1、2022 年深度行业分析研究报告 1.沪硅产业：国产半导体硅片航母 . 6 1.1 国产半导体硅片领航者，持续加码 300mm 硅片.6 1.2 大基金持续加持，控股三大子公司 .8 1.3 技术领先国内，率先量产 14nm 晶圆制造用硅片 .9 2.行业：前五大厂主导，供需错配下国产迎黄金窗 . 12 2.1 产业链：制造芯片的基石材料，严重依赖进口 . 12 2.2 半导体硅片分类 . 13 2.2.1 按尺寸划分，向大尺寸发展，300mm 未来仍是主流 . 13 2.2.2 按应用场景分类：正片用于芯片生产，陪片辅助正片. 14 2.2.3 按工艺分类：抛光片、外延片、SOI片用途不同

2、. 15 2.3 行业壁垒：技术、人才、认证、资金四大壁垒 . 16 2.4 发展趋势：高端占比上升，国产加速发展 . 18 2.5 行业格局：国际 5 大厂商主导，国产新贵沪硅产业崛起 . 19 2.6 行业现状：全球晶圆厂大扩产，硅片供不应求 . 20 3.厚积薄发，硅片供需错配时局下的最大受益者 . 23 3.1 率先卡位，国内最大规模量产 300mm 硅片正片企业. 23 3.2 300mm 硅片放量，产品单价上涨+规模效应改善毛利 . 25 3.3 扩增 12 英寸硅片 30 万片/月，保障国内硅片供应 . 27 目录 图表目录 图 1：沪硅产业发展历程. 6 图 2：2017-20

3、21 年，公司主营构成（单位：百万元） . 7 图 3：2017-2021 年，公司两大主营业务毛利率变化. 7 图 4：2017-2021 年公司业绩变化 . 8 图 5：2017-2021 年公司利润率关键指标变化. 8 图 6：公司期间费率逐年收窄 . 8 图 7：公司股权结构图 . 9 图 8：2021 年公司人员构成（单位：人） . 11 图 9：2021 年公司员工学历构成（单位：人） . 11 图 10：可比公司人均创收（单位：万元） . 12 图 11：可比公司人均薪酬（单位：万元） . 12 图 12：半导体产业链 . 13 图 13：2020 年，硅片在半导体材料销售额占比

4、 35% . 13 图 14：半导体硅片技术演进史 . 14 图 15：按应用场景，硅片可分为正片、陪片 . 14 图 16：半导体硅片按工艺分类 . 15 图 17：半导体硅片制备过程 . 16 图 18：行业四大壁垒概述. 17 图 19：10nm 以下的先进制程芯片产能占比不断提高 . 18 图 20：2020 年全球半导体硅片行业竞争格局. 19 图 21：2021 年，全球集成电路销售额达 4630 亿美元 . 20 图 22：2021 年，国内集成电路销售额首超万亿元 . 20 图 23：20-24 年，预计全球新增、扩建 8 英寸/12 英寸硅晶圆厂达 85 座（单位：座） .

5、21 图 24：21-22 年，预计全球新增、扩建硅晶圆厂为 29 座（单位：座） . 21 图 25：12 英寸半导体硅片需求驱动力 . 22 图 26：中国 8/12 英寸大硅片相关布局图（含规划） . 22 图 27：20-25 年，全球/中国 12 英寸硅片需求量预计变化（单位：万片/月） . 23 图 28：国内 12 英寸硅片装机产能及规划量（单位：万片/月）. 23 图 29：公司下游知名客户. 25 图 30：2018-2021，公司 300mm 硅片营收、成本、毛利率变化. 26 图 31：2018-2021 年，公司 300mm 硅片销量与平均单价变化 . 26 图 32：

6、半导体硅片厂客户认证及放量过程 . 26 表 1：公司主营业务及应用 . 7 表 2：公司核心技术国内领先 . 9 表 3：子公司承担的国家“02 专项”具体情况 . 10 表 4：核心技术人员履历. 11 表 5：全球半导体硅片厂业务概况及 300mm 硅片已有产能. 20 表 6：国产主要半导体硅片厂商业务及实力对比 . 24 表 7：公司定增项目核心指标 . 27 表 8：公司定增 12 寸项目达产后核心销售指标预期. 27 表 9：公司主营业务产销、成本、单价等关键数据拆细 . 28 表 10：主营构成与盈利预测（单位：百万元）. 29 表 11：公司期间费用率假设 . 30 表 12

