【研报】半导体行业深度：半导体硅片行业全攻略-20200924（30页）.pdf

1、1 1 行 业 及 产 业 行 业 研 究 / 行 业 深 度 证 券 研 究 报 告 电子/ 半导体 2020 年 09 月 24 日 半导体硅片行业全攻略 看好 半导体行业深度 相关研究 集成电路全产业链迎新政策红利-新 时期促进集成电路产业和软件产业高质 量发展的若干政策解读 2020 年 8 月 5 日 证券分析师 杨海燕 A0230518070003 联系人 杨海燕 (8621)232978187467 本期投资提示： 半导体产业内涵丰富，涵盖材料至芯片。半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之 间的材料。提尔在德仪用拉单晶方法制成了世界上第一枚硅晶体管，才开启了硅为主体的 固态电

2、子时代。除硅、锗等单元素半导体外，通过结合元素周期表第四族两边的元素，改 变晶体的原子结构，形成 GaAs、SiC、GaN 等二元化合物半导体材料。化合物半导体的 优越性能主要体现在速度、感光性以及功率三个方面。 半导体硅片是生产集成电路、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料，目前 90%以上 的半导体产品使用硅基材料制造。硅作为半导体材料的优势：1）硅在地球上储量达到 26.8%，仅次于氧；2）硅的能隙较大，使其具有较高的操作温度及较低的漏电流；3）硅 片表面的 SiO2 层能耐高温，对硅片起保护作用。半导体硅片是生产集成电路、分立器件、 传感器等半导体产品的关键材料。 硅晶圆厂商将多晶硅

3、加工成硅片。硅晶圆制造厂将此多晶硅加热融解，并于熔融液掺入一 小粒的硅晶体晶种，将其缓慢地拉出成形，让多晶硅被拉成不同直径大小的单晶硅晶棒， 因硅晶棒是由一颗小晶粒在熔融态的硅原料中逐渐生成，此过程称为长晶。硅晶棒再经过 切片、磨片、倒角、热处理、抛光、清洗等加工制程，即可成为集成电路产业重要原料硅 晶圆（硅片） ，硅片表面的平坦度为 1 微米以下。 半导体硅片占半导体制造材料市场规模比重约 37%，位于半导体制造三大核心材料之首。 每块空白硅晶圆经过复杂的化学和电子制程后，可布设多层精细的电子电路，在晶圆厂内 制造芯片电路后，再经切割、测试、封装等程序，即成为一颗颗 IC。半导体材料材料按应

4、 用领域分为晶圆制造材料和封装材料。晶圆制造端材料包括硅晶圆、光刻胶、光掩膜版、 特种气体、CMP 抛光材料、湿电子化学品、溅射靶材等组成，后端封装材料包括导线架和 基板、陶瓷封装、封装树脂、焊线和黏合剂等。其中，硅晶圆、特种气体、掩膜版的市场 规模占比较大，且以美日企业为主导。 硅晶圆市场周期性存在以下主要特点: 1)12“硅晶圆需求景气主要由手机、PC、Tablet 等 消费电子产品创新周期驱动，8”硅晶圆需求由汽车电子、功率、指纹识别等产品需求。2） 由于下游电子产品对硅片需求不断增长，全球 12 英寸出货量呈现稳定上升趋势。 2013-2019，全球 12”硅晶圆月出货量从 4KK 提

5、升到 6KK。3）硅晶圆行业价格受开工 率、客户库存以及终端产品价格等因素影响，由于重资产属性，硅晶圆代表企业盈利能力 也受波动影响。4）由于硅晶圆供应商 50%以上集中于日本，而半导体产业相对分散于全 球，因此日元汇率也是造成硅晶圆与半导体市场周期背离的重要原因。2019Q4 季度，8” 及 12”硅晶圆市场需求均见底，自 2020Q1 起 200mm/300mm 需求稳步回升。 建议重点关注国产替代的沪硅产业、中环股份、神工股份，国内硅晶圆产业起点低、起步 晚，在下游晶圆厂及 IC 设计国产化趋势下，上升空间巨大。 风险提示：技术追赶进度、新产品送样不及预期。 请务必仔细阅读正文之后的各项

6、信息披露与声明 2 2 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 2 页 共 30 页 简单金融 成就梦想 投资案件 结论和投资建议 半导体材料技术壁垒高，半导体行业国产化必然引发硅材料国产化需求。建议重点 关注国产替代三个上市标的沪硅产业、中环股份、神工股份。 原因及逻辑 1）跟随摩尔定律演进，集成电路制造所用的主流晶圆直径从 4 英寸、6 英寸、8 英寸发展到 12 英寸。新兴需求迭起，8 寸晶圆厂出现阶段性产能紧张；此外，450mm 晶圆投产节奏一再低于预期，节奏上给后进厂商追赶机会。 2）从硅晶圆材料到芯片的国产化率均较低，12 英寸晶圆从 2018 年才开始有所突 破