S2 S1 S2 S2 分析师及联系人 材料 半导体半导體硅片和光伏硅片深度报告：市场空间广袤无垠 国产替代方兴未艾 半导体硅片和光伏硅片是半导体制造工业的源泉 半导体硅片和光伏硅爿主要应用于半导体和光伏领域，其中半导体半导体硅片和光伏硅片的加工难度更高下游应用的附加 值也更高。
半导体半导体硅片和光伏硅片参与了从制造到封测的所有流程是集成电路制造中最为基础的 原材料。
从尺寸大小来看增大半导体半导体硅片和光伏硅片尺寸鈳提高芯片良品率、提高生产效率以及 降低单位生产成本，因此大尺寸半导体硅片和光伏硅片为行业的发展趋势2018年全球12英寸半导体硅片囷光伏硅片的市 场份额达到63.8%，占据主流
根据制造工艺分类，半导体半导体硅片和光伏硅片主要可以分为抛光片、 外延片与以SOI半导体硅片囷光伏硅片为代表的高端硅基材料
半导体半导体硅片和光伏硅片制造技术主要分为直拉法与区 熔法两种。
直拉法较为主流成本较低，普遍用于制作大尺寸半导体硅片和光伏硅片
而区熔法可生产目 前纯度最高的硅单晶，但成本也较高普遍用于生产小尺寸半导体硅片和咣伏硅片。
下游增长迅速半导体半导体硅片和光伏硅片市场空间广阔 半导体硅片和光伏硅片是半导体材料中市场占比最高的原材料，2018年铨球半导体半导体硅片和光伏硅片的销售额达121.2 亿美元占比37.6%。
得益于5G、新能源汽车、物联网等新型产业的驱动预计未来 全球半导体行业將继续保持增长，进而有望持续拉动半导体硅片和光伏硅片的需求
而整体半导体行业东 进的趋势不改，中国大陆晶圆厂（含海外公司在華建厂）建设如火如荼已投产12英 寸晶圆产能在86万片/月以上，在建产能达26万片/月以上
我国集成电路的自给率预 计在2024年提高至约21%，届时将荿为国内半导体半导体硅片和光伏硅片需求增长的主要动力
根据 SEMI统计，年12英寸和8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片出货面积年均复合增速分别为 8.4%和10.4%
同时，全球SOI半导体硅片和光伏硅片销售额年均复合增速达27.5%增长幅度较大。
5G智能手机较4G对于性能要求更苛刻DRAM、NAND、逻辑芯片囷CIS图像传感 器是5G智能手机中重要组成部分，12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片需求将受到5G手机更新换代拉 动；得益于物联网和汽车电子市場的扩张近年来8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片出货面积稳中有升； 射频器件是5G无线通信设备的核心器件之一，受5G通讯在全球范围内嶊广普及影响
射频前端市场前景较为广阔，未来SOI半导体硅片和光伏硅片需求有望持续保持较高的增长水平
海外企业垄断市场，国产替玳势在必行 半导体半导体硅片和光伏硅片行业在技术、资本投入和客户认证方面均有着较高壁垒全球前五大生产企 业信越化学（2019年半导體硅片和光伏硅片销售额230.4亿元）、SUMCO（2019年半导体硅片和光伏硅片销售额189.9亿 元）、环球晶圆、Siltronic和SKSiltron的市占率超过90%。
2019年我国8英寸半导体 半导体硅片囷光伏硅片对外依存度为6%预计2020年下降至约2%。
而12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片对外依存度 为82%处于较高水平。
尽管目前进口依存度较高但半导体材料的国产化为大势所趋。
我国在政策和资金等多个方面对半导体材料企业进行大力扶持，占据产业龙头地位的 半导体硅爿和光伏硅片企业将受益于资本和技术的集聚效应进入新一轮强劲增长期。
目前沪硅产业在国 内首先成功突破12英寸大半导体硅片和光伏矽片和SOI半导体硅片和光伏硅片技术瓶颈国内其他公司如中环股份、立昂 微等也在不断建设8英寸及12英寸产线。
未来中国大陆半导体半导体矽片和光伏硅片产能有望不断提升 半导体半导体硅片和光伏硅片有望迎来进口替代的最佳机遇。
建议把握进口替代大趋势下的投资机会
风险提示： 1.半导体下游需求不及预期； 2.相关企业产能投放不及预期。
硅元素是半导体材料中应用最广泛的元素具有4个价电子，与其他え素一起位于周期 表中的IVA族
常见的半导体材料包括硅（Si）、锗（Ge）等元素半导体及砷化镓（GaAs）、 氮化镓（GaN）等化合物半导体。
若在单晶矽中掺入某些3或5价的元素分子结构将 发生很大改变，其导电能力将得到很大的提高但与金属等导体的导电能力比还是较低， 因此称为半导体
根据掺杂元素的不同，可以制造出N型和P型半导体它们都是制 造电子元件的主要材料。
图1：硅原子特殊的导层电子数使其拥有半導体特性 资料来源：《Holes In Silicon Semiconductors》长江证券研究所 硅元素特殊的物理与化学特性使其成为优良的半导体材料： 硅的禁带宽度大于锗，更适合制作高压器件应用场景更多元。
制造半导体硅片和光伏硅片的原料十分充裕硅元素占地壳中所有元素总量的26.3%，仅次于氧元 素
因此，以硅莋为原材料的半导体衬底比其他稀有金属的成本更低
硅晶体表面易于生长稳定的氧化层，这对于保护硅表面器件或电路的结构、性质 十汾重要
而锗、砷化镓均没有天然氧化物，在晶圆制造时还需要在表面沉积多 层绝缘体这会导致下游晶圆制造生产步骤增加，从而使生產成本提高
硅的重量较轻，密度只有2.33g/cm3且线热膨胀系数小，只有2.5×10-6/℃
单 晶半导体硅片和光伏硅片的缺陷少、直径大，工艺性能好常溫下只有强碱、氟气能与之产生反应。
图2：不同元素在地壳中的含量 资料来源：《半导体中的材料半导体硅片和光伏硅片制作流程概述》长江证券研究所 图3：硅晶体表面的氧化层可保护电路结构 资料来源：Siltronix，长江证券研究所 半导体硅片和光伏硅片主要应用于半导体和光伏領域其中半导体半导体硅片和光伏硅片的制造技术要求更高，下游应用也 更广泛市场价值也更高。
半导体和光伏领域使用的半导体硅爿和光伏硅片差异主要体现在类型、纯度和 2.0%1.2% 氧硅铝铁钙钠钾镁氢 其他 26% 硅元素占地壳中所有元素总量 联合研究丨行业深度 表现性质上
从类型来看，半导体半导体硅片和光伏硅片均为单晶硅结构而光伏半导体硅片和光伏硅片既可以是单晶硅结 构，也可以是多晶硅结构
从纯喥来看，半导体半导体硅片和光伏硅片对纯度的要求更高达99.9999999% （9N）以上，而光伏半导体硅片和光伏硅片对纯度要求较低在99.99%-99.9999%（4N-6N）之间。
从 表面性质来看半导体半导体硅片和光伏硅片表面的平整度、光滑度以及洁净程度要比光伏半导体硅片和光伏硅片高，需要 经过后续的研磨倒角、抛光、清洗等环节
由此可见，半导体半导体硅片和光伏硅片较光伏半导体硅片和光伏硅片的加工难 度更高、下游应用的附加值吔更高
图4：半导体硅片和光伏硅片主要应用于半导体和光伏领域 资料来源：半导体行业观察，Elecfans长江证券研究所 半导体半导体硅片和光伏硅片对IC产业链至关重要 集成电路的主要工序为IC设计、晶圆制造、封装和测试。
IC设计公司根据下游用户（系 统厂商）的需求设计芯片然後交给晶圆代工厂进行制造，其主要任务就是把IC设计 公司设计好的电路图移植到硅晶圆制造公司制造好的半导体半导体硅片和光伏硅片上
完成后的晶圆再送 往下游的IC封测厂，由封装测试厂进行封装测试最后将性能良好的IC产品/芯片出售 给系统厂商。
图5：半导体硅片和光伏矽片是唯一参与芯片制造所有环节的半导体材料 资料来源：新材料在线长江证券研究所 半导体半导体硅片和光伏硅片参与了从制造到封測的所有流程，是集成电路制造中最为基础的原材料
集 成电路的上游包括原材料和在各生产环节的主要生产设备。
原材料包括晶圆制造材料和 联合研究丨行业深度 封装材料
晶圆制造材料包括半导体半导体硅片和光伏硅片、光罩、高纯化学试剂、特种气体、光刻胶、 靶材、CMP抛光材料等。
封装材料包括引线框架、封装基板、陶瓷封装材料、键合丝、 包装材料、芯片粘结材料等
其中半导体半导体硅片和光伏矽片是参与度最高的基础原材料，晶圆制造所 有流程均在半导体半导体硅片和光伏硅片的基础上进行
半导体半导体硅片和光伏硅片种类繁多，应用场景多变 按尺寸大小进行分类 12英寸半导体硅片和光伏硅片是目前半导体半导体硅片和光伏硅片市场中占比最高的产品
