半导体硅片行业前景.docx

半导体硅片行业前景一、 半导体硅片行业特征12英寸硅片技术水平要求更高，产线投资更大12英寸硅片用于更窄线宽制程，故对单晶微缺陷、硅片平整度、表面颗粒物、表面沾污等技术指标要求更加细化和严格，与8英寸相比，晶圆厂对12英寸硅片增加了硅片边缘局部平整度、高度径向二阶导数、纳米形貌等指标要求厂商需要掌握更复杂的生产工艺流程及成套的特殊控制技术才能生产出合格的产品受益于全球半导体需求的高景气，根据SUMCO统计，全球8英寸硅片2022Q1出货量约600万片/月，12英寸硅片2022Q1出货量接近800万片/月，创历史新高硅片的扩产周期在2年以上，全球硅片产能至少至2023年下半年才会有明显增长根据Sumco的数据，全球12英寸硅片在2020年之前主要依靠原有厂房进行产能扩充，新建厂房在2021年之后逐渐释放产能，产能释放的高峰期将在2024年之后，2022和2023年全球12英寸硅片仍然将处于供不应求的状态晶圆代工在12英寸产能占比持续提升，有助减少硅片价格波动全球12英寸产能存储最高，前5名中三星、镁光、海力士和东芝（现在的铠侠）均为存储厂商以台积电为代表的晶圆代工持续扩充12英寸产能，2014年全球前10大12英寸产能中晶圆代工仅占比19．7%，2020年提升至24%。

晶圆代工厂的客户众多，对晶圆的需求更加稳定，有助于稳定硅片的需求和价格国内晶圆厂商中芯、华虹等主要晶圆代工厂及士兰微、华润微、闻泰、长江存储等IDM厂商积极扩产，12英寸逻辑扩产主要集中于28nm及以上的成熟制程，预计到2023年形成产能106．5万片/月，相较2020年产能提升270%3DD预计从2020年的5万片/月扩产至2023年的27．5万片/月DRAM从2020年的4万片/月扩产至25万片/月二、 半导体硅片市场规模（一）全球硅片市场规模近年来，全球硅片行业总体呈现向上趋势，根据SEMI统计，行业销售额从2009年的67亿美元到2021年126亿美元，年复合增长率达5．40%硅片的出货量从2009年的6，707百万平方英寸攀升到2021年的14，165百万平方英寸，年复合增长率达6．43%2009年以来，全球半导体硅片市场规模呈现波动2009年受全球金融危机影响行业整体低迷；2010年全球经济逐步回升，带动行业景气度回暖，硅片市场规模及出货量大幅上升；2012年起主要硅片厂商开始恢复金融危机后的扩产计划，产能大幅扩大后使得硅片市场产能过剩，导致2012-2016年在全球硅片出货量稳步上升的情况下，行业销售额由于价格下跌原因整体较为低迷。

2017年至2018年，伴随着5G、物联网、人工智能、云计算等新兴市场快速发展带来半导体终端市场强劲需求，硅片出货量及行业销售额快速上升2019年主要由于终端存储器市场疲软，导致行业销售额略微下降2020年至2021年，疫情+缺芯的影响贯穿半导体全行业发展，受益于下游需求持续旺盛，硅片供应出现供不应求的状态，根据SEMI统计，2021年行业硅片出货量（不含SOI和回收片）达到141．65亿平方英寸，同比增长14．17%，行业销售额达126亿美元，同比增长12．5%，出货量及销售额均超过2018年创历史新高受益于下游芯片厂扩建带来的产能增长，全球半导体硅片市场规模2022年预计仍将保持高速增长，预计2023年行业规模达到142亿元从半导体行业整体上看，据WSTS统计，2009年-2021年全球行业规模从2，263亿美元增长到5，559亿美元，规模变动趋势总体与全球硅片市场保持一致，总体呈现波动性逐步上涨的特征WSTS预测，芯片需求将继续保持强劲增长，在全球半导体市场2021年实现同比增加26．2%的基础上，预计2022年销售额仍保持13．9%的增长，到2023年将继续增长4．6%达到6，624亿美元。

