提升技术水平和市场占有率。

国内企业进展

• 沪硅产业：国内12英寸大硅片龙头，已实现300mm硅片规模化生产，客户包括台积电、中芯国际等。
• 中环股份：从光伏行业进军半导体领域，已实现8英寸硅片量产，计划建设12英寸硅片生产线。
• 立昂微电：横跨半导体分立器件和硅材料领域，拥有完整产业链。
• 有研半导体：中央企业旗下，具备从研究到生产的完整体系，投资80亿元建设硅片生产基地。
• 超硅半导体：具备大尺寸硅片生产技术，已实现12英寸硅片量产。

风险提示

• 研发不及预期：大硅片研发周期长，技术壁垒高，存在研发进度不及预期的风险。
• 客户认证不及预期：客户认证流程复杂，验证周期长，可能影响市场拓展。
• 市场竞争加剧：全球市场集中度高，国内企业面临激烈竞争。

投资建议

• 关注企业：沪硅产业、立昂微电、中环股份等国内大硅片企业，受益于半导体行业向中国转移。
• 评级：买入（维持）。

行业数据

• 上市公司数：334家
• 行业总市值：29837.3百万元
• 行业流通市值：24309.3百万元

图表目录

• 图1：半导体硅片
• 图2：硅片产业链
• 图3：半导体硅片技术演进史
• 图4：200mm硅片与300mm硅片
• 图5：200mm及300mm硅片下游应用
• 图6：全球不同尺寸半导体硅片出货面积
• 图7：全球不同尺寸半导体硅片出货面积占比
• 图8：抛光片、外延片、SOI硅片制造流程
• 图9：抛光片、外延片、SOI硅片比较
• 图10：硅片制作流程
• 图11：直拉法（CZ）原理示意图
• 图12：悬浮区熔法（FZ）原理示意图
• 图13：半导体终端应用市场概况
• 图14：全球与中国芯片产能及增速
• 图15：全球半导体硅片出货面积及增速
• 图16：全球半导体市场及增速
• 图17：国内半导体行业发展迅速
• 图18：全球各地区半导体材料市场占比
• 图19：半导体制造材料占比
• 图20：全球硅片市场规模及增速
• 图21：全球半导体硅片出货面积及增速
• 图22：全球半导体硅片单价
• 图23：国内硅片市场规模及增速
• 图24：2018年十二英寸硅片下游应用
• 图25：智能手机对十二英寸硅片的需求
• 图26：全球DRAM下游需求占比
• 图27：全球DRAM需求预测（十亿Gb）
• 图28：全球DRAM各厂商份额
• 图29：全球DRAM制程市占率
• 图30：全球NAND下游需求占比
• 图31：全球NAND需求（十亿Gb）
• 图32：全球NAND各厂商份额
• 图33：全球3D及2D NAND市占率
• 图34：全球逻辑芯片销售额及增速
• 图35：全球芯片制造产能分布（按制程）
• 图36：全球12寸硅片产能供需（千片/月）
• 图37：全球12寸硅片客户库存
• 图38：全球大硅片市场格局
• 图39：全球前五大硅片供应商
• 图40：全球半导体硅片行业主要企业经营情况
• 图41：全球大硅片市场格局
• 图42：相关政策扶植大硅片落地
• 图43：国际及国内大硅片进展
• 图44：中国8/12英尺大硅片规划产能情况（千片/月）
• 图45：信越化学营业收入及增速
• 图46：信越化学归母净利润及增速
• 图47：信越化学营业收入占比
• 图48：信越化学营业利润占比
• 图49：胜高集团营业收入及增速
• 图50：胜高集团归母净利润及增速
• 图51：环球晶圆营业收入及增速
• 图52：环球晶圆归母净利润及增速
• 图53：沪硅产业营业收入及增速
• 图54：沪硅产业归母净利润及增速
• 图55：公司硅片业务发展历程
• 图56：立昂微电营业收入及增速
• 图57：立昂微电归母净利润及增速
• 图58：中环股份营业收入及增速
• 图59：中环股份归母净利润及增速
• 图60：有研半导体主要产品