半导体半导体硅片和光伏硅片尺寸（以直径计算） 主要有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。
在摩尔定律嘚影响下半导体半导体硅片和光伏硅片从70年 代起不断向大尺寸的方向发展。
根据SEMI的统计数据2018年，12英寸半导体硅片和光伏硅片和8英 寸半導体硅片和光伏硅片市场份额分别为63.8%和26.1%合计占比接近90%。
由于移动通信、计算机 等终端市场持续快速发展12英寸半导体半导体硅片和光伏矽片成为半导体半导体硅片和光伏硅片市场中最主流的产品。
图6：半导体半导体硅片和光伏硅片演进史 资料来源：《芯片制造》长江证券研究所 图7：全球不同尺寸半导体半导体硅片和光伏硅片市场规模 资料来源：SEMI，长江证券研究所注：不包括SOI半导体硅片和光伏硅片 增大半導体半导体硅片和光伏硅片尺寸可提高芯片良品率、提高生产效率以及降低单位生产成本
大尺寸 半导体半导体硅片和光伏硅片的良品率哽高。
据测算12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片较8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片，表面积 增加了392.7cm2而较大尺寸的半导体半导体硅片囷光伏硅片可拥有更多数量和更大比例的完整芯片（边 缘地带被浪费的区域比例更低），因此将拥有更高的良品率
单位面积的更大尺寸半导 体半导体硅片和光伏硅片可生产更多芯片，从而提高生产效率
以边长大小500mil（1mil=1/1000inch） 的芯片为例，12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片可生產410片芯片而8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片仅能生产191 片。
此外大半导体硅片和光伏硅片的成本优势还源于对于其他半导体材料的节約。
半导体材料中的很多 材料如光刻胶、湿电子化学品等都属于消耗品使用次数有一定限制。
提高在单次制造 过程中可生产的芯片数量可以降低材料总成本，从而降低单位生产成本
. . ~590.5 资料来源：《芯片制造》，Wikichip长江证券研究所 未来几年，12英寸仍将是半导体半导体硅片囷光伏硅片的主流品种18英寸半导体硅片和光伏硅片因技术研发困难及设备 制造成本高昂等因素尚未进入量产阶段。
18英寸是继12英寸之后的丅一代半导体半导体硅片和光伏硅片 设计尺寸但由于12英寸半导体硅片和光伏硅片可满足当前生产需求，18英寸半导体硅片和光伏硅片设备研发难度极大 导致各大厂商担忧投资回报不足。
尽管生产效率可能会有一定程度的提高但是当前使 用18英寸半导体硅片和光伏硅片不具備成本优势。
据SEMI估算一个18英寸晶圆厂的耗资远超出12 英寸晶圆厂的投入成本，但只能使芯片单位面积价格下降8%因此晶圆厂向18英寸 转移的速度较缓。
按制造工艺进行分类 根据制造工艺分类半导体半导体硅片和光伏硅片主要可以分为抛光片、外延片与以SOI半导体硅片和光伏硅爿为代表的高 端硅基材料。
单晶硅锭经过切割、研磨和抛光处理后得到抛光片；抛光片经过外延生长 形成外延片；抛光片经过氧化、键合戓离子注入等工艺处理后形成SOI半导体硅片和光伏硅片
除以上三 种主流半导体硅片和光伏硅片外，半导体半导体硅片和光伏硅片还包括退吙片、扩散片、结隔离片等不同种类
0% 20% 40% 60% 80% 100% 4英寸5英寸6英寸8英寸12英寸 生产成本（以4英寸半导体硅片和光伏硅片为基准） 联合研究丨行业深度 图9：拋光片/外延片的生产制造流程 资料来源：沪硅产业招股说明书，长江证券研究所 图10：SOI半导体硅片和光伏硅片的生产制造流程 资料来源：沪矽产业招股说明书长江证券研究所 抛光片：该种半导体硅片和光伏硅片是基础的半导体半导体硅片和光伏硅片，也是外延片、SOI半导体硅爿和光伏硅片的衬底材料
半导体硅片和光伏硅片表面 颗粒度和洁净度对半导体产品的良品率有直接影响。
抛光工艺可去除加工表面残留嘚损 伤层实现半导体半导体硅片和光伏硅片表面平坦化，并进一步减小半导体硅片和光伏硅片的表面粗糙度以满足芯片制造 工艺对半導体硅片和光伏硅片平整度和表面颗粒度的要求。
抛光片可直接用于制作半导体器件广泛应用 于存储芯片与功率器件等半导体器件，也鈳作为外延片、SOI半导体硅片和光伏硅片的衬底材料
图11：抛光片可作外延片、SOI片的衬底材料 资料来源：Amazon，长江证券研究所 图12：半导体半导體硅片和光伏硅片的双面抛光步骤 资料来源：《Silicon Wafer Production》长江证券研究所 联合研究丨行业深度 外延片：该种半导体硅片和光伏硅片提升了器件嘚可靠性，并减少了器件的能耗因此在工业电子、汽车 电子等领域广泛使用。
外延是通过化学气相沉积的方式在抛光面上生长一层或多層掺 杂类型、电阻率、厚度和晶格结构都符合特定器件要求的新硅单晶层。
外延技术可以减 少半导体半导体硅片和光伏硅片中因单晶生長产生的缺陷具有更低的缺陷密度和氧含量。
外延片常在 CMOS电路中使用如通用处理器芯片、图形处理器芯片等，由于外延片相较于抛光爿 含氧量、含碳量、缺陷密度更低因此提高了栅氧化层的完整性，改善了沟道中的漏电 现象从而提升了集成电路的可靠性。
除此之外低电阻率的硅衬底上通常可外延生长 一层高电阻率的外延层，应用于二极管、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等功率器件
图13：外延片的内部微观结构 资料来源：SUMCO，长江证券研究所 图14：SOI半导体硅片和光伏硅片的内部微观结构 资料来源：SUMCO长江证券研究所 SOI半导体硅片和光伏硅片：SOI即绝缘体上硅，是较为先进的硅基材料之一其核心特征是在顶层硅和 支撑衬底之间引入了一层氧化物绝缘埋层。
SOI半导体硅片和光伏硅片嘚优势在于可以通过绝缘埋层实现 全介质隔离这将大幅减少半导体半导体硅片和光伏硅片的寄生电容以及漏电现象，并消除了闩锁效应
SOI半导体硅片和光伏硅片具有寄生电容小、短沟道效应小、低压低功耗、集成密度高、速度快、工艺简 单、抗宇宙射线粒子的能力强等优點。
因此SOI半导体硅片和光伏硅片适合应用在要求耐高压、耐恶劣 环境、低功耗、集成度高的芯片上，如射频前端芯片、功率器件、汽车電子、传感器以 及星载芯片等
表3：不同种类半导体半导体硅片和光伏硅片对应下游产品类型 半导体硅片和光伏硅片种类尺寸范围（英寸）对应产品类型 抛光片4-12存储芯片、逻辑芯片、功率器件 退火片6-12存储芯片、逻辑芯片 外延片4-12 CMOS通用处理器芯片、图形处 理器芯片、二极管、IGBT SOI半導体硅片和光伏硅片6-12 射频前端芯片、功率器件、汽车 电子、传感器、星载芯片 资料来源：沪硅产业招股说明书，SumcoSoitec，长江证券研究所
半导體半导体硅片和光伏硅片制造技术概览 直拉法：此技术是生长单晶硅的主流技术成本较低，普遍用于制作大尺寸半导体硅片和光伏硅片
直拉法（Czochralski Method，简称CZ法）是1918年由切克劳斯基从熔融金属 中拉制细灯丝并在50年代建立起来的一种晶体生长方法，目前只有该方法能做 出大于8渶寸的晶圆
直拉法的步骤是把原料多晶硅块放入石英坩埚中，在单晶 炉中加热融化再将一根直径只有10mm的棒状晶种（籽晶）浸入融液中。
在适 合的温度下融液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成 联合研究丨行业深度 规则的结晶，成为单晶体
直拉法可用于制造8、12英寸半导体抛光片、外延片、 SOI等各种半导体半导体硅片和光伏硅片，主要应用在低功率的集成电路元件
图15：直拉法制備设备 资料来源：《集成电路工艺-半导体硅片和光伏硅片制备》，长江证券研究所 图16：直拉法工艺流程 资料来源：《集成电路工艺-半导体矽片和光伏硅片制备》长江证券研究所 区熔法：该法可生产目前纯度最高的硅单晶，但成本也较高普遍用于生产小尺 寸半导体硅片和咣伏硅片。
区熔法（Floating Zone Method简称FZ法）是利用热能在棒料的一端 产生熔区，再熔接单晶籽晶的一种方法
调节温度使熔区缓慢地向棒的另一端移 動，通过整根棒料生长成一根单晶，晶向与籽晶的相同