7、：相关公司估值表 . 31 表 13：合并损益表. 33 表 14：合并现金流量表 . 33 表 15：合并资产负债表 . 34 1.沪硅产业：国产半导体硅片航母 1.1 国产半导体硅片领航者，持续加码 300mm 硅片 突破海外封锁，国产半导体大硅片制造领航者。上海硅产业集团主要从事半导体硅片的研产销，是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一。公司成立于 2015 年，2016年取得上海新昇（2014 年成立）控制权，同年通过要约收购芬兰 Okmetic（1985 年成立） 100%股权， 并收购法国 Soitec14.5%股份； 2017 年， 12 英寸半导体硅片取得突破性进展，实现正

8、式出货且取得小批量销售， 2018 年， 12 英寸硅片在国内率先实现规模化销售； 2019年，将上海新傲科技（2001 年成立）纳入控股子公司，新增 8 英寸及以下外延片、不同工艺 SOI 硅片业务；2020 年 4 月 20 日公司（688126.SH）成功登陆科创板，并将上海新昇纳入全资子公司，2022 年 2 月完成 50 亿定增项目，预期新增 30 万片/月产 12 英寸硅片产能并建立年 40 万片 12 英寸 SOI 硅片中试线。 图 1：沪硅产业发展历程 资料来源：公司公开发行说明书，申万宏源研究 公司主要产品为 300mm 及以下尺寸的半导体硅片， 可用作各类芯片制造的衬底材料

9、。半导体硅片是集成电路及其他半导体产品的关键性、基础性原材料，目前 90%以上的半导体产品使用硅基材料制造。公司产品终端应用涵盖移动通信、便携式设备、汽车电子、物联网、工业电子等多个行业，其中 200mm 半导体硅片（包括抛光片、外延片、SOI 片）主要用作传感器、射频前端芯片、模拟芯片、功率器件、分立器件等衬底材料；300mm 半导体硅片已轻掺抛光片为主，主要用作存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片的衬底材料。 表 1：公司主营业务及应用 产品分类 硅片种类 图示 应用领域 终端应用 200mm 及以下半导体硅片（含 SOI 硅片） 抛光片、外延片、SOI硅片 射频前端芯片、传感器、模拟芯

10、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 300mm 半导体硅片 抛光片（为主）、外延片 存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片等 智能手机、 便携式设备、 计算机、云基础设施等 资料来源：公司公开发行说明书，申万宏源研究 2021 年，随产能释放 300mm 硅片销售额达 6.88 亿元，yoy118%，毛利率大幅优化。2021 年，从主营构成来看：200mm、300mm 硅片销售额分别为 14.21、6.88 亿元，yoy 分别为 16%、118%，300mm 硅片销售额随产能释放大幅增长，毛利率为-6.2%，较去年同期提升 28.7 个 pct，主要由

11、于 2021 年半导体市场需求旺盛，同时公司的产能逐步释放，公司产品量价齐升。 图 2：2017-2021 年，公司主营构成（单位：百万元） 图 3：2017-2021 年，公司两大主营业务毛利率变化 资料来源：Wind，申万宏源研究 资料来源：Wind，申万宏源研究 公司营收过去 5 年的 CAGR 达 37.3%，2021 年 300mm 硅片产能释放大幅减亏。 从整体业绩来看， 2017-2021 年， 公司营收由 6.9 亿元增至 24.7 亿元， 5 年 CAGR达 37.3%。2021 年，公司 300mm 硅片仍在产能爬坡阶段，导致扣非后归母净利润为-1.3 亿元，但规模效应逐渐

12、显现， 较去年同期减亏 53%， 整体毛利率为 16.0%， 较去年同期提升 2.9 个 pct，2282282972976686687947941,0961,0961,2271,2271,4211,4226886881 12 21610 0500500002500250030003000200020202020212021受托加工收入受托加工收入200200毫米及以下尺寸硅片毫米及以下尺寸硅片300300毫米硅片毫米硅片其他业务其他业务23

