1、 1 半导体硅片龙头，引领半导体硅片龙头，引领 1 12 2 英寸英寸国国产产替替代代 国内半导体硅片龙头，引领国内半导体硅片龙头，引领 1 12 2 英寸英寸硅片国产替代：硅片国产替代：公司为国内半导体硅片的龙头，产品以 8 英寸和 12 英寸硅片为主，已在技术上实现12 英寸硅片 14nm 及以上逻辑工艺与 3D 存储工艺的全覆盖和规模化销售，客户涵盖国内外一线主流晶圆厂。随着 12 英寸产能快速提高，占营收比例持续提高，盈利能力呈现明显改善趋势。在 SOI 硅片方面，公司掌握了拥有自主知识产权的 SIMOX、Bonding、Simbond等先进制造技术，并通过授权方式掌握了 SmartC

2、utTM制造技术。目前公司 8 英寸及以下 SOI 硅片稳定运行，并通过定增投入 12 英寸 SOI硅片，有望打破海外垄断。 定增扩产定增扩产 1 12 2 英寸英寸硅片，投入硅片，投入 SOISOI 硅片研发：硅片研发：公司 12 英寸硅片产能持续提高，从 2018 年的 10 万片/月提高到 2021H1 年的 25 万片/月；2021 年末，30 万片/月的产线建设已经完成。公司通过定增继续扩产30 万片/月的产能，此次扩产以面向 20-14nm 制程应用的 12 英寸半导体硅片产能扩充为主、兼顾 10nm 及以下制程应用的 12 英寸半导体硅片产能，预计 2024 年有望达到60 万片

3、/月。另外，通过此次定增公司还将投入研发 12 英寸 SOI 硅片，目前 12 英寸 SOI 硅片基本被海外垄断，项目实施完成后公司将建立 12 英寸 SOI 硅片 40 万片/年的供应能力。 半导体高景气带动硅片需求上行半导体高景气带动硅片需求上行，国内占比，国内占比有望有望持续提高：持续提高：硅片是最大宗的半导体材料，2020 年半导体硅片占据晶圆制造材料 35%的份额。在 5G、物联网、汽车电子、云计算等需求的带动下，半导体景气持续高涨，半导体硅片市场持续向好。根据 SEMI 统计，2015 年至2021 年间，全球半导体硅片市场规模从 75 亿美元增长至 140 亿美元，年复合增速约

4、11%。从出货面积来看，根据 SEMI 统计和预测，2021 年全球硅片出货量为 142 亿平方英寸，较去年增加 14.5%，预计2022年 /2023年 /2024年 出 货 量 增 幅 达6.4%/4.6%/2.9% 至148.96/155.81/160.33 亿平方英寸。从国内的市场来看，2020 年中国大陆半导体硅片市场规模 13 亿美元，2016-2020 年均复合增长率为29.17%，高于全球平均水平。随着中国大陆半导体产能占比持续提高，叠加国内硅片企业快速扩产，未来中国大陆半导体硅片占比有望持续提高。 海外巨头长期垄断硅片市场，国产替代前景可期：海外巨头长期垄断硅片市场，国产替代

5、前景可期：目前全球半导体68812Tabl e_Ti t l e 2022 年年 04 月月 14 日日 沪硅产业沪硅产业-U（688126.SH） Tabl e_BaseI nf o 公司深度分析公司深度分析 证券研究报告 投资评级投资评级 买入买入-A 首次首次评级评级 6 个月目标价：个月目标价： 33.89 元元 股价（股价（2022-04-14） 22.80 元元 Tabl e_Market I nf o 交易数据交易数据 总市值（百万元）总市值（百万元） 62,022.84 流通市值（百万流通市值（百万元）元） 30,270.65 总股本（百万股）总股本（百万股） 2,720.30

6、 流通股本（百万流通股本（百万股）股） 1,327.66 12 个月价格区间个月价格区间 21.70/37.83 元 Tabl e_C hart 股价表现股价表现 资料来源：Wind资讯 升幅升幅% 1M 3M 12M 相对收益相对收益 -10.52 -4.72 0.42 绝对收益绝对收益 -14.23 -15.08 -5.75 马良马良 分析师 SAC执业证书编号：S01 郭旺郭旺 分析师 SAC执业证书编号：S02 Tabl e_R eport 相关报告相关报告 -7%3%13%23%33%43%53%2021-0420