区熔法不能像直拉法 那样生产大直径的单晶，并且晶体有较高的位错密度在進入21世纪之前主要用 于生产5英寸的半导体硅片和光伏硅片。
但是区熔法不需要像直拉法那样使用石英坩埚所以可生 长出直拉法无法生产絀的低含氧量高纯硅晶体，用于高功率的晶闸管和整流器等
图17：区熔法制备设备 资料来源：《集成电路工艺-半导体硅片和光伏硅片制备》，长江证券研究所 图18：区熔法工艺流程 资料来源：《Photovoltaics》长江证券研究所 表4：直拉法与区熔法的区别 直拉法区熔法 大直径晶体生产能力嫆易困难 工艺有坩埚，电阻加热无坩埚高频加热 含氧量原子/cm3接近0 电阻率100Ω.cm以上最大2000Ω.cm 成本较低较高
应用晶体管、二极管、集成电路等高壓整流器、晶闸管等 优点工艺成熟、直径较大、成本较低纯度高、电学性能均匀 缺点纯度低、电阻率不均匀工艺繁琐、成本较高、直径较尛 资料来源：中科院微电子研究所，《芯片制造》长江证券研究所 联合研究丨行业深度 下游增长迅速，半导体半导体硅片和光伏硅片市場空间广阔 半导体半导体硅片和光伏硅片是半导体材料的“半壁江山” 半导体半导体硅片和光伏硅片是全球半导体材料中市场占比最高且朂重要的原材料
根据SEMI统计， 2018年全球半导体材料市场中半导体半导体硅片和光伏硅片的销售额为121.2亿美元，占比37.6% 是所有半导体材料中占仳最高的品类。
根据中芯国际招股说明书披露在2019年的原 材料采购中，半导体半导体硅片和光伏硅片成本占比高达40.8%远超其他原材料，是晶圆制造中最为重 要的一环
图19：2018年全球半导体材料市场占比 图20：2019年中芯国际主要原材料采购金额 资料来源：SEMI，长江证券研究所 资料来源：中芯国际招股说明书长江证券研究所 全球半导体市场回暖，长期上行趋势不改 全球半导体市场整体呈现上行趋势
全球半导体销售额2009姩至2019年年均复合增 速达到6.0%，我国半导体销售额2014年至2019年年均复合增速达9.5%
2019年全 球及中国半导体市场销售额出现较大幅度下滑，主要是由于占半导体市场26.7%的存储 器市场因供给过剩价格下降，收入下滑31.5%
其中DRAM在2019年因库存积压导 致价格走低，平均售价下降47.4%营收下降37.5%。
但截止至2020年5朤半导体 市场销售额同比2019年已有较大幅度修复。
半导体市场虽然在2019年出现短暂萎缩 但从长期来看，需求依旧强劲
受5G、新能源汽车、粅联网等新型产业的驱动，半导 体市场规模有望持续增长
图21：全球半导体销售额及增速 图22：中国半导体销售额及增速 资料来源：Wind，长江證券研究所 资料来源：Wind长江证券研究所 37.6% 半导体硅片和光伏硅片 电子气体 光掩膜 其他 光刻胶配套试剂 抛光液/抛光垫 光刻胶 湿化学品 40.8% 半导体矽片和光伏硅片 光阻 化学品 研磨液 气体 图23：2020年1-5月全球半导体累计销售额 图24：2020年1-5月中国半导体累计销售额
资料来源：Wind，长江证券研究所 资料來源：Wind长江证券研究所 全球半导体半导体硅片和光伏硅片的出货量与全球半导体出货量增速及全球GDP增速强相关。
半导体硅 片行业具有产品标准化程度高行业壁垒高，业内厂商少、单笔采购金额大的特点因 此具有明显的周期性。
由于半导体半导体硅片和光伏硅片是半导體产业中市场占比最大的材料因此全球 半导体半导体硅片和光伏硅片出货量增速与全球半导体出货量增速走势基本一致。
半导体半导体矽片和光伏硅片出货量与 GDP走势也大致相似
2007年，半导体半导体硅片和光伏硅片市场受到美国次贷危机波及增速陷入短 暂停滞。
但在2009年经濟开始恢复之后半导体半导体硅片和光伏硅片市场再次回归高速发展轨道。
图25：全球半导体销售额与半导体半导体硅片和光伏硅片出货量增速 资料来源：SEMIWind，长江证券研究所 图26：全球GDP与半导体半导体硅片和光伏硅片出货量增速 资料来源：SEMIWind，长江证券研究所 短期波动不改長期趋势全球半导体硅片和光伏硅片需求整体向上。
受2020年疫情影响半导体半导体硅片和光伏硅片市 场预计在短期内会受到GDP下滑的波及，但由于下游5G、新能源汽车等终端市场需求 持续增长在长期内半导体硅片和光伏硅片市场需求依旧向上。
2018 全球半导体半导体硅片和光伏矽片市场规模（亿美元）同比（右） 联合研究丨行业深度 我国半导体半导体硅片和光伏硅片市场增速高于全球平均水平
2014年起，随着中国各半导体制造生产 线投产、中国半导体制造技术的不断进步与中国半导体终端产品市场的飞速发展中国 大陆半导体半导体硅片和光伏硅爿市场步入了飞跃式发展阶段。
根据SEMI统计2016年至2018年，中 国大陆半导体半导体硅片和光伏硅片销售额从5.0亿美元上升至9.9亿美元年均复合增长率高达40.9%， 远高于同期全球半导体半导体硅片和光伏硅片的年均复合增长率25.7%
细分来看，在排除了疫情的影响 后2020年中国8英寸和12英寸半导体矽片和光伏硅片需求量预计增速较快。
在未考虑疫情带来影响的 假设下赛瑞研究预计2020年中国市场8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片需求量为307万片/月，同比 增长23%；12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片需求量为312万片/月同比增长8%。
图29：中国半导体半导体硅片和光伏硅片市场规模 資料来源：SEMI长江证券研究所注：不包括SOI半导体硅片和光伏硅片 图30：中国半导体半导体硅片和光伏硅片市场需求量及增速 资料来源：新材料在线，长江证券研究所 中国晶圆厂产能扩张拉动半导体半导体硅片和光伏硅片需求 从半导体发展历史来看全球半导体行业共经历了三佽产能转移。
半导体行业诞生于美 国硅谷借助第二次世界大战的海量订单实现行业的腾飞。
二战时期政府的大量订单 为美国企业提供叻近乎源源不断的资金来源，美国企业不断兼并上下游企业形成了涵 盖研发设计、生产制造和封装测试的IDM模式。
之后随着日本、韩国、中国台湾、 中国大陆的经济快速发展，半导体产业逐步从美国转移出去
第一次半导体产业转移由美国转移至日本。
在日本政府政策以忣资金的双重扶持 下日本企业积极与外资合作组建合营企业，借助外来技术实现自身的快速增长
后借力于家电产业的兴起，日本取代媄国成为世界半导体行业的最大生产地
第二次半导体产业转移由日本转移至韩国和中国台湾。
美日贸易摩擦期间美国 开始扶植韩国半導体产业的发展，韩国也积极通过技术引进及企业战略收购大力 发展半导体产业
与此同时，中国台湾半导体企业借助其在劳动力价格方媔的优 势在纯晶圆代工领域强势崛起，开始了Pure-Foundry的生产模式
借助PC、 智能手机、汽车电子行业的兴起，韩国和中国台湾成为半导体行业发展的新重心
第三次半导体产业转移将由韩国和中国台湾转移至中国大陆。
本次转移正值5G、 新能源汽车、IoT和AI等技术兴起的阶段因此终端市场的需求激增将会带动整 个半导体产业规模的增加。
此外美国的封锁也迫使中国开始自主生产芯片，建 立从研发设计到生产制造，洅到封装测试的完整产业链体系
2020E 8英寸半导体硅片和光伏硅片需求（万片/月） 12英寸半导体硅片和光伏硅片需求（万片/月） 8英寸同比（右） 12渶寸同比（右） 联合研究丨行业深度 图31：半导体产业在全球范围内三次转移 资料来源：半导体行业观察，长江证券研究所 图32：全球各地区半导体市场份额 资料来源：Wind长江证券研究所 我国集成电路的自给率持续提高，从2009年10.2%增长至2019年15.6%
我国集成 电路的供给和需求总体呈现同步增长的态势，从2009年到2019年需求规模从410 亿美元增长至1250亿美元，年均复合增速为11.8%产出规模从42亿美元增长至195 亿美元，年均复合增速为16.6%产出增長速度高于需求增长速度。
根据ICInsights 预计年，需求年均复合增速约11%而产出年均复合增速将增长至约17%， 我国集成电路自给率预计在2024年提高至約21%
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 中国日本美洲欧洲亚太(除去日本、中国） 联合研究丨行业深度 图33：中国集成电路产业供需和自给率变化 资料来源：ICInsights，长江证券研究所 铨球12英寸晶圆厂产能增长速度放缓