13、.8%23.8%29.2%29.2%24.4%24.4%21.8%21.8%21.5%21.5%1.9%1.9%- -5.2%5.2%- -48.0%48.0%- -34.8%34.8%- -6.2%6.2%-60%-60%-50%-50%-40%-40%-30%-30%-20%-20%-10%-10%0%0%10%10%20%20%30%30%40%40%2000202020202毫米及以下尺寸硅片毫米及以下尺寸硅片300300毫米硅片毫米硅片 同时由于公司治理水平提升， 期间费率收窄 4.9 个 pct， 扣非后净利率较去年

14、同期提升 10.2个 pct，收窄为-5.3%。 图 4：2017-2021 年公司业绩变化 图 5：2017-2021 年公司利润率关键指标变化 资料来源：Wind，申万宏源研究 资料来源：Wind，申万宏源研究 图 6：公司期间费率逐年收窄 资料来源：Wind，申万宏源研究 1.2 大基金持续加持，控股三大子公司 多方国资持股，大基金持续加持。截至 2022 年 3 月 3 日，上海国盛集团、国家集成电路产业基金持股比例均为 20.84%，并列为公司第一大股东，国家集成电路产业投资基金二期继续进入公司 2022 年定增项目中（定向发行价 20.83 元/股），发行后持股比例为2.65%。上

15、海国盛集团实控人为上海国资委，国家集成电路产业投资基金、上海嘉定工业区开发集团、新微科技集团均为国有法人，国资持股彰显国家力量。 -1000%-800%-600%-400%-200%0%200%400%600%(5)0500202021营收（左轴，亿元）归母净利润（左轴，亿元）扣非后归母净利润（左轴，亿元）营收yoy(右轴，%)归母净利润yoy(右轴，%)扣非后归母净利润yoy(右轴，%)23.1%22.0%14.6%13.1%16.0%31.4%1.0%-6.8%5.0%5.9%-14.3%-10.2%-15.9%-15.5%-5.3%-20%-1

16、0%0%10%20%30%40%200202021销售毛利率(%)销售净利率(%)扣非后销售净利率(%)41.9%33.1%26.7%23.8%18.9%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%200202021期间费用率销售费用率管理费用率财务费用率研发费用率 控股三大子公司，构成 8 英寸、12 英寸硅片两大主体业务。公司通过业务重组控股上海新昇、上海新傲、Okmetic 三家子公司，其中上海新昇产品为 300mm 大硅片（以轻掺抛光片为主），上海新傲产品为 200mm 及以下尺寸的抛光片、外延片、SOI 片，2016 年公司以要

17、约收购 Okmetic 的 100%股权， Okmetic 生产基地位于欧洲， 产品为 200mm 及以下尺寸抛光片与 SOI 片。 图 7：公司股权结构图 资料来源：Wind，申万宏源研究 注：数据截至 2022 年 3 月 3 日 控股新硅聚合切入绝缘体上压电薄膜和光电薄膜衬底材料，参设广州新锐光掩模进入光掩模赛道。子公司新硅聚合正在建设绝缘体上压电薄膜和光电薄膜衬底材料产品的研发中试线，在研材料可广泛应用于高性能滤波器、光通信等领域。此外，公司以参与专项股权投资基金的形式，参与设立了广州新锐光掩模科技有限公司，该公司将建设面向40-28nm 及以上制程的先进光掩模生产线，解决国内目前无商

18、业化先进光掩模本土供应商的问题。 1.3 技术领先国内，率先量产 14nm 晶圆制造用硅片 半导体硅片制造中各项核心技术国内领先。公司掌握了半导体硅片生产的多项核心技术，包括但不限于 300mm 半导体硅片、200mm 及以下半导体硅片（含 SOI 硅片）相关的直拉单晶生长、磁场直拉单晶生长、热场模拟和设计、大直径硅锭线切割、高精度滚圆、高效低应力线切割、化学腐蚀、硅片研磨抛光、硅片清洗、外延等技术；以及 SOI 硅片生产领域内包括拥有自主知识产权的 SIMOX、Bonding、Simbond 等先进的 SOI 硅片制造技术，自主研发的半导体硅片制造各项技术国内领先。 表 2：公司核心技术国内