7、21-082021-12沪硅产业-U 2 硅片大部分被海外厂商垄断，根据 IC Insights 数据，2020 年日本的信越化学，日本盛高（SUMCO），中国台湾的环球晶圆，德国的Siltronic 以及韩国的 SK Siltron 合计市场份额超过 85%。大陆半导体硅片起步较晚，国产化率低，特别是 12 英寸硅片几乎全部依赖于进口。目前，国内部分厂商如沪硅等已经具备 12 英寸硅片国产替代能力，通过国内主流晶圆厂验证，产能快速释放，国产替代加速推进。 投资建投资建议：议：我们预计公司 2022 年2024 年收入分别为 34.36 亿元、47.60 亿元、64.89 亿元，归母净利润分别

8、为 2.32 亿元、3.72 亿元、5.03 亿元。参考国内同行立昂微、中晶科技、神工股份 2022 年的平均 PB6.03 倍，给予公司 2022 年 PB6.03x 估值，对应目标价33.89 元，首次覆盖，给予“买入-A”投资评级。 风险提示：风险提示：市场竞争加剧；下游需求衰减；技术研发不达预期；募投项目不达预期。 (百万元百万元) 2020 2021 2022E 2023E 2024E 主营收入主营收入 1,811.3 2,466.8 3,436.2 4,760.1 6,488.6 净利润净利润 87.1 146.1 231.6 371.5 503.0 每股收益每股收益(元元) 0.

9、03 0.05 0.09 0.13 0.17 每股净资产每股净资产(元元) 3.47 3.83 5.62 6.98 7.15 盈利和估值盈利和估值 2020 2021 2022E 2023E 2024E 市盈率市盈率(倍倍) 712.3 424.5 267.8 181.7 134.2 市净率市净率(倍倍) 6.6 5.95 4.06 3.27 3.19 净利润率净利润率 4.8% 5.9% 6.7% 7.8% 7.8% 净资产收益率净资产收益率 0.9% 1.4% 1.5% 1.8% 2.4% 股息收益率股息收益率 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% ROIC 4.7% 4.0%

10、 4.5% 8.0% 7.1% 数据来源：Wind 资讯，安信证券研究中心预测 QYiZpXfUjWqYdUWZcV9PcM9PnPrRpNtRlOqQqMiNqRsP8OmMzRNZmQpQuOmMoM 3 公司深度分析/沪硅产业-U 内容目录内容目录 1. 大尺英寸硅片国产化的领航者大尺英寸硅片国产化的领航者 . 6 1.1. 公司概况：国内半导体硅片龙头. 6 1.2. 财务分析：12 英寸营收占比快速提高，各项费用率逐步下降 . 8 2. 硅片为芯片制造核心材料，持续受益下游需求成长硅片为芯片制造核心材料，持续受益下游需求成长 . 9 2.1. 硅片是芯片制造的核心原材料，技术壁垒高

11、. 9 2.2 大尺英寸化、制程升级为行业趋势，12 英寸硅片占比持续提高 . 12 2.3 硅片是最大宗的半导体材料，持续受益行业高景气. 13 2.4 5G、汽车电子驱动行业需求长期增长 . 15 3. 海外巨头长期垄断硅片，国内企业进展迅速海外巨头长期垄断硅片，国内企业进展迅速 . 18 3.1. 半导体硅片技术壁垒高，海外巨头长期垄断市场 . 18 3.2. 国产替代空间广阔，国内厂商加速布局 12 英寸硅片 . 23 4. 技术实力国内领先，引领硅片国产替代技术实力国内领先，引领硅片国产替代 . 24 4.1. 核心技术覆盖全面. 24 4.2. 核心团队经验丰富，股权激励深度绑定技

12、术人员 . 25 4.3. 12 英寸硅片引领国产替代，产能有望快速释放 . 25 4.4. 8 英寸硅片和 SOI硅片稳定增长. 27 4.5. 定增扩产 12 英寸硅片，加大 SOI硅片投入 . 28 5. 盈利预测与投资建议盈利预测与投资建议 . 31 5.1. 盈利预测. 31 5.2. 估值分析. 32 6. 风险提示风险提示 . 33 6.1. 市场竞争加剧. 33 6.2. 下游需求衰减. 33 6.3. 技术研发不达预期. 33 6.4. 募投项目不达预期. 33 图表目录图表目录 图 1：公司历史沿革. 6 图 2：公司主要客户. 6 图 3：公司股权结构（截至 2022 年