根据ICInsights 统计，中国地区是唯一在2019年实现晶圆厂规模增长的地区同比2018年增长约6%。
美国晶圆厂规模在2019年同仳下降约2%亚太地区与2018年持平，欧洲地区下降约 11%日本下降约13%。
中国市场增长是拉动2019年全球晶圆厂规模增长的主要动力
图34：全球范围12英団晶圆厂数量及增速 资料来源：ICInsights，长江证券研究所 图35：全球晶圆厂规模及增速 资料来源：ICInsights长江证券研究所 在已有和新投产能中，以12英寸晶圆为主
国内芯片巨头中芯国际以及其子公司中芯 北方、中芯南方总计12英寸晶圆产能预计可达每月9.6万片。
除中芯国际外产能规 模最大嘚前三名厂商分别是SK海力士、华虹和三星电子。
截至2020年8月SK海力 士总计12英寸晶圆产能可达18.0万片/月，华虹总计12英寸晶圆产能可达11.8万片/ 月三煋电子12英寸晶圆产能可达10.0万片/月。
总的来看当前我国境内晶圆工厂 （含海外公司在华建厂）12英寸晶圆已投产能在86万片/月以上，在建产能達26万片 /月以上
美国中国亚太欧洲日本 同比（右） 亿美元 联合研究丨行业深度 表5：中国大陆部分12英寸晶圆厂产能（投产中） 公司工厂代码哋区产品类型投资额（亿元）规划产能（万片/月）状态 SK海力士C2无锡DRAM 18.0投产中 华虹 华虹五厂 上海 65/55-28nm 11.8（合） 投产中 201.02.0投产中 中芯南方SN1上海14nm 0.6（部分）投產中
长江存储一期武汉64层3DNAND 投产中 粤芯一期广州 模拟芯片,分立器件, 图像传感器 135.0 投产中 长鑫存储 合肥DRAM 投产中 江苏时代 淮安存储器130.0 投产中 资料来源：各公司官网，长江证券研究所 表6：中国大陆部分12英寸晶圆厂产能（在建中） 公司工厂/项目地区产品类型投资额（亿元）规划产能（万爿/月）状态 三星西安（二期）扩建西安3DV-NAND
150.0亿美元13.0在建中 士兰微 杭州 在建中 中芯南方SN1&SN2上海14nm 120.4亿美元6.3（部分）在建中 中芯北方 北京28nm HKMG 36.0亿美元3.5在建中 长江存储二期武汉3DNAND 在建中 粤芯二期广州 65.04.0（总）在建中 晶合科技N3、N4合肥 在建中 资料来源：各公司官网长江证券研究所 不同类别半导体半导体矽片和光伏硅片市场空间分析
半导体器件的不同制程水平决定了半导体半导体硅片和光伏硅片的需求结构。
随着半导体器件制程水平的 提升产品良率也会相应下降。
使用更大尺寸半导体硅片和光伏硅片作为衬底的先进制程芯片可获得更 低的单位成本以及稳定的产品出货量。
因此更先进、成熟的半导体器件主要采用12 英寸半导体硅片和光伏硅片制造。
12英寸半导体硅片和光伏硅片涵盖从成熟到先进制程的半導体器件主要应用于智能手 机及个人电脑的逻辑芯片、存储芯片和CIS图像传感器等；8英寸半导体硅片和光伏硅片涵盖90nm至 0.5μm制程的半导体器件，主要应用于物联网、汽车MCU芯片、射频芯片、基站通讯 设备DSP等；6英寸以下半导体硅片和光伏硅片所应用产品的制程范围在0.35μm-1.2μm及以上主要 应用于功率半导体、射频和MEMS，其中以二极管、晶闸管功率器件为主
联合研究丨行业深度 表7：不同制程要求决定半导体半导体硅片和咣伏硅片需求结构 晶圆直径制程范围制程应用备注 12英寸 5nm-28nm （先进制程） 5nm高端智能手机处理器（苹果A14）预计2020年可量产 7nm 高端智能手机处理器（苹果A12、高通骁龙855等） 主要用于移动设备、高性能计算等领 域，包括智能手机主芯片、计算机 DSP处理器（德州仪器）、影像传感器（SONY移动端堆栈
式CIS）、射频芯片 主要用于性能需求较低对成本和生产 效率要求较高的领域，如手机基带、 WiFi、GPS、蓝牙、ZigBee、Nor Flash 芯片等 WiFi、蓝牙、GPS、NFC、ZigBee芯片、传感器中枢、非 易失性存储 8英寸90nm-0.5μm 90nm-0.13μm 物联网MCU芯片、汽车MCU芯片、射频芯片、基站通讯 设备DSP、FPGA等
主要用于物联网、汽车MCU芯片、射 频芯片、基站通讯設备DSP等 0.13μm-0.15μm 指纹识别芯片、影像传感器CIS、MCU主要用于MCU、指纹识别芯片、影像 传感器、电源管理芯片、液晶驱动IC 等 0.5μm-1.2μm MOSFET功率器件、IGBT、模拟FR、MEMS、②极管、 三极管等 资料来源：电子工程世界长江证券研究所
12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片市场占比最大，SOI半导体硅片和光伏硅片市場销售额增速最快
根据SEMI的统计 数据，2018年12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片占除了SOI半导体硅片和光伏硅片的半导体半导体硅片和光伏硅片市场出货面积的63.8% 由于人工智能、区块链、云计算等新兴终端市场的蓬勃发展，年出货面积年 均复合增速为8.4%；8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片出货面积占比26.1%受益于汽车电子、工业 电子、物联网等应用领域的强劲需求，年出货面积年均复合增速达10.4%；
2018年SOI半导体硅片和光伏硅爿的市场销售额为7.2亿美元受智能手机射频通讯需求拉动， 年SOI半导体硅片和光伏硅片全球销售额年均复合增速达27.5%增幅较大。
资料来源：SEMI长江证券研究所注：市场份额不包括SOI半导体硅片和光伏硅片；SOI半导体硅片和光伏硅片增速为销售额增速 联合研究丨行业深度 图36：12英寸半導体半导体硅片和光伏硅片的下游需求结构（2017） 图37：8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片的下游需求结构（2018） 资料来源：SUMCO，长江证券研究所 資料来源：Semico Research长江证券研究所 12英寸：5G手机更新换代拉动材料需求
12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片出货面积增长较快，5G智能手机更新换代囿望拉动材料需求
自 2000年全球第一条12英寸芯片制造生产线建成以来，12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片市场需求增 加出货面积不断上升。
2008年12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片出货量首次超过8英寸半导体硅 片；2009年，12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片出货面积超过其他尺寸半导体半导体硅片和光伏硅片出货面积之和
2000 年至2018年，由于移动通信、计算机等终端市场持续快速发展12英寸半导体半导体硅片和光伏硅爿出 货面积从0.9亿平方英寸扩大至80.1亿平方英寸，市场份额从1.7%大幅提升至2018 年的63.8%成为半导体半导体硅片和光伏硅片市场最主流的产品。
图38：全浗12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片出货面积 资料来源：SEMI长江证券研究所 5G智能手机较4G手机性能更优越，所需的半导体器件性能要求也更高
5G手机在内 部硬件配置和整体架构设计上，与传统4G手机有很大的不同
5G手机无论是从芯片、 天线设计、存储空间及速度还是空间布局、楿机素质等，都较4G手机具有明显提升
根据Sumco的统计数据，5G手机DRAM与NAND的存储容量、摄像头数量、AP核 数以及处理器芯片规格均高于4G手机每台5G手機的半导体半导体硅片和光伏硅片用量为2.2平方英 寸，比4G手机半导体半导体硅片和光伏硅片单位用量多0.9平方英寸是4G手机的1.7倍。
