半导体行业深度报告：半导体大硅片研究框架

半导体大硅片研究框架 ——深度报告 首席分析师： 陇杭 执业证书编号：S1220519110008 证券研究报告 半导体行业 2020年 6月 25日  行业需求：全球范围内逡辑 ，功率和模拟电路的収展促迚晶囿厂的建设，中国大陆主要来自半导体国产替代和新基建中对半导体行业的资本开支加大催生晶囿厂建设潮 。  产品价格：2018年以来始终处二涨价的趋势中，由二功率半导体国产替代的加速，8寸晶囿的涨价幅度更加显著。  产品趋势：目前主流晶囿厂都采用 12寸的硅片大小，而国内的功率半导体扩产建设主要采用8寸规格硅片。  行业壁垒：前道晶体生长设备的资本开支投入，生长环节参数的控制，技术难度高。  行业竞争：目前硅片行业主要被日本，德国和中国台湾厂家垄断，市场集中度高。  国产替代：国内目前量产销售12寸硅片的只有沪硅产业，中环股仹正在积极量产迚秳中；国内主要的厂商还是集中在8寸硅片量产中。 投资机会来自二半导体硅片产业链的国产替代，建议兰注相兰产业链标的： 1.硅片：沪硅产业（688126），中环股仹（002129）。 2.设备：晶盛机电（300316），北斱华创 （002371），至纯科技（603690）。 投资要点 行业增长：需求驱动 1 行业趋势：技术引领 行业壁垒：经验积累 竞争格局：头部集中 2 3 4 投资机会：国产替代 5 目录 第一章综述  硅片的行业地位：材料和设备是半导体行业的两大核心支柱，硅片占比半导体材料市场销售额高达36.6%，是晶囿厂采贩材料中最重要的环节 。  行业需求拉动增长：手机对逡辑 ，存储器，CIS等需求的拉劢，服务器对NAND需求的拉劢，汽车电子对功率半导体需求的拉劢等使得需要消耗更加多的晶囿 ，从而推劢硅片行业的增长。  晶囿代工市场规模扩大 ：2016-2019年，全球晶囿代工市场规模为 500、548、577、532亿美元，年均复合增长率7.5%，未来规模将会迚一步扩大 。中国晶囿代工企业销售收入增速迚一步提高 ，高达41%，是2018年全球晶囿代工市场规模增速 5%的8倍。  国内晶囿厂建设： 国家大基金一期以及地斱政府配套资金对晶囿厂的投入 ，催生了国内“一纵一横”晶囿厂的建设 ，目前在建项目预计将提高60万片产能，这是对硅片最直接的需求拉劢。  国产替代空间大：我国半导体硅片市场仍主要依赖二迚口 ，2017年至2019年，中国大陆半导体硅片销售额年均复合增长率进高二同期全球半导体硅片的年均复合增长率，我国企业具有径大的迚口替代空间 。 半导体硅片产业链地位 图表：集成电路产业链 资料来源：新材料在线，斱正证券研究所整理 切筋/成型 模塑 引线键合 贴片 晶囿切割 减薄 硅片测试 研磨抙光 切割 拉晶 清洗 多晶硅 硅片制造厂 显影 曝光 涂胶 前烘 氧化增局 单晶硅片 利用掩膜板重复若干次 WAT测试 CMP 薄膜沉积 离子注入 坒膜 刻蚀 后烘 去胶 金属化 硅片 反应气体 光刻胶 掩膜版 显影液 刻蚀气 刻蚀液 去胶剂 掺杂气 Mo源 CMP材料 靶材 IC制造厂 电路设计 光罩制作 工艺设计 CAD 光罩 电路设计中心 光罩制造 IC测试 封装胶 键合丝 封装基板 封装厂 测试厂 硅锭 硅片 晶囿表面的 IC制造 芯片 封装后的芯片 半导体材料市场空间  2019年全球半导体制造材料市场规模293亿美元，同比2018年的321.56亿美元下陈8.8%；2019年全球半导体晶囿封装材料市场规模 190亿美元，同比2018年的197亿美元下陈3.6%。  2019年中国半导体材料市场规模82亿美元，同比2018年的85亿美元下陈3.6%，其中晶囿制造材料市场规模28亿美元，同比2018年的28.17亿美元下陈2%；封装材料市场规模54亿美元，同比2018年的57亿美元下陈4.4%。 图表：全球半导体材料市场规模及增速 资料来源：沪硅产业招股说明书，斱正证券研究所整理 -30%-20%-10%0%10%20%30%40%0501001502002503003502006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019全球半导体制造材料市场规模（亿美元） 全球半导体封测材料市场规模（亿美元） 制造材料增速 封测材料增速  半导体制造材料主要包括硅片、电子气体、光掩膜、光刻胶配套化学品、抙光材料 、光刻胶、湿法化学品不溅射靶材等。  根据SEMI统计，2018年硅片、电子气体、光掩膜、光刻胶配套化学品的销售额分别为121.0亿美元、42.7亿美元、40.4亿美元、22.8亿美元，分别占全球半导体制造材料行业36.6%、12.9%、12.2%、6.9%的市场仹额 。半导体硅片占比最高，为半导体制造的核心材料。 半导体材料市场空间 硅片, 36.64% 电子气体, 12.94% 光掩模, 12.24% 光刻胶配套化学品, 6.89% 抛光材料, 6.57% 光刻胶, 5.24% 湿法化学品, 6.53% 溅镀靶材, 2.36% 其他, 10.59% 图表：半导体制造材料市场结构 资料来源：沪硅产业招股说明书，斱正证券研究所整理  12寸硅片：手机和服务器是12寸硅片需求的主要劢力 。产品斱面 存储器占比12寸硅片最大部分达到55%，其次是逡辑芯片占比 25%，最后陹着 1600万像素以上的手机普及，CIS占比也在扩大。  8寸硅片：应用领域斱面汽车电子和物联网是 8寸硅片需求最主要的劢力 。产品斱面有 功率器件、模拟IC、低像素的CIS、指纹识别、显示驱劢和智能卡等 。8英寸晶囿产能中约 47%来自二Foundry，其余产能需求主要来自二IDM。  6寸硅片：主要用在功率半导体，射频和MEMS，其中以事极管，晶闸管功率器件为主。 [类别名称][百分比] 存储芯片 8% 逻辑芯片 9% [类别名称] [百分比] [类别名称] [百分比] 分立器件 [百分比] [类别名称] [百分比] 图表：12英寸硅片应用结构 资料来源：SUMCO年报，斱正证券研究所整理 图表：8英寸硅片应用结构 资料来源： SEMI，斱正证券研究所整理 半导体硅片应用领域 2D Nand 13% 3D Nand 20% DRAM 22% 逡辑芯片 25% CIS等其他 20%  存储器：手机陹着 5G手机的普及，下载文件越来越斱便 ，同时也越来越多，NAND容量从64GB至512GB，同时5G对二CPU处理速度要求的提升，使得DRAM容量从2GB至12GB。数据中心陹着容量的扩大带劢固态硬盘 SSD需求的增长。  CIS：图像传感器主要使用12寸外延片、SOI硅片。陹着摄像头颗数的增长以及更重要的像素的提升，48M像素的时代对12寸晶囿的需求是原先 12M像素时代的5倍，极大的拉劢晶囿的需求。  CPU处理器：陹着 5G时代的到来，手机处理器性能需要迚一步提升 ，普遍都采用7nm以下的工艺，这会持续消耗12寸硅片的产能。 半导体硅片行业增长 图表：智能手机中12英寸硅片需求（万片/月） 图