13、 3月 3 日） . 7 图 4：公司营收情况（单位：亿元、%） . 8 图 5：公司营收结构（单位：%） . 8 图 6：公司营收及同比增速（单位：亿元）. 8 图 7：公司利润情况. 9 图 8：公司毛利率情况 . 9 图 9：公司费用情况. 9 图 10：公司费用率情况 . 9 图 11：半导体行业产业链 . 10 图 12：硅片制备基本流程. 10 图 13：直拉法基本流程 .11 图 14：悬浮区熔法单晶生长示意图.11 4 公司深度分析/沪硅产业-U 图 15：外延片结构 . 12 图 16：SOI硅片结构 . 12 图 17：全球不同半导体硅片出货面积 . 12 图 18：不同尺

14、英寸硅片的出货比例（按面积计算） . 12 图 19：不同制程芯片的市场占有率. 13 图 20：全球半导体材料市场规模及同比. 14 图 21：2020 年全球晶圆制造材料市场结构. 14 图 22：全球半导体硅片市场规模 . 14 图 23：全球半导体硅片出货量走势. 15 图 24：全球半导体硅片平均价格走势 . 15 图 25：12 英寸硅片应用结构 . 16 图 26：8 英寸硅片应用结构 . 16 图 27：每台 5G 手机的硅面积 . 16 图 28：智能手机出货量预测 . 16 图 29：全球数据流量预测. 17 图 30：汽车电子占整车制造成本比例 . 17 图 31：汽车电

15、子对各尺英寸硅片的需求. 17 图 32：全球及中国大陆晶圆产能情况 . 18 图 33：中国大陆半导体材料市场规模 . 18 图 34：中国大陆半导体硅片市场规模 . 18 图 35：半导体硅片市场竞争格局（2020 年） . 19 图 36：信越化学半导体硅片营业情况 . 20 图 37：信越化学营收占比情况. 20 图 38：盛高营收及同比 . 21 图 39：盛高净利润及同比. 21 图 40：环球晶圆营收及同比 . 21 图 41：环球晶圆净利润及同比. 21 图 42：德国世创营收及同比 . 22 图 43：德国世创净利润及同比. 22 图 44：SKsiltron 营收及同比 .

16、 22 图 45：SKsiltron 净利润及同比 . 22 图 46：全球半导体产业的三次产业转移. 23 图 47：半导体硅片产能扩充速度高于全球 . 23 图 48：公司 12 英寸硅片规划 . 26 图图 49：公司：公司 12 英寸硅片营收情况英寸硅片营收情况 . 26 图图 50：公司：公司 12 英寸硅片出货情况英寸硅片出货情况 . 26 图图 51：公司：公司 12 英寸硅片的产能利用率和产销率英寸硅片的产能利用率和产销率 . 26 图图 52：公司：公司 12 英寸硅片的平均单价英寸硅片的平均单价 . 26 图图 53：公司：公司 8英寸及以下硅片（含英寸及以下硅片（含 SO

17、I）营收）营收 . 27 图图 54：公司：公司 8英寸及以下硅片（含英寸及以下硅片（含 SOI）毛利）毛利 . 27 图图 55：公司：公司 8英寸及以下硅片（含英寸及以下硅片（含 SOI）产能情况）产能情况 . 27 图图 56：公司公司 8英寸及以下硅片（含英寸及以下硅片（含 SOI）平均单价）平均单价 . 27 图 57：公司的四种 SOI硅片制造技术 . 28 图 58：全球 SOI硅片市场规模 . 31 图 59：中国 SOI硅片市场规模 . 31 5 公司深度分析/沪硅产业-U 表 1：公司产品分类及应用领域 . 6 表 2：子公司相关信息 . 7 表 3：半导体市场规模及预测（

18、单位：百万美元） . 13 表 4：不同尺英寸硅片的应用领域. 15 表 5：硅片生产主要设备. 19 表 6：公司核心技术. 24 表 7：公司股权激励计划. 25 表 8：公司定增募投项目计划. 28 表 9：本次发行获配发行对象及其获配股票、获配金额的具体情况. 29 表 10：公司 12 英寸硅片两次扩产项目的技术指标区别. 30 表 11：公司盈利预测 . 32 表 12：可比公司估值表 . 33 6 公司深度分析/沪硅产业-U 1. 大尺大尺英寸英寸硅片国产化的领航者硅片国产化的领航者 1.1. 公司概况：国内半导体硅片龙头公司概况：国内半导体硅片龙头 公司成立于 2015 年 1