4-88 5G芯片01 资料来源：中科院微电子研究所《芯片制造》，长江证券研究所 图39：每台5G手机的半导体半导体硅片和光伏硅片用量是4G手机的1.7倍 资料来源：SUMCO长江证券研究所 随着5G通讯技术的不断成熟，新一轮智能手机更新换代即将到来12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片 需求将受5G手机普及而迅速增长。
而到2023年全球5G手机的出货量预计可达7.9亿台，占全部智能手机出 货量50.6%2019年到2023年，5G手机出货量占比增加了49.8%
从智能手机的12 英寸半导体硅爿和光伏硅片的需求结构来看，DRAM、NAND、逻辑芯片和CIS图像传感器是智能手机的 主要组成部分未来将继续成为半导体硅片和光伏硅片需求增长嘚重要动力点。
图40：5G手机出货量及占比有望持续提升 图41：智能手机12英寸半导体硅片和光伏硅片需求结构 资料来源：GartnerIDC，Omdia长江证券研究所 資料来源：SUMCO，长江证券研究所 存储芯片：存储器及12英寸半导体硅片和光伏硅片的出货量有望跟随5G智能手机的日益普及而逐 渐增加
存储器昰12英寸半导体硅片和光伏硅片占比最高的应用领域，占比约54%
同时，智能手 机也是存储芯片最大的下游应用市场
片产能的快速增长将拉動对12英寸半导体硅片和光伏硅片需求。
（1）DRAM市场：根据Sumco的统计2019年手机通讯领域占DRAM下游市场约 39%，仅次于数据处理领域为第二大市场。
2019年智能手机领域占NAND下游市场41%左右 占比排行第一。
（2）NAND市场：近年来3DNAND存储器的产能快速增长，其主要原因是用于大 数据存储的固态硬盘SSD（Solid State Disk）需求的增长以及智能手机与便携式设备 单位存储密度的提升
图42：DRAM全球市场结构及规模 图43：NAND全球市场结构及规模 资料来源：SUMCO，长江证券研究所 资料来源：SUMCO长江证券研究所 逻辑芯片：智能手机逻辑芯片的制程不断提升，12英寸半导体硅片和光伏硅片用量有望随之提高
依照摩尔定律，半导体行业呈现产品升级迭代快、性能持续提升、成本持续下降、 制程不断缩小的基本发展趋势
目前，90nm及以下的制程主要使鼡12英寸 半导体半导体硅片和光伏硅片90nm以上的制程主要使用8英寸或更小尺寸的半导体硅片和光伏硅片。
截至2020年 7月台积电已实现5nm制程工艺CPU玳工，中芯国际也已实现14nm制程量产
未来，随着5G智能手机对于逻辑芯片体积与处理能力的要求不断提高下游晶圆 代工厂的制程水平也将鈈断突破与提升，12英寸半导体硅片和光伏硅片的用量有望进一步得到提升
图44：年全球芯片制造产能预测分布图 图45：逻辑芯片制程路线图（截至2020.02） 资料来源：Gartner，长江证券研究所 资料来源：各公司官网ICInsights，长江证券研究所 0 50 100 150 200 250 300 E E 数据处理有线通讯手机通讯
CIS图像传感器主要使用12寸外延爿
同时，智能 手机是CIS图像传感器应用占比最大的下游2018年占比达63.9%。
根据IC Insights的统计在拍照手机与嵌入式应用驱动下，CIS图像传感器是过去10年 來成长最快速的半导体产品市场产值已连续9年创新高，到2019年已经达到 184亿美元的规模
2010年到2019年，CIS图像传感器销售额年均复合增速达 16.9%出货量年均复合增速达15.2%。
随着多摄像头在5G智能手机中的普及 CIS图像传感器市场增长迅速，极大拉动12英寸半导体硅片和光伏硅片需求
图46：CIS图像傳感器的应用结构（2018） 图47：CIS图像传感器市场规模及出货量 资料来源：ICInsights，长江证券研究所 资料来源：ICInsights长江证券研究所 8英寸：物联网和汽车電子为主要增长来源 8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片市场占有率稳定，物联网、汽车电子为主要需求增长来源
2011年开 始，8英寸半导体半導体硅片和光伏硅片市场占有率稳定在25-27%之间
2016年至2017年，由于汽车 电子、液晶显示器等市场需求快速增长8英寸半导体硅片和光伏硅片出货媔积从26.9亿平方英寸上升至 30.9亿平方英寸，同比增长14.7%
2018年，受益于汽车电子、工业电子、物联网等 应用领域的强劲需求以及功率器件、传感器等生产商将部分产能从6英寸转移至8英 寸，带动8英寸半导体硅片和光伏硅片继续保持增长8英寸半导体硅片和光伏硅片出货面积达到32.8亿平方英寸，同比 增长6.3%
汽车电子在整车上的应用，有助于提高车辆的安全性、舒适性、经济 性和娱乐性
随着汽车机械性能改善空间趋窄，汽车电子化的技术迭代已成为推动新车 型出现、提高汽车性能的重要手段
2019年全球汽车电子市场规模达1620亿美元左右， 同比增长6.6%
从我国汽車电子景气度来看，汽车电子用品行业景气指数自2012年以 来上下波动但整体保持上升趋势。
2015年至今汽车电子用品行业景气指数整体保 持茬150-175范围内上下波动。
虽年出现小幅下降但随着汽车行业复苏， 汽车电子用品行业景气指数自2018年5月的151.1上升至2020年1月的161.3
图49：全球汽车电子市場规模及增速 图50：中国汽车电子用品景气指数 资料来源：前瞻产业研究院，长江证券研究所 资料来源：Wind长江证券研究所 全球物联网的蓬葧发展亦是推动8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片需求增长的重要来源。
物联网是新一 代信息技术的高度集成和综合运用对新一轮产业變革和经济社会绿色、智能、可持续 发展具有重要意义。
全球各国尤其是美国、欧盟、日韩等发达国家高度重视物联网发展 积极进行战畧布局，以期把握未来国际经济科技竞争主动权
根据IDC预测，预计2020 年全球物联网行业整体收入为9545亿美元同比增速13.9%。
国内物联网近几年保歭 较高的增长速度
“十三五”以来，我国物联网市场规模稳步增长到2018年中国物联 网市场规模达到1.4万亿元。
根据工信部数据显示截至2018姩6月底，全国物联网 终端用户已达4.7亿户
未来物联网市场上涨空间可观。
预计2020年中国物联网市场 规模将突破2万亿元
1.0 1.5 2.0 2.5 2020E 中国IoT市场规模（万亿え）同比（右） 联合研究丨行业深度 SOI：5G射频器件市场蕴藏巨大潜力 射频器件是5G无线通信设备的核心器件之一，SOI半导体硅片和光伏硅片是制慥射频器件的关键衬底材 料
射频前端芯片（RF）是超小型内置芯片模块，集成了无线前端电路中各种功能芯 片包括功率放大器、天线调諧器、低噪声放大器、滤波器和射频开关等。
射频前端芯 片主要功能是模拟信号处理为以移动智能终端为代表的无线通信设备的核心器件之一。
SOI半导体硅片和光伏硅片主要包括应用于智能手机通讯的RF-SOI（射频SOI）、多应用场景的FD-SOI （全耗尽SOI）以及主要应用于汽车电子的Power-SOI（功率SOI）
SOI半导体硅片和光伏硅片在5G智能手机中的使用面积要 高于4G智能手机，市场前景广阔
图53：SOI半导体硅片和光伏硅片的应用结构 图54：SOI半导体硅爿和光伏硅片在5G智能手机中的使用面积高于4G智能手机 资料来源：Chlue Research，长江证券研究所 资料来源：Soitec长江证券研究所 受5G通讯在全球范围内推广普及影响，射频前端市场与SOI半导体硅片和光伏硅片市场前景广阔
根据 Yole Development统计分析，由于5G标准的逐步推行预计射频前端市场规模将由 2017年的150億美元上升至2023年的350亿美元，年均复合增长率达15.2%
作为 射频前端器件的生产原材料，SOI半导体硅片和光伏硅片生产工艺更复杂、成本更高、应鼡领域更专业
根据SEMI统计，2016年至2018年全球SOI半导体硅片和光伏硅片市场销售额从4.4亿美元增长至7.2 亿美元年均复合增长率27.5%；同期，中国SOI半导体硅爿和光伏硅片市场销售额从0.02亿美元上升 至0.11亿美元年均复合增长率132.5%。
图55：预计2023年射频前端市场规模或将达350亿美元 图56：全球和中国大陆SOI半导體硅片和光伏硅片市场规模及增速 资料来源：Yole Development长江证券研究所 资料来源：SEMI，长江证券研究所 在5G手机移动智能终端前端模块中SOI半导体硅爿和光伏硅片因成本优势具有多元应用场景。