二）中国硅片市场规模中国芯片市场份额占全球比重逐渐上升，已成为全球第一大市场，我国主要的芯片制造企业积极新增厂房、扩大产能建设或技术升级受半导体行业的需求带动，中国大陆半导体硅片市场步入了飞跃式发展阶段据ICMtia报告，2015-2021年中国大陆硅片市场规模从101．5亿元增长到250．5亿元，年平均复合增长率达到16．23%，增速远超全球随着5G移动通信，汽车电子（智能网联汽车），工业电子，人工智能，新能源，各类消费电子产品等终端市场需求的持续旺盛，行业未来预计仍保持高增速，根据ICMtia报告，预计2022年中国大陆硅片市场规模达300．7亿元，同比增长20．04%从中国半导体市场规模看，据中国半导体协会报告，中国半导体市场需求保持高速增长，从2015年的5，609．5亿元增长到2020年的11，814．3亿元，年平均复合增长率为16．06%，与硅片的增长率保持一致，预测2023年可达到18，410．3亿元三、 半导体硅片竞争分析国外企业产能扩张不如国内企业，国内企业的产能可以填补海外需求的空缺从而提升市场占有率，布局海外客户；下游行业发展快导致需求量较大国外企业掌握核心技术，国内企业仍需不断研究；行业集中度低。

下游企业发展，需求较大；国际贸易摩擦和国际局势不稳定，促进政府加大对半导体产业链的布局和投资，政策利好国外的贸易摩擦；过度竞争；政策的多变相较于国外的半导体硅片企业，国内的半导体企业成立较晚成立较早的外国企业掌握核心科技从而拥有较高的垄断性近20年，国外呈现市场集中度逐提升的趋势，核心供应商从20多家缩减为至今的5家，企业主要通过兼并收购提升市场份额对于硅片厂商而言，具备规模优势才能降低生产成本除此之外，通过布局全产业链，兼并收购产业链上下游的企业，帮助企业提升产业链议价能力直至2015年，我国的半导体硅片企业才开始进入发展状态2020年沪硅产业才以22%的市场份额排名全球第七在技术含量和产品供应能力方面，我国企业正在与外国领先企业缩小距离硅片是芯片的起点，2021年全球半导体硅片市场规模达140亿美元，行业高度集中，CR5市场份额接近90%硅片是用量最大的半导体材料，90%以上半导体产品使用硅片制造随着5G、新能源、AIoT的快速渗透，2021年半导体行业迎来超级景气周期，硅片需求持续旺盛，全球半导体硅片出货面积达142亿平方英寸，同比增长14%，市场规模达140亿美元半导体行业周期性波动导致硅片需求周期性波动，硅片行业并购整合不断，行业竞争格局高度集中，前5大厂商市场份额接近90%。

硅片新增产能释放需到2024年，短期供需有望持续偏紧，长期LTA有助稳量稳价硅片扩产周期在2年以上，全球12英寸硅片在2020年之前主要依靠原有厂房进行产能扩充，新建厂房产能释放的高峰将在2024年之后，2022和2023年全球12英寸硅片仍将处于供不应求的状态本次产能扩张，下游晶圆厂与硅片厂商积极绑定，通过长期合约（Long-termAgreements）保障供应链稳定四、 半导体硅片驱动因素国内晶圆厂商中芯，华虹等主要晶圆代工厂及士兰微、华润微、闻泰、长江存储等IDM厂商积极扩产，12英寸逻辑扩产主要集中于28nm及以上的成熟制程，预计到2023年形成产能106．5万片/月，相较2020年产能提升370%3DD预计从2020年的5万片/月扩产到2023年的27．5万片/月DRAM从2020年的4万片/月扩产到25万片/月8英寸2023年产能相较2020年产能提升50%国家为推动半导体材料行业的发展，从减轻税收、建立投资基金、明确产业发展路径等多个方面推动半导体材料行业的发展环保政策和标准日益完善和严格，监管和执法力度不断加大，提高对企业环境整治的要求半导体硅片企业面临更大环保压力，环保投入增加使得生产成本增加。