19、2 月，是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一，也是中国大陆率先实现 12 英寸半导体硅片规模化生产和销售的企业。公司的发展历程可以从两个方面着眼：从整体角度看，作为控股型企业，公司通过外延并购进行扩张，于 2016-2019 年先后收购并整合上海新昇、Okmetic、新傲科技三家子公司，并于 2020 年在科创版成功上市； 图 1：公司历史沿革 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 公司主要产品为半导体硅片公司主要产品为半导体硅片，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、外延片以及 8 英寸及以下的 SOI 硅片。产品主要应用于存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片

20、、功率器件、传感器、射频芯片、模拟芯片、分立器件等领域。 表表 1：公司产品分类及应用领域：公司产品分类及应用领域 产品分类产品分类 硅片种类硅片种类 图示图示 应用领域应用领域 终端应用终端应用 8 英寸英寸及以下半及以下半导体硅片（含导体硅片（含SOI 硅片）硅片） 抛光片、外延片、SOI硅片 射频前端芯片、传感器、模拟芯片、分立器件、功率器件等 智能手机、便携式设备、汽车、物联网产品、工业电子等 12 英寸英寸半导体半导体硅片硅片 抛光片、外延片 存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片、功率器件等 智能手机、便携式设备、计算机、云基础设施等 资料来源：招股说明书，安信证券研究中心 从客户

21、来看，公司客户包含台积电、联电、格罗方德、意法半导体、Towerjazz 等国际芯片厂商，以及中芯国际、华虹宏力、华力微电子、长江存储、武汉新芯、长鑫存储、华润微等国内所有主要芯片制造企业。 图 2：公司主要客户 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 公司硅片业务主要通过三个子公司开展：公司硅片业务主要通过三个子公司开展： 上海新昇负责 12 英寸抛光片、外延片，产品主要面向逻辑芯片、存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片等市场领域； Okmetic 负责 8 英寸及以下抛光片、SOI 硅片，产品主要面向 MEMS、先进传感器和 7 公司深度分析/沪硅产业-U 汽车电子等细分市场； 新傲科技负

22、责 8 英寸及以下外延片、SOI 硅片，产品主要面向射频芯片、功率器件等细分市场。 其中，Okmetic 与新傲科技的 SOI硅片产品应用领域不同，8 英寸及以下各尺英寸产品占比也有一定差异。此外，新傲科技于 2019 年新增受托加工业务，具体为：1）从 Soitec 采购衬底片，利用 SmartCutTM技术生产 SOI 硅片并向 Soitec 销售；2）接受客户委托加工外延片。 增资鑫华半导体，推动上游原材料国产化：增资鑫华半导体，推动上游原材料国产化：2022 年 1 月 28 号，公司发布公告，拟以人民币 0.32 亿元增资鑫华半导体。本次增资完成后，公司将持有鑫华半导体 1.0323

23、%的股权。鑫华半导体是国内目前系统掌握高纯半导体级多晶硅提纯技术、并成功量产形成下游批量销售的企业之一，近年来，公司对鑫华半导体的电子级多晶硅材料进行了生产与使用论证，并取得了一定的进展。公司本次参与鑫华半导体的增资，将可实现进一步培育国产电子级多晶硅供应商，推动公司国产化原材料的应用。 表表 2：子公司相关信息：子公司相关信息 项目项目 上海新昇上海新昇 Okmetic 新傲科技新傲科技 成立时间成立时间 2014.06.04 1985.05.09 2001.07.25 合并日合并日 2016.07.01 2016.07.01 2019.03.29 产品类别产品类别 12英寸抛光片、外延片

24、8英寸及以下抛光片、SOI硅片 8英寸及以下外延片、SOI硅片 应用领域应用领域 存储、逻辑、模拟芯片等 传感器、模拟芯片、分立器件、功率器件等 射频前端芯片、逻辑、模拟芯片、分立器件、功率器件等 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 公司股东国盛集团、产业投资基金、嘉定开发集团、新微集团等均有国资直接或间接持股，截至 2021 年上半年，公司国资持股比例合计超过 50%。其中，国盛集团和产业投资基金持股比例均为 20.84%，为公司并列第一大股东，二者不存在一致行动关系，故公司没有实际控制人。 公司与中科院微系统保持紧密合作关系。公司与中科院微系统保持紧密合作关系。微系统所既是公司股东新微集