5G无 线通讯需要更高的频率以达到更快的网速而相比传统的砷化镓（GaAs）和蓝宝石上 硅（SOS）技術，SOI可以同时提供优良的射频性能和较低的成本
2018 全球SOI销售额（亿美元） 中国大陆SOI销售额（亿美元） 全球增速（右） 中国大陆增速（右） 聯合研究丨行业深度 作为移动智能终端前端模块中的关键器件之一，射频开关芯片从2013年已经舍弃原来 的GaAs和SOS工艺转而采用成本更低的SOI工艺。
图57：SOI半导体硅片和光伏硅片在5G手机中应用场景多元 资料来源：Soitec长江证券研究所 SOI半导体硅片和光伏硅片在5G手机中用量大，在5GSub-6GHz和毫米波两種波段中都有广泛的应用
高性能、大尺寸的SOI衬底制备和射频开关代工技术，已经被证明能够满足5GSub-6 GHz应用的性能和产能需求未来RF-SOI无疑将把歭5GSub-6GHz下的手机射频开 关市场。
根据Soitec的测算目前RF-SOI半导体硅片和光伏硅片在一台5GSub-6GHz波段智能手机上 的用量是50平方毫米，比一台LTE智能手机的用量多絀了43平方毫米
除此之外， 由于具备高集成能力优势RF-SOI在毫米波段仍具有广泛的应用潜力。
未来RF-SOI 或FD-SOI半导体硅片和光伏硅片在一台兼具5GSub-6GHz波段囷毫米波段功能的智能手机上的用量有 望达到65平方毫米
图58：RF-SOI或FD-SOI半导体硅片和光伏硅片在5G手机上的用量 资料来源：Soitec，System Plus长江证券研究所 联匼研究丨行业深度 海外企业垄断市场，国产替代势在必行 行业壁垒高进入难度大 半导体半导体硅片和光伏硅片行业的进入壁垒较高，主偠体现在技术壁垒、资本投入壁垒以及客户认证壁 垒三个方面
技术壁垒方面：随着半导体制程不断缩小，芯片生产的工艺愈加复杂生產成本 不断提高，成本因素驱动半导体硅片和光伏硅片向着大尺寸的方向发展
半导体半导体硅片和光伏硅片尺寸越大，对 于技术和设备嘚要求越高半导体半导体硅片和光伏硅片的尺寸每进步一代，生产工艺的难度亦随 之提升
资料来源：沪硅产业招股说明书，长江证券研究所 资本投入方面：半导体半导体硅片和光伏硅片行业是资本密集型行业建设生产线以及持续研发需 要投入大量的资金。
半导体器件使用的电子级多晶硅要求纯度为9-11N并且要精 确控制P和B元素的添加量以控制其物理化学特性，因此对专业设备和生产环境 要求极高需要企業进行大量的重资产投入。
以SUMCO为例其在2019年的资 本支出达到了503.0亿日元，占其营业收入的15.5%
图59：SUMCO资本支出占营业收入比例较高 资料来源：SUMCO，長江证券研究所 客户认证方面：认证过程需要的时间较长下游厂商认证成本较高，认证意愿较 低
通常情况下，下游芯片制造商引入新供应商时会要求半导体硅片和光伏硅片供应商先提供部 分产品进行试产，待生产出来的半导体产品通过其内部和终端客户的认证之后 財会与半导体硅片和光伏硅片生产商正式建立商业合作关系。
用于汽车电子、医疗健康以及航空航天等领域的半导体半导体硅片和光伏硅爿认证周期通常为3-5 年
认证成本较高，时间较长因而半导体生产商不会轻易更换供应商。
海外龙头垄断高端市场并购加速集中度提升 铨球半导体半导体硅片和光伏硅片行业集中度较高，12英寸市场被海外龙头垄断
半导体半导体硅片和光伏硅片行业进入 壁垒较高，因此行業龙头企业的先发优势十分明显潜在新企业很难进入市场。
全球前 五大半导体半导体硅片和光伏硅片生产企业分别是日本的信越化学和SUMCO、德国的Siltronic、中国台 湾的环球晶圆以及韩国的SKSiltron
年，全球前五大半导体硅片和光伏硅片生产公司的全球 半导体半导体硅片和光伏硅片销售额占比从约85%上升至93%
12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片同半导体半导体硅片和光伏硅片的整体 市场竞争格局基本保持一致，但全球约98%的市场份额由信越化学、SUMCO、环球晶 圆、Siltronic和SKSiltron五大巨头所垄断
图60：2018年全球半导体半导体硅片和光伏硅片市场份额 图61：全球12英寸半导体半导体硅片和咣伏硅片市场份额 资料来源：SEMI，长江证券研究所 资料来源：新材料在线长江证券研究所 公司之间的并购加速了行业集中度的提升。
半导體行业的周期性较强规模较小的企业 难以在行业低谷时期生存，而行业龙头企业由于产品种类较为丰富、与行业上下游的谈 判能力更强、单位固定成本更低更容易承受行业的周期性波动。
通过并购的方式实现 外延式扩张是一些半导体半导体硅片和光伏硅片龙头企业发展壯大的路径
如信越化学在1999年并购了 日立的半导体硅片和光伏硅片业务；SUMCO为住友金属工业的硅制造部门、联合硅制造公司以及三菱硅 材料公司合并而成；环球晶圆在2012年收购了东芝陶瓷旗下的Covalent Materials的 半导体晶圆业务之后，成为全球第六大半导体半导体硅片和光伏硅片厂并于2016年收購了正在亏损的 SunEdison Semiconductor
以下是全球前五大半导体半导体硅片和光伏硅片企业概览： 信越化学：公司是全球排名第一的半导体半导体硅片和光伏硅爿制造商，公司目前主要包括六大事 业部
在半导体硅材料业务方面，公司作为半导体单晶半导体硅片和光伏硅片的龙头始终牢牢在 技術层面占据行业制高点，公司于2001年开始大规模量产12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片 11N的纯度与均匀的结晶构造的单晶硅，在全世界处于領先水平
SUMCO：公司目前是全球第二大硅晶圆供应商，主营业务为硅晶圆片的制造主 要产品类型包括高纯单晶硅锭、高质量抛光半导体硅爿和光伏硅片、AW高温退火晶片、EW外延片、 JIW结隔离半导体硅片和光伏硅片、SOI绝缘体上硅、以及RPW再生抛光半导体硅片和光伏硅片。
Siltronic SKSiltron 其他 联合研究丨行业深度 的晶圆生产线可以提供的半导体硅片和光伏硅片产品包括：抛光片、扩散片、退火晶片、磊晶片 等。
产品应用已跨越电源管理元件、车用功率元件、信息通信元件、以及MEMS 元件等领域
Siltronic：公司是全球排名第四的半导体半导体硅片和光伏硅片制造商，主营经营地茬德国
公司 专注于半导体半导体硅片和光伏硅片业务，从1953年开始从事半导体半导体硅片和光伏硅片业务的研发工作1998 年实现12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片的试生产，2004年12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片生产线已投产
主要产品包括5-12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片。
SKSiltron:公司是全球第五大半导体半导体硅片和光伏硅片制造商主要经营地在韩国。
公司设立 于1983年1996年建成8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片生產线，2002年建成12英寸半导体 半导体硅片和光伏硅片生产线
2007年公司收购LG所拥有的LGSiltron51%的股份，成功跻身全 球半导体半导体硅片和光伏硅片公司前列
2020年2月29日公司又完成了对杜邦晶圆业务的收购， 预计将增加公司SiC半导体硅片和光伏硅片的产量
图62：2017年至2019年全球半导体半导体硅片和光伏硅片前五大企业营收对比 资料来源：Bloomberg，长江证券研究所 表11：全球主要半导体半导体硅片和光伏硅片企业主营产品及经营状况 公司注册地主要半导体半导体硅片和光伏硅片产品 半导体半导体硅片和光伏硅片销售收入（亿元） 2017年2018年2019年 信越化学日本12英寸及以下半导体半导体硅片囷光伏硅片（含SOI半导体硅片和光伏硅片） 157. 中国半导体半导体硅片和光伏硅片对外依存度逐年下降12英寸半导体硅片和光伏硅片对外依存度依旧较高。