19、领先 核心技术名称 技术来源 技术先进性 成熟程度 单晶生长技术 直拉单晶生长 自主研发 国内领先 批量生产 磁场直拉单晶生长 热场模拟和设计 滚圆与切割技术 大直径硅锭线切割 自主研发 国内领先 批量生产 高精度滚圆 高效、低应力线切割 研磨技术 双面研磨 自主研发 国内领先 批量生产 边缘研磨 化学腐蚀技术 化学腐蚀 自主研发 国内领先 批量生产 抛光技术 双面抛光 自主研发 国内领先 批量生产 单面抛光 边缘抛光 清洗技术 硅片清洗 自主研发 国内领先 批量生产 外延技术 外延技术 自主研发 国内领先 批量生产 SOI 技术 SIMOX 自主研发 国内领先 批量生产 Bonding Si

20、mbond Smart CutTM生产 授权取得 量测技术 量测技术 自主研发 国内领先 批量生产 资料来源：公司 22 年定增招股书，申万宏源研究 承接 7 项国家“02 专项“，率先量产 14nm 先进制程晶圆制造用硅片。国家重大专项关系到我国科学技术、 先进生产力的发展与国家竞争力的提升， 承担 7 项国家“02 专项”标志着公司在我国半导体硅片行业内研发实力、技术水平的领先性。（1）200mm 及以下尺寸硅片方面，公司实现认证的产品数量不断增加；（2）300mm 硅片方面，在”02 专项“支持下公司实现了 28nm 以上工艺节点全覆盖，并均以实现量产供货；截至 2021 年年中，在20

21、-14nm 集成电路用 300mm 硅片成套技开发与产业化项目支持下，公司已完成 14nm 逻辑产品用硅片的技术认证， 并已开始批量供货； 存储芯片应用方面， 公司 128层 3DNAND 用硅片认证已成功通过，64 层 3DNAND 用硅片也已大批量出货。 表 3：子公司承担的国家“02 专项”具体情况 项目 公司 公司承担角色 完成情况 40-28nm 集成电路用 300mm 硅片技术研发与产业化项目 上海新昇 项目责任单位 已验收 20-14nm 集成电路用 300mm 硅片成套技开发与产业化项目 上海新昇 项目责任单位 已验收 200mmSOI 晶圆片研发与产业化 新傲科技 项目责任单

22、位 已验收 硅基 GaN 材料及核心器件的研发项目 新傲科技 项目责任单位 待验收 200mm 硅片产品技术开发与产业化能力提升之子课题“200mm 外延片产品开发与产业化” 新傲科技 课题单位 已验收 0.13 微米 SOI 通用 CMOS 与高压工艺开发与产业化之子课题“SOI 材料及高压器件的研发与模型建立” 新傲科技 课题单位 待验收 20-14nm 先导产品工艺开发项目之子任务“基于层转移技术的FinFETSOI 材料及工艺开发” 新傲科技 任务单位 在研项目 资料来源：公司公开发行说明书，申万宏源研究 行业顶尖人才掌舵，技术人员占总比 27.6%，人均薪酬明显高于同行。目前公司已形

23、成以李炜博士、WANG QINGYU 博士、Atte Haapalinna 博士为核心的国际化技术研发团队。截至 2021 年 12 月 31 日，公司拥有技术研发人员 528 人，占员工比 27.6%，主要研发人员具有较强的自主研发和创新能力，专业领域涵盖电子、材料、物理、化学等众多学科；公司本科及以上学历员工共 630 人，占总员工比为 33%。从人效及薪酬来看，21 年公司人均创收为 129 万元/人，高于可比公司立昂微的 114 万元/人，与神工股份 130 万元/人基本持平， 21 年人均薪酬达 33 万元/人， 明显高于立昂微/神工股份的 14/10 万元/人。 表 4：核心技术人