25、团的控股股东，也是公司子公司新傲科技的发起人。公司与微系统所联合成立了高端硅基材料技术研发中心，并且共同承担了多项研究课题，公司研发团队中亦有部分人才来自微系统所。 图 3：公司股权结构（截至 2022 年 3 月 3 日） 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 8 公司深度分析/沪硅产业-U 1.2. 财务分析：财务分析：12 英寸英寸营收占比快速提高，各项费用率逐步下降营收占比快速提高，各项费用率逐步下降 从公司产品结构来看，从公司产品结构来看，8 英寸英寸硅片是目前收入主要来源，销量稳步增长，硅片是目前收入主要来源，销量稳步增长，12 英寸英寸占比迅速占比迅速提高提高。根据公司公告，20

26、21 年，8 英寸以下半导体硅片（含 SOI 硅片）收入 14.21 亿元，同比增长 15.78%，占营收比 57.59%，主要是由于 2021 年上半年市场需求增加，同时Okmetic 和新傲科技产能较上年同期有所提升，因此 200mm及以下半导体硅片（含 SOI硅片）销量持续增加。12 英寸半导体硅片收入 6.88 亿元，同比提高 117.94%，占营收比27.91%，12 英寸占比持续提高，主要由于市场需求增加以及上海新昇的产能逐步扩大，产品规格档次较上年同期进一步提升。 图图 4：公司营收情况：公司营收情况（单位：亿元、（单位：亿元、%） 图图 5：公司营收结构：公司营收结构（单位：（

27、单位：%） 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 从公司整体营收来看，公司业务发展迅速，收入规模不断扩大，市场份额持续提升。2019-2021 年，公司营业收入分别约为 14.9 亿元、18.1 亿元和 24.7 亿元，占全球市场份额分别约为 1.8%、2.3%和 2.7%，市场占有率逐步提高。 图 6：公司营收及同比增速（单位：亿元） 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 公司公司 8 英寸英寸硅片盈利能力比较稳定，硅片盈利能力比较稳定，12 英寸英寸硅片毛利率明显改善。硅片毛利率明显改善。2019-2021 年，公司 8英寸硅片毛利率分别为 24.44

28、%、21.76%、21.48%，12 英寸硅片毛利率分别为-47.96%、-34.82%、-6.17%，公司 300mm 半导体硅片毛利率总体呈上升趋势，但是毛利率持续为负，主要原因为半导体硅片属于技术、资金和人力多重密集型行业，由于 300mm 半导体硅片生产设备价格较高，公司生产设备、厂房购建需要投入大量资金，目前产能还处于快速提升阶段。2021 年，公司 12 英寸硅片毛利率-6.17%，呈现明显改善趋势。 从公司整体盈利能力来看，2019-2021 年毛利率分别为 14.55%、13.10%、15.96%，净利率分别为-6.78%、4.97%、5.90%，在 12 寸盈利能力明显改善的

29、带动下，公司 2021 年整0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%000218英寸及以下半导体硅片 12英寸半导体硅片 委托加工业务 其他 营收yoy（右轴） 0%20%40%60%80%100%2002020218英寸及以下半导体硅片 12英寸半导体硅片 委托加工业务 其他 0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%050021 营业总收入 YoY 9 公司深度分析/沪硅产业-U 体毛利率有所提高。 根据公司公告，2022 年 1-2 月

30、，公司营业收入约 5.11 亿元，同比增长约 51%；实现扣非归母净利润约-806 万元，较上年同期减亏约 2,376 万元，减亏约 74%。公司在营收大幅增长的同时，亏损大幅减少，盈利能力持续提高。 图图 7：公司利润情况：公司利润情况 图图 8：公司毛利率情况：公司毛利率情况 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 费用方面，费用方面，销售费用稳中有升，研发费用和财务费用略有降低，管理费用有所升高，随着公司收入规模的增长，整体费用率呈现下降趋势，2021 年，公司销售、管理、研发、财务费用率分别为 2.84%、14.16%、5.10%、1.92%，同比分

31、别-15.78pct、-12.43pct、-54.61pct、-29.46pct，各项费用占收入比例明显下降。 图图 9：公司费用情况：公司费用情况 图图 10：公司费用率情况：公司费用率情况 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 2. 硅片为芯片制造核心材料，持续受益下游需求成长硅片为芯片制造核心材料，持续受益下游需求成长 2.1. 硅片是芯片制造的核心原材料，技术壁垒高硅片是芯片制造的核心原材料，技术壁垒高 硅片是半导体制造核心原材料：硅片是半导体制造核心原材料：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，是半导体产业链基础性的一