根据新材料 在线统计2019年我国8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片对外依存度为6%，预计2020年对外依存度 下降至约2%基本实现完全国產替代。
2019年我国12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片对外依存度为 82%预计2020年对外依存度下降至约70%，仍处于较高水平
由于国产半导体硅片和咣伏硅片龙头沪 硅产业已经开始向中芯国际等晶圆制造企业供应12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片，预计2020年我 国12英寸半导体半导体硅片和咣伏硅片的供需差较2019年有一定下降
图63：我国8英寸半导体半导体硅片和光伏硅片对外依存度 图64：我国12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片对外依存度 资料来源：新材料在线，长江证券研究所 资料来源：新材料在线长江证券研究所 内外政策推动，共同催化半导体半导体硅片和咣伏硅片国产化 国家政策为国内半导体半导体硅片和光伏硅片提供发展沃土 半导体半导体硅片和光伏硅片行业是我国重点鼓励发展的产业是支撑经济社会发展和保障国家安全的战 略性和基础性产业。
为加快推进我国集成电路产业发展国务院于2020年7月27日 出台了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，着力推动我国 集成电路产业和半导体半导体硅片和光伏硅片行业的发展在关键材料領域形成突破，开发大尺寸半导体硅片和光伏硅片等 关键材料加快产业化进程，增强产业配套能力
根据《若干政策》，半导体半导体矽片和光伏硅片企业 作为国家鼓励的集成电路材料企业自获利年度起，第一年至第二年免征企业所得税 第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税。
同时在一定时期内，8英 寸及以上半导体硅片和光伏硅片生产企业进口自用生产性原材料、消耗品净化室专用建筑材料、配套系 统和集成电路生产设备零配件，免征进口关税
此次《若干政策》的落地长期利好中国 集成电路行业发展，加速半导体半导体硅片和光伏硅片国产化进程
表12：近年来支持半导体半导体硅片和光伏硅片行业发展的相关国家政策 发文时间部门法律法规及政策主要内容 2020年国务院 《新时期促进集成电路产业和软件产 业高质量发展的若干政策》 国家鼓励的集成电路设计、装备、材料、封装、测试企業和软件企业，自获 利年度起第一年至第二年免征企业所得税，第三年至第五年按照25%的法 定税率减半征收企业所得税
在一定时期内集荿电路线宽小于65纳米（含）的逻辑电路、存储器生产 企业，以及线宽小于0.25微米（含）的特色工艺集成电路生产企业（含掩 模版、8英寸及以仩半导体硅片和光伏硅片生产企业）进口自用生产性原材料、消耗品净化 室专用建筑材料、配套系统和集成电路生产设备零配件，免征進口关税 2018年国务院《2018年政府工作报告》 加快制造强国建设
推动集成电路、第五代移动通信、飞机发动机、新能源 汽车、新材料等产业发展，实施重大短板装备专项工程发展工业互联网平 台，创建“中国制造2025”示范区 2018年国家统计局《战略性新兴产业分类（2018年版）》 3新材料荇业-3.4先进无机非金属材料-3.4.3人工晶体制造-3.4.3.1半导体晶 体制造-6英寸、8英寸及以上单晶半导体硅片和光伏硅片硅外延片
2017年国务院《2017年政府工作报告》 加快培育壮大新兴产业。
提出发挥财政性资金带动作用通过投资补助、资本金注入、设立基金等多 种方式，广泛吸纳各类社会资本支持企业加大技术改造力度，加大对集成 电路等关键领域和薄弱环节重点项目的投入 2017年科技部 《“十三五”先进制造技术领域科技创 新專项规划》 面向45-28-14纳米集成电路工艺重点研发300毫米半导体硅片和光伏硅片、深紫外光刻胶、 抛光材料、超高纯电子气体、溅射靶材等关键材料产品，通过大生产线应用
考核认证并实现规模化销售 2017年 上海市经济信息 化委 《上海促进电子信息制造业发展“十 三五”规划》 突破发展装备材料业依托国家重大科技专项和12英寸生产线及引导线建 设，重点支持12英寸半导体硅片和光伏硅片、SOI半导体硅片和光伏硅片、化合粅半导体、电子化学品、抛光 液、光掩膜等基础材料的研发和产业化 资料来源：政府官网沪硅产业招股说明书，长江证券研究所 国家大基金持续支持半导体材料行业
国家大基金积极投资半导体领域半导体硅片和光伏硅片作为用来最大的半导体材料颇受重视。
国家大基 金┅期成立于2014年总规模达1387.2亿元，其各领域投资占比分别为IC制造67%、 IC设计17%、IC封测10%和半导体材料6%
作为半导体材料产业中最为重要的一环， 国家夶基金对半导体半导体硅片和光伏硅片颇为重视持有半导体半导体硅片和光伏硅片生产企业沪硅产业22.9%的股份。
图65：国家大基金一期投资仳例 资料来源：电子发烧友长江证券研究所 大基金二期预期将加大对半导体上游设备和材料的投入力度。
2019年国家大基金二期 成立总规模达到了2041.5亿元。
根据国家大基金总裁丁文武透露预计大基金二期 将在设备、材料、封测等一期投入占比较低的领域加码投资，将更注重裝备及材料领域 的布局
未来，作为半导体材料领域重要环节的半导体半导体硅片和光伏硅片有望继续受到国家大基金 二期的支持。
表13：大基金二期细化情况梳理 大基金二期 资金规模注册资本2041.5亿元是一期注册资本的两倍有余 拟投资领域 拟重点扶持材料和设备国产化，包括存储芯片领域、5G刻蚀机、薄膜设 备、测试设备、清洗设备、光刻机、化学机械研磨设备等设备领域 已投资项目向紫光展锐、中芯国际汾别注资22.5亿元、15亿美元 未来投向及重点支持领域
大基金管理机构总裁丁文武表示：将对在刻蚀机、薄膜设备、测试设备和 清洗设备等领域巳布局的企业保持高强度的持续支持，推动龙头企业做大 最强形成系列化、成套化装备产品；继续填补空白，加快开展光刻机、 化学机械研磨设备等核心设备以及关键零部件的投资布局保障产业链安 全。
打造一个集成电路产业链供应体系每个环节要与用户有机地结合起 来，尤其是国产装备、材料等上游产业链环节 资料来源：天眼查半导体集成电路零部件峰会，长江证券研究所 IC制造 IC设计 IC封测 半导体材料 联合研究丨行业深度 商务管制及贸易摩擦加速国产替代进程 美国限制升级或加速国内半导体半导体硅片和光伏硅片实现国产替代。
在2019姩年底美国政府新修订 的《瓦森纳协议》中增加了两条有关半导体领域的出口管制内容主要涉及计算光刻软 件以及12英寸大半导体硅片和咣伏硅片生产制造技术。
针对国内半导体半导体硅片和光伏硅片的发展新修订的《瓦森纳 协议》增加了关于12英寸半导体硅片和光伏硅片切割、研磨、抛光等方面技术的管制内容。
另外美国 商务部于2020年5月15日发布声明称，全面限制华为购买采用美国软件和技术生产 的半导体包括那些处于美国以外，但被列为美国商务管制清单中的生产设备要为华 为和海思生产代工前，都需要获得美国政府的许可证
中美兩国近年来科技贸易摩擦不 断，从美国限制华为使用美国厂商的上游半导体设备、EDA软件可以看出中美科技 角力中集成电路制造环节是美方施压重点。
而美国对华为芯片限制的持续升级进一步 加大了国产集成电路进口替代的紧迫性，国内集成电路产业链的自主可控地位再佽凸显
表14：中美近年来的科技贸易摩擦 时间事件 2018年4月美国商务部部长罗斯宣布中兴通讯将被禁止从美国市场上购买零部件产品，期限为7姩 2018年6月 中兴与美国政府签署协议取消中兴向美国供应商采购零部件的禁令，从而结束了中兴 事件
同时也列出了对中兴的处罚措施 2018年10月媄国商务部将福建晋华集成电路有限公司列入实体名单，限制对其出口 2019年5月美国发布禁令华为手机被禁止使用谷歌GMS服务 2019年12月新修订的《瓦森纳协议》中增加了两条有关半导体领域的出口管制内容，主要涉及计算 光刻软件以及12英寸大半导体硅片和光伏硅片生产制造技术 2020年5月媄国商务部宣布全面限制华为购买采用美国软件和技术生产半导体
资料来源：各政府官网人民网，路透社长江证券研究所 技术产能不斷提升，国产替代势在必行 SOI半导体硅片和光伏硅片工艺开启国产半导体半导体硅片和光伏硅片差异化先河 沪硅产业首先实现了国内对SOI半导體硅片和光伏硅片技术的突破实现了国内半导体半导体硅片和光伏硅片技术的跨越式 发展。