24、员履历 姓名 职位 履历 李炜 执行副总裁， 董秘， 核心技术人员 2000 年至 2007 年历任中科院上海微系统所助理研究员、副研究员； 2001 年 7 月至今历任新傲科技总经理助理、副总经理、董事会秘书、董事长； 2015 年 1 月至今任上海新昇董事、首席执行官，曾荣获国家科技进步一等奖、上海市科学技术进步一等奖、中国科学院杰出科技成就奖，2010 年被评为上海市劳动模范，2016 年入选中共中央组织部“万人计划”； 2015 年 12 月至 2019 年 3 月任硅产业有限副总裁、董事会秘书。现任硅产业集团执行副总裁、董事会秘书。 WANG QINGYU 执行副总裁， 核心技术人员

25、 美国国籍，出生于 1959 年，物理化学博士，应用物理博士后。 1995 年 10 月至 2000 年 1 月任美国 Vishay Inter technology 资深工程师； 2000 年 1 月至 2001 年 1 月任美国 Maxim Integrated Products 主任工程师；2001 年 1 月至 2006 年 3 月历任中芯国际集成电路制造有限公司经理，运营副总裁特别助理； 2006 年 3 月至 2007 年 11 月任上海贝岭股份有限公司营运副总裁,2007 年 11 月至 2008 年 11 月任安利吉(中国)公司总经理，2008 年 11 月至 2015 年 8

26、 月历任上海先进半导体制造股份有限公司运营副总裁、总裁、执行董事； 2016 年 1 月至今任新傲科技总经理， 董事， 曾获上海市科学技术一等奖.现任硅产业集团执行副总裁。 Atte Haapalinna 核心技术人员 芬兰国籍，出生于 1969 年，理学博士。1997 年至今历任 Okmetic 研究所研发工程师，新业务开发经理，高级经理，高级副总裁，首席技术官。 资料来源：Wind，申万宏源研究 图 8：2021 年公司人员构成（单位：人） 图 9：2021 年公司员工学历构成（单位：人） 资料来源：Wind，申万宏源研究 资料来源：Wind，申万宏源研究 图 10：可比公司人均创收（单位

27、：万元） 图 11：可比公司人均薪酬（单位：万元） 资料来源：Wind，申万宏源研究 资料来源：Wind，申万宏源研究 2.行业：前五大厂主导，供需错配下国产迎黄金窗 2.1 产业链：制造芯片的基石材料，严重依赖进口 半导体硅片是集成电路制造的基石，国内芯片制造严重依赖于硅片进口。半导体硅片是生产集成电路、分立器件等半导体产品的关键材料，是半导体产业链基础性的一环，终端应用包括移动通信、PC、云计算、大数据等各大场景。且从半导体器件产值来看，根据SEMI 统计数据，全球 90%以上的半导体器件采用硅作为衬底材料。然而，半导体硅片也是我国半导体产业链与国际先进水平差距最大的环节之一，当前我国半导

28、体硅片的供应高度依赖进口，国产化进程严重滞后。 30117生产销售技术财务行政综合管理2164141280硕士及以上本科其他学历900204060800201920202021沪硅产业立昂微神工股份35520202021沪硅产业立昂微神工股份 图 12：半导体产业链 资料来源：公司公开发行说明书，申万宏源研究 硅片占半导体材料比重最高，2020 年全球市场规模已超过 120 亿美元。半导体制造材料主要包括硅片、电子气体、光掩模、光刻胶配套化学品、抛光材料、光刻胶、

29、湿法化学品与溅射靶材等。根据 SEMI 统计，2020 年硅片、电子气体、光掩模、光刻胶配套化学品的销售额分别为 122.0 亿美元、45.4 亿美元、42.9 亿美元、26.6 亿美元，分别占全球半导体制造材料行业 35.0%、13.0%、12.3%、7.6%的市场份额。 图 13：2020 年，硅片在半导体材料销售额占比 35% 资料来源：SEMI，申万宏源研究 2.2 半导体硅片分类 2.2.1 按尺寸划分，向大尺寸发展，300mm 未来仍是主流 摩尔定律下，大尺寸是发展趋势。根据摩尔定律：集成电路上所集成的晶体管数量，每隔 18 个月就提升一倍，相应的集成电路性能增强一倍，成本随之下降