32、环，其核心工艺包括单晶工艺、成型工艺、抛光工艺、外延工艺等，技术专业化程度颇高。通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，可以制成各种半导体器件，目前 90%以上的半导体产品使用硅基材料制造。半导体硅片行业属于技术密集型行业，具有研发投入高、研发周期长、研发风险大的特点。 -20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%-2-20021毛利（亿元） 归母净利润（亿元） 毛利YOY（右轴） -60-40-2002040200202021公司整体毛利率 8英寸半导体硅片（含SOI） 12英寸半导体硅片 00.511

33、.522.5200202021销售费用（亿元） 管理费用（亿元） 研发费用（亿元） 财务费用（亿元） 0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%200202021销售费用率 管理费用率 研发费用率 财务费用率 10 公司深度分析/沪硅产业-U 图 11：半导体行业产业链 资料来源：公司公告，安信证券研究中心 硅片制备流程复杂，技术难度高。硅片制备流程复杂，技术难度高。半导体产业使用的是单晶硅片，其生产流程为，首先从硅矿中制备多晶硅，多晶硅在单晶炉内的培育生长生成单晶硅棒，单晶硅棒经过切割、倒角、研磨、刻蚀、抛光、清洗等环节，得到硅片成品

34、。制备过程的技术重难点包括硅片纯度、氧含量、表面颗粒、晶体缺陷、表面/体金属含量、翘曲度、平整度、体电阻率等参数的控制。最终产出的硅片需要达到高纯度、低杂质含量、高平坦度的要求，并且具有特定的电学性能。 图 12：硅片制备基本流程 资料来源：Siltronic，安信证券研究中心 单晶硅片是单晶硅棒经由一系列工艺切割而成的，目前制备单晶硅的方法主要有直拉法（CZ 法）和悬浮区熔法（FZ 法）；该技术的重点在于保证拉制出的硅锭保持极高纯度水平（纯度至少为 99.9999999%）的同时，有效控制晶体缺陷的密度。 直拉法：在一个直筒型的热系统用石墨电阻加热，将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化，并保持

35、略高于硅熔点的温度，然后将籽晶插入熔体表面进行熔接，同时转动籽晶，再反转坩埚，籽晶缓慢向上提升，经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程，得到单晶硅。 11 公司深度分析/沪硅产业-U 图 13：直拉法基本流程 资料来源：SUMCO，安信证券研究中心 悬浮区熔法的原理是将圆柱形硅棒固定于垂直方向，利用高频线圈在单晶籽晶和其上方悬挂的多晶硅棒的接触处产生熔区，这两个棒朝相反方向旋转；然后将在多晶棒与籽晶间只靠表面张力形成的熔区沿棒长逐步向上移动进行单晶生长，单晶棒的直径主要由顶部和底部的相对旋转速率控制。相比悬浮区熔法，直拉法成本更低，生长速率较快，更适合大尺英寸（12 英寸）单晶硅棒的拉制，

36、目前约 85%单晶硅片皆由直拉法制成，主要应用在逻辑，存储器芯片中。悬浮区熔法很适合制作电力电子器件（因为产出的硅片电阻率较高），悬浮区熔法制备的单晶硅占有的市场份额较小（约 15%）。 图 14：悬浮区熔法单晶生长示意图 资料来源：半导体材料，安信证券研究中心 按单晶硅棒后续处理的不同工艺，硅片可分为抛光片、外延片、按单晶硅棒后续处理的不同工艺，硅片可分为抛光片、外延片、SOI 硅片等。硅片等。 抛光片（抛光片（PW）：由单晶硅棒经过切割、研磨、抛光等工艺而产出。）：由单晶硅棒经过切割、研磨、抛光等工艺而产出。抛光片应用广泛，目前半导体行业所使用的硅片 70%都为抛光片，既可直接用于制作存储

37、芯片与功率器件等半导体器件，又可作为外延片、SOI片的衬底材料。 外延片（外延片（EW）：以抛光片为衬底，沿着原来的结晶方向生长出一层新单晶层（外延层）：以抛光片为衬底，沿着原来的结晶方向生长出一层新单晶层（外延层）而产出，即外延片而产出，即外延片=衬底衬底+外延层。外延层。随着半导体制造工艺的进步，外延片应用增加，占比逐渐上升，28nm 以上的制程都需要使用外延技术，故未来外延片将占据主流。外延片被大规模应用于对稳定性、缺陷密度、高电压及电流耐受性等有高要求的半导体器件中，主要包括 MOSFET、晶体管等功率器件，以及 CIS、PMIC 等模拟器件，终端应用包括汽车、高端装备制造、能源管理、

