半导体行业系列报告之四：半导体硅片摩尔定律演进，半导体硅材料历久弥新-20220308-国信证券-27页_8mb

半导体硅片市场总结

核心内容

半导体硅片是全球半导体行业最重要的原材料，2021年市场规模达126亿美元，占半导体材料市场近一半。硅晶圆是半导体器件和集成电路的基石性材料，其制造流程复杂，涉及拉单晶、切片、研磨、抛光、外延等关键环节，技术壁垒高，行业集中度高，CR2达50%。

主要观点

• 硅片需求增长：12英寸硅片需求增长最快，2021年全球出货面积占比达70.9%，预计到2026年供不应求状态仍将持续。8英寸硅片需求也在增长，而6英寸及以下硅片需求保持稳定。
• 技术与工艺：拉单晶是硅片制造的核心工艺，分为直拉法（CZ法）和区熔法（FZ法），CZ法因成本低、工艺成熟而被广泛采用。硅片的表面平整度、洁净度、缺陷密度等技术指标对性能有重要影响。
• 国际格局：全球半导体硅片市场由日本信越化学（SUMCO）和环球晶圆主导，市占率分别为28%和22%。随着中国晶圆厂扩产，本土硅片企业加速发展，市场集中度有望下降。
• 国内发展：中国是新增晶圆厂最多的国家，2020-2024年新增14座8英寸和15座12英寸晶圆厂。国内硅片企业如沪硅产业、立昂微、中环股份等正在加快12英寸硅片量产，受益于国产替代趋势。
• 投资机会：在半导体行业长期景气上行周期下，大尺寸硅片企业及细分市场主导企业将有较大发展空间。建议关注沪硅产业、立昂微、中环股份、中晶科技等企业。

关键信息

• 市场规模：2021年全球半导体硅片销售额为126亿美元，出货面积142亿英寸，CAGR为4.6%。
• 需求趋势：12英寸硅片需求旺盛，预计2021-2025年CAGR为8.4%，供不应求态势将持续至2026年。
• 国内进展：国内硅片企业加速扩产，尤其是12英寸硅片，部分企业已实现量产，如沪硅产业、立昂微、中环股份等。
• 投资建议：关注大尺寸量产企业及细分市场占主导地位的企业，如沪硅产业、立昂微、中环股份、中晶科技等。
• 风险提示：需求不及预期、国产化进程不及预期、大尺寸硅片企业持续亏损、产能过剩和行业竞争加剧等。

行业分析

硅片制造流程

1. 拉单晶：采用直拉法或区熔法，是硅片生产的核心环节，影响硅片的尺寸、电阻率、纯度等关键指标。
2. 切片：使用线锯或内径锯将硅棒切成薄片，形成晶圆。
3. 研磨和抛光：去除表面机械损伤和杂质，提高表面平整度和洁净度。
4. 清洁和检查：确保硅片符合质量标准，合格后销售给客户。

技术与认证壁垒

• 技术壁垒：涉及多个学科，如固体物理、量子力学、热力学、化学等，对硅片质量要求极高。
• 认证壁垒：晶圆厂对新供应商认证周期长，通常需要5年以上，但国内企业受益于国产替代政策，正逐步通过认证。

国内企业进展

• 沪硅产业：主要生产6-12英寸硅片，2022年计划扩产，毛利率为13.10%。
• 立昂微：主要生产6-12英寸硅片，2022年毛利率为35.29%，重掺占比约70%。
• 中环股份：生产4-12英寸硅片，2020年毛利率为23.07%。
• 中晶科技：主要生产3-6英寸硅片，2020年毛利率为48.43%。
• 神工股份：主要生产8英寸硅片，毛利率为65.23%，处于客户认证阶段。

市场前景

• 行业周期性：硅片市场与半导体行业景气度强相关，具有明显的周期性。
• 投资回报：签订长约可缓解业绩波动，提高毛利率和净利率。
• 政策支持：国家政策和资本支持推动国内硅片产业快速发展，成为全球供应链的重要一环。

投资建议

• 关注大尺寸企业：如沪硅产业、立昂微、中环股份等，已实现12英寸硅片量产，具有先发优势。
• 关注细分市场主导企业：如中晶科技、麦斯克、有研硅等，小尺寸硅片需求稳定，毛利率较高。
• 关注成长性：随着国内晶圆厂扩产，硅片需求将持续增长，相关企业有望获得显著增长机会。

风险提示

1. 下游需求不及预期：电子产品需求疲软可能影响硅片需求。
2. 国产化进程不及预期：国内硅片企业技术储备和经验不足，可能影响产品质量和交付能力。
3. 持续亏损风险：12英寸硅片产线尚未实现盈利，若无法快速上量，存在持续亏损风险。
4. 产能过剩风险：国内众多企业和地方政府布局硅片产业，若全部释放产能，可能导致市场供过于求。
5. 竞争加剧风险：随着市场扩张，企业间竞争可能加剧，影响利润率。