30、一半。对于芯片制35%13%12%8%6%6%7%2%11%硅片电子气体光掩膜光刻胶配套化学品抛光材料光刻胶湿法化学品溅射靶材其他 造企业而言，这意味着需要不断提升单片硅片可生产的芯片数量、降低单片硅片的制造成本以便与摩尔定律同步。 半导体硅片的直径越大， 在单片硅片上可制造的芯片数量就越多、边缘损耗越小，单位芯片的成本随之降低，在同样的工艺条件下，300mm 硅片的可使用面积超过 200mm 硅片的两倍以上， 可使用率是后者的 2.5 倍左右， 在摩尔定律的影响下，半导体硅片正在不断向大尺寸的方向发展。 300mm 仍将是半导体硅片的主流品种。半导体硅片的尺寸（以直径计算）主要有50mm（2

31、 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。在未来一段时间内，300mm 半导体硅片仍将作为主流尺寸， 同时 100-150mm 半导体硅片产能将逐步向 200mm 硅片转移， 而 200mm硅片产能将逐步向 300mm 硅片转移，向大尺寸方向发展是半导体硅片行业最基本的发展趋势。 图 14：半导体硅片技术演进史 资料来源： 芯片制造 （Peter Van Zant，中国工信出版集团） ，申万宏源研究 2.2.2 按应用场景分类：正片用于芯片生产，陪片辅助正片 根据硅片在晶圆厂中的应用场景分类， 硅片

32、可分为正片、 陪片， 正片可用于芯片制造，陪片又按功能分为测试片、挡片和控片。（1）正片：生产芯片所用的载体，其规格、技术水准相较陪片较高，所对应的价值也越高。（2）陪片：包括测试片、挡片和控片，一般是由硅晶棒两侧品质较差处所切割出来，主要用于调试设备、监控设备状态、监控良率等。测试片功能主要为实验及检查，在制造设备投入使用初期也可用于提高设备稳定性；挡片用于新产线调试以及晶圆生产控制中对正片的保护；控片主要用于监控正式生产过程中的工艺精度及良率。 图 15：按应用场景，硅片可分为正片、陪片 资料来源：未来智库，申万宏源研究 2.2.3 按工艺分类：抛光片、外延片、SOI 片用途不同 根据制造

33、工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片与以 SOI 硅片为代表的高端硅基材料。 抛光片：单晶硅锭经过切割、研磨和抛光处理后得到抛光片，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， 也可作为外延片、 SOI 硅片的衬底材料。根据掺杂程度的不同，又可分为轻掺硅抛光片和重掺硅抛光片，掺杂元素的掺入量越大，硅抛光片的电阻率越低。轻掺硅抛光片广泛用于制造大规模集成电路，也有部分用作生产外延片，重掺硅抛光片主要用于生产外延片。 外延片三大用途：CMOS 电路、功率器件以及高可靠性芯片。通过以化学气相沉积法外延后，硅片会具有更低的缺陷密度和氧含量。（1）外延片常在 CMOS 电路

34、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片含氧量、含碳量、缺陷密度更低，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。（2）通常在低电阻率的硅衬底上外延生长一层高电阻率的外延层，应用于二极管、IGBT 等功率器件的制造。（3）外延片提升了器件的可靠性，并减少了器件的能耗，因此在工业电子、汽车电子等领域可广泛使用。 SOI 硅片即绝缘体上硅，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 硅片的优势：通过绝缘埋层实现全介质隔离，这将大幅减少硅片的寄生电容以及漏电现象，并消除了闩锁效应，所以 SOI 硅片具有寄生电容小、短沟

35、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。因此，SOI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、汽车电子、传感器以及星载芯片等。 图 16：半导体硅片按工艺分类 资料来源：沪硅产业、立昂微公开发行说明书，申万宏源研究 2.3 行业壁垒：技术、人才、认证、资金四大壁垒 技术壁垒：技术高度密集型行业，11N 的高纯硅指标要求。对比光伏级硅片对纯度99.9999%（6N）的要求，半导体硅片要求纯度至少达 99.9999999%（9N），先进工艺要求硅