通过对新傲科技、上海新昇、原全球第八大半导体半导体硅片和光伏硅片企业芬兰Okmetic的整合 并作为第一大股东参股SOI半导体硅片和光伏硅片龙头法国Soitec，沪硅产业在短时间内成为地域上覆盖 中国和欧洲的国际化企业打造出包括大尺寸标准半导体硅片和光伏硅片和高端SOI特色半导体硅片和光伏硅片在内的综合 性半导体硅材料供应平台，实现跨越式发展
联合研究丨行业深度 图66：沪硅产业股权结构 资料来源：沪硅产业官网，长江证券研究所 Smart Cut可使任何薄膜材料轉移到任何其他材料之上同时保持初始的晶体学性质。
Soitec是全球最大的优化衬底半导体材料供应商掌握着SOI半导体硅片和光伏硅片领域最湔沿Smart Cut生产技术，该技术已用于生产全球近100%在售的绝缘硅（SOI）晶圆
沪硅产业 完成了对Okmetic的私有化收购、入股全球最大的SOI半导体硅片和光伏硅爿企业法国上市公司Soitec， 并控股上海新昇和新傲科技初步实现了在半导体半导体硅片和光伏硅片领域的产业布局。
Soitec在全球 范围内授权3家公司使用该技术分别为新傲科技、全球第一大半导体硅片和光伏硅片企业信越化学与全 球第三大半导体硅片和光伏硅片企业环球晶圆。
2014年5朤Soitec与新傲科技签署合作协议和技术转 让协议。
自此以来新傲科技应用Soitec的Smart Cut专利技术生产高质量的RF-SOI 和Power-SOI产品，并达到世界级水准
新傲科技與Soitec的战略合作伙伴关系使得 它们可使用同样的设备和制造工艺，生产符合相同规格和要求的同类产品
图67：Smart Cut技术工艺流程 资料来源：Soitec官网，长江证券研究所 国内RF-SOI产业链发展不均衡下游终端智能手机市场发展迅速，中游射频前端模块 和器件大部分依赖进口
目前，虽然我国企业具备RF-SOI半导体硅片和光伏硅片大规模生产能力但是 国内仅有少数芯片制造企业具有基于RF-SOI工艺制造射频前端芯片的能力，因此国产 RF-SOI半导體硅片和光伏硅片以出口为主
联合研究丨行业深度 中国大陆半导体半导体硅片和光伏硅片产能有望不断提升 中国大陆企业的12英寸芯片制慥产能低于8英寸芯片制造产能，预计2020年12英寸 产能实现反超
从产品端来看，国内部分半导体硅片和光伏硅片厂商只实现了少部分8英寸及其鉯下尺寸 的半导体硅片和光伏硅片国产代替但是市场占比相对较小，没有形成规模效应
12英寸半导体硅片和光伏硅片方面，国 内公司主偠供应的是测试片或者挡片在量产片方面几乎是空白。
随着国内晶圆厂的建 设高峰来临以及当前国际形势下国内市场对于国产化产品鈈断提升的需求，国内公司 正在积极投资半导体半导体硅片和光伏硅片研发和建设
在8英寸半导体硅片和光伏硅片项目中，国内厂商积极擴产抢占市 场；在12英寸半导体硅片和光伏硅片项目中国内厂商积极投入研发，以通过晶圆厂的认证
另一方面， 国内半导体半导体硅片囷光伏硅片厂商也在不断扩展产能为将来的晶圆厂产能爆发做好准备。
随着中国 大陆芯片制造企业技术实力的不断提升预计到2020年，中國大陆企业12英寸制造 芯片产能将会超过8英寸制造芯片制造产能
图68：中国大陆6英寸-12英寸芯片制造产能分布 资料来源：Gartner，长江证券研究所 目湔国内主要的半导体半导体硅片和光伏硅片制造公司有沪硅产业、中环股份、立昂微电子（金瑞泓）、 超硅半导体、有研半导体等。
其Φ沪硅产业是中国国内市占率最高的半导体半导体硅片和光伏硅片供应 商，2018年全球市占比为2.2%位列第8。
2017年以前国内12英寸半导体半导体矽片和光伏硅片几 乎全部依赖进口。
2018年沪硅产业子公司上海新昇作为中国大陆率先实现12英寸半 导体半导体硅片和光伏硅片规模化销售的企业，打破了12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片国产化率几乎为0%的局面
以下是国内前五大半导体半导体硅片和光伏硅片企业概览： 沪硅產业：公司是中国大陆规模最大的半导体半导体硅片和光伏硅片企业之一，是中国大陆率先实 现12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片规模化銷售的企业
公司打破了我国12英寸半导体半导体硅片和光伏硅片国 产化率几乎为0%的局面，推进了国半导体关键材料生产技术“自主可控”嘚进程
公司目前已成为多家主流芯片制造企业的供应商，提供的产品类型涵盖12英寸抛 光片及外延片、8英寸及以下抛光片、外延片及SOI半导體硅片和光伏硅片
中环股份：公司主要产品包括高效光伏电站、太阳能电池片、太阳能单晶硅棒/片、 半导体硅锭、76.2-200mm抛光片、TVS保护二极管GPP芯片。
2019年1月 根据公告，公司拟使用募集资金建造月产15万片12英寸抛光片生产线
立昂微：公司是中国规模较大的半导体半导体硅片和光伏矽片企业，成立于2002年主营业务为半 导体半导体硅片和光伏硅片以及半导体分立器件芯片的研发、生产和销售，主要产品包括 150-200mm半导体半导體硅片和光伏硅片、肖特基二极管芯片、MOSFET芯片
超硅半导体：公司主营业务包括为半导体硅片和光伏硅片制造、蓝宝石制造和人工单晶生長等，具 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% E E E 6英寸8英寸12英寸 联合研究丨行业深度 备抛光片、外延片产品生产技术
有研半导体：公司成立于2001年，主要从事硅材料的研究、开发、生产与经营
其主要产品包括集成电路用、功率集成电路5-8英寸硅单晶及半导体硅片和光伏硅片6英寸及以下 区熔硅单晶及半导体硅片和光伏硅片、集成电路工艺设备用超大直径硅单晶及硅部件等。
表15：国内部分半导体半导体硅片和光伏硅片企业产品及产能分布 公司名称地区產品8英寸产能（万片/月） 12英寸产能（万片/月） 沪硅产业上海抛光片、外延片、SOI半导体硅片和光伏硅片38.215.0 中环股份 天津抛光片30.02.0（客户送样） 无錫抛光片12.0 / 立昂微（金瑞泓）衢州抛光片、外延片74.915.0（建设中） 超硅 重庆抛光片15.05.0（规划产能） 上海抛光片、外延片等/ 30.0（规划产能）
Ferrotec（中国） 上海抛光片 45.0（规划产能） 20.0（规划产能） 杭州抛光片 有研半导体德州抛光片23.0（建设中） 30.0（建设中） 奕斯伟西安抛光片、外延片/ 5.0（规划产能） 协鑫徐州抛光片30.0（规划产能） 30.0（规划产能2020年底试生产） 南京国盛南京外延片11.0 / 河北普兴石家庄外延片15.0 / 安徽易芯合肥硅晶棒/ 13.3 合晶
上海外延片16.6（擴产后达30） / 郑州抛光片9.2（扩产后达20） / 嘉兴中晶嘉兴抛光片/ 40.0（规划产能，2020年底试生产） 经略长丰自贡外延片10.0（建设中） 40.0（建设中） 四川广瑞遂宁外延片10.0 / 资料来源：各公司公告及官网各政府官网，中国半导体行业协会长江证券研究所 联合研究丨行业深度 投资评级说明
行业评級报告发布日后的12个月内行业股票指数的涨跌幅相对同期沪深300指数的涨跌幅为基准，投资建议的评级标准为： 看 好：相对表现优于市场 中 性：相对表现与市场持平 看 淡：相对表现弱于市场 公司评级报告发布日后的12个月内公司的涨跌幅相对同期沪深300指数的涨跌幅为基准投资建议的评级标准为： 买 入：相对大盘涨幅大于10% 增 持：相对大盘涨幅在5%～10%之间 中
性：相对大盘涨幅在-5%～5%之间 减 持：相对大盘涨幅小于-5% 无投资評级：由于我们无法获取必要的资料，或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件或者其他原因，致使 我们无法给出明确的投资评級
相关证券市场代表性指数说明：A股市场以沪深300指数为基准；新三板市场以三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数（针 对做市轉让标的）为基准；香港市场以恒生指数为基准。
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