38、通信、消费电子等。 绝缘体上硅（绝缘体上硅（SOI）：在两个抛光片之间夹一层具有高电绝缘性的氧化物层，再将其粘）：在两个抛光片之间夹一层具有高电绝缘性的氧化物层，再将其粘合在一起而产出合在一起而产出。SOI 共有三层结构：底层起支撑作用；顶层用于蚀刻电路；氧化层起到保护芯片上的晶体管，减小晶体管的静电电容，加快晶体管的状态切换，提高器件运行速度等作用。SOI 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点，适用于耐高压、耐恶劣环境、 12 公司深度分析/沪硅产业-U 低功耗、集成度高的芯片上，如射频前端芯片、功率器件、汽车电子芯片、传感器以

39、及星载芯片等。 图图 15：外延片结构：外延片结构 图图 16：SOI 硅片结构硅片结构 资料来源：SUMCO，安信证券研究中心 资料来源：SUMCO，安信证券研究中心 2.2 大尺大尺英寸英寸化、制程升级为行业趋势，化、制程升级为行业趋势，12 英寸英寸硅片占比持续提高硅片占比持续提高 硅片大尺硅片大尺英寸英寸化是大势所趋，化是大势所趋，12 英寸英寸占比有望持续提高。占比有望持续提高。硅片尺英寸越大，在单片硅片上制造的芯片数量就越多，同时硅片圆形边缘的相对损失越小，有利于降低单位芯片的成本。并且芯片制造时遇到硅片缺陷的概率变低，可提高芯片良率。从 2008 年起，12 英寸硅片市场份额超过

40、 8 英寸硅片成为主流。2020 年全球 12 英寸硅片出货面积达到 84.76 亿平方英寸，占全年市场出货总面积的 69.15%。目前，12 寸硅片已成为业界主流，ICMtia 预测，2021 年 12 英寸出货面积将占总面积的 75%以上。而 6/8 寸硅片的需求比例被进一步压缩。根据 SUMCO，全球 12 英寸硅片 2021 年四季度的出货量超过了 750 万片/月，8 英寸出货量约 600 万片/月。未来，随着落后产能的不断退出，小尺英寸硅片产能将逐步转向 8 英寸转移，而 8 英寸产能将逐步转向 12 英寸，大尺英寸硅片的占比将持续上升。 图图 17：全球不同半导体硅片出货面积：全

41、球不同半导体硅片出货面积 图图 18：不同尺：不同尺英寸英寸硅片的出货比例（按面积计算）硅片的出货比例（按面积计算） 资料来源：SEMI，安信证券研究中心 资料来源：SEMI，安信证券研究中心 芯片制程不断缩小是行业的另一个趋势芯片制程不断缩小是行业的另一个趋势。芯片制程亦称为节点或特征线宽，即晶体管栅极宽度的尺英寸，用来衡量半导体芯片制造的工艺水准。随着芯片制造企业工艺水平的不断提升和加工成本的不断优化，芯片对先进制程的需求也在不断增加。遵循摩尔定律，半导体芯片的制程已经从上世纪 70 年代的 1m、0.35m、0.13m 逐渐发展至当前的 90nm、65nm、45nm、22nm、16nm、

42、10nm、7nm 乃至 5nm。跟据 IC Insights 预计，2024 年采用 20nm 以下制程的芯片产品市场份额将达到 56.2%，较 2019 年提升 12.9pct。目前，90nm 及以下的制程主要使用 12 英寸半导体硅片，90nm 以上的制程主要使用 8 英寸或更小尺英寸的硅片。 13 公司深度分析/沪硅产业-U 图 19：不同制程芯片的市场占有率 资料来源：IC Insights，安信证券研究中心 2.3 硅片是最大宗的半导体材料，持续受益行业高景气硅片是最大宗的半导体材料，持续受益行业高景气 在 5G、物联网、汽车电子、云计算等需求的带动下，半导体市场需求持续增长。202

43、0年尽管受到疫情的影响，全球半导体市场规模依然同比增长 6.8%，达到了 4404 亿美元，预计 2021 年、2022 年全球半导体市场规模分别为 5272 亿美元、5734 亿美元，同比分别增长 19.7%、8.8%。从分地区来看，亚太市场规模增速高于全球平均，2021、2022 年分别为 23.5%、9.2%，在全球市场的占比分别为 63%、64%。 表表 3：半导体市场规模及预测：半导体市场规模及预测（单位：百万美元）（单位：百万美元） Spring2021 AmountsinUS$M YearonYearGrowthin% 2020 2021 2022 2020 2021 2022