新环保相关法律实行，政府监管执法愈发严格，对企业环保监管力度和标准提高，社会民众环保意识增强，半导体硅片企业面临巨大环保压力国家发布超低排放标准，企业环保项目投资将增加，环保投入和运行成本将升高五、 半导体硅片产业链半导体硅片是重要的上游行业半导体制造企业通过加工晶体硅原料后，得到半导体硅片产品半导体硅片产品提供给中游生产光伏电池、光伏组件的中游企业最后中游企业再提供给主营业务为光伏应用产品的下游企业晶圆代工行业遵循摩尔定律当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍行业内存在IDM和垂直分工两种商业模式从设计到制造、封测以及销售自有品牌IC都一手包办的半导体公司，被称为IDM公司国外IDM代表有：英特尔（Intel）、SK海力士、美光、NXP、英飞凌、索尼、德州仪器（TI）、三星（Samsung）、东芝（Toshiba）、意法半导体（ST）等大陆IDM厂商主要有：华润微电子、士兰微、扬杰科技、苏州固锝、上海贝岭等有的半导体公司仅做IC设计，没有芯片加工厂（Fab），通常被称为Fabless，例如华为、ARM、NVIDIA和高通等另外还有的公司只做代工，不做设计，称为代工厂（Foundry），代表企业有台积电、格罗方德、中芯国际、台联电等。

六、 半导体硅片行业发展半导体硅片行业具有技术难度高、研发周期长、资金投入大、客户认证周期长等特点全球半导体硅片进入壁垒高，核心技术主要被国外厂商所掌握因此目前全球的半导体硅片市场主要由国外厂商主导，使行业呈现高度垄断的竞争格局目前自2020第4季度芯片出现短缺以来，各国越发重视半导体产业链的建设美国、欧洲先后出台相关法案加大对产业的投资力度，扶持本土企业但是随着国际局势的不明朗和贸易摩擦的加剧，使用国产硅片代替市场空间广阔，国内的半导体硅片企业将从众收益除此之外，由于国外厂商新建产线需要一定的时间才能使公司产能增加且目前半导体硅片需求增加，国内公司不断提升的产能将会补充国外公司缺少的产能，从而使国内半导体硅片企业走向国际，提升在国际市场中的市占率需求端：随着新能源汽车、物联网等下游行业的景气度提升，芯片的需求量提升下游芯片的供应紧张向上游传导，硅片是芯片制造不可缺少且市场份额占比最大的原材料，因此硅片的需求量持续上涨供应端：硅片厂商2021年满产满销，产能紧张2021年产能释放需要一定的周期，而需求量仍然较大，因此半导体硅片的价格会有一定的上升七、 半导体硅片行业概况半导体硅片是制造芯片的载体，因原材料为硅，又称为硅晶片。

规划和无经理硅提炼、提纯、单晶硅生产、晶圆成型等工艺后，才能进入芯片单路蚀刻等后续环节，是制造芯片的最重要的前置工艺该概念主要包含：研发及制造半导体晶圆、硅片以及抛光片等产品的公司按照工艺类型分类，可以分为抛光片、外延片和SOI硅片其中抛光片和外延片是市场主流产品，市场规模约130亿美元，SOI硅片主要用射频前端等特殊应用领域，市场规模约为10亿美元抛光片：是将纳米级二氧化硅颗粒与高效粘合剂混合后，均匀地涂覆于聚酯薄膜的表面，经干燥和固化反应而成外延片：外延是半导体工艺当中的一种在bipolar工艺中，硅片最底层是P型衬底硅（有的加点埋层）；然后在衬底上生长一层单晶硅，这层单晶硅称为外延层；再后来在外延层上注入基区、发射区等等最后基本形成纵向NPN管结构：外延层在其中是集电区，外延上面有基区和发射区外延片就是在衬底上做好外延层的硅片SOI：全称为Silicon-On-Insulator，即绝缘衬底上的硅，该技术是在顶层硅和背衬底之间引入了一层埋氧化层一般以硅片的直径来区分规格，通常有6英寸、8英寸和12英寸目前半导体硅片的尺寸一直在向大尺寸不断发展直径大的半导体硅片可以降低单位芯片的平均生产成本，从而提供更高的规模经济规模。

但是大尺寸硅片由于纯度高，技术研发与规模化生产难度高，需要对生产工艺改进并且对设备性能进行提升随着5G、高性能计算、汽车电动化及智能化、物联网等行业的驱动下，8英寸硅片和12。