44、American 95366 105981 116304 21.3 11.1 9.7 Europe 37520 45446 48335 -5.8 21.1 6.4 Japan 36471 41092 43303 1.3 12.7 5.4 AsiaPacific 271032 334705 365498 5.1 23.5 9.2 TotalWorld-$M 440389 527223 573440 6.8 19.7 8.8 DiscreteSemiconductors 23804 28154 29226 -0.3 18.3 3.8 Optoelectronics 40397 44376 4668

45、4 -2.8 9.8 5.2 Sensors 14962 18321 19309 10.7 22.4 5.4 IntegratedCircuits 361226 436372 478221 8.4 20.8 9.6 Analog 55658 67716 71175 3.2 21.7 5.1 Micro 69678 75297 78160 4.9 8.1 3.8 Logic 118408 138578 147175 11.1 17 6.2 Memory 117482 154782 181710 10.4 31.7 17.4 TotalProducts-$M 440389 527223 57344

46、0 6.8 19.7 8.8 资料来源：WSTS、安信证券研究中心 半导体材料市场规模超半导体材料市场规模超 600 亿美元，与下游半导体市场景气度密切相关。亿美元，与下游半导体市场景气度密切相关。根据 SEMI 数据，受半导体产业整体大环境影响，2015-2019 年全球半导体材料行业市场规模呈波动变化趋势，2018 年在晶圆制造厂和封装厂出货增长和先进工艺发展的推动下，全球半导体材料市场首次超过 500 亿美元，在全球半导体产品的强烈需求的影响下，2020 年全球半导体材料市场的规模达到了 553 亿美元，同比增长 6.41%，2021 年达到了 642.7 亿美元，同比增长15.90%，

47、增速进一步提高。 0%20%40%60%80%100%201920202021E2022E2023E2024E0.18m 14 公司深度分析/沪硅产业-U 图 20：全球半导体材料市场规模及同比 资料来源：SEMI，安信证券研究中心 从半导体材料的市场结构来看，可以分为晶圆制造材料和封装材料，根据 SEMI 数据，2020 年晶圆制造材料占比为 63%，封装材料占比 37%，晶圆制造材料占比较高。 硅片硅片是份额最大的是份额最大的晶圆制造晶圆制造材料。材料。硅片又称硅晶圆，是以硅为材料制成的圆形薄片，是目前产量最大、应用最广的半导体材料，目前 90%以上的芯片需要使用半导体硅片制造。根据 SE

48、MI 数据，2020 年硅片市场份额约为晶圆制造材料的 35%，是占比最高的半导体材料。 在全球晶圆出货量持续提高的带动下，上游硅片市场规模持续增长，从 2015 年的 75 亿美元增长至 2020 年的 112 亿美元。根据 SEMI 统计，预计 2021 年间全球半导体硅片市场规模 140 亿美元，同比增长 25%，增速大幅提高。 图图 21：2020 年全球晶圆制造材料市场结构年全球晶圆制造材料市场结构 图图 22：全球半导体：全球半导体硅片市场规模硅片市场规模 资料来源：SEMI，安信证券研究中心 资料来源：SEMI，安信证券研究中心 半导体硅片市场增长可拆分为量价的双重提升。半导体硅

49、片市场增长可拆分为量价的双重提升。出货量方面，2018 至 2020 年，全球半导体硅片出货面积分别为 127 亿、118 亿、124 亿平方英寸，稳定在高位水平。半导体硅片出货量在 2019 年经历低谷后，20-21 年出货量加速提升。2021 年全球硅片出货量为 142 亿平方英寸，较去年增加 14.5，2021 年硅片出货量连续创下新高记录，主要源于移动设备、汽车、高效能运算等应用领域对联网装臵的需求不断增长。预测 2022-2024 年将继续创造记录，出货量分别为 149.0 亿平方英寸、165.0 亿平方英寸和 180.3 亿平方英寸。 -2.00%0.00%2.00%4.00%6.

50、00%8.00%10.00%12.00%14.00%16.00%18.00%005006007002001920202021市场规模（亿美元） YoY35% 13% 12% 8% 7% 6% 6% 2% 11% 硅片 电子特气 光掩膜 光刻胶配套试剂 湿法化学品 抛光材料 光刻胶 靶材 其他 75 72 87 114 112 112 139.88 -4% 20.83% 31.03% -1.75% 0.00% 24.89% -10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%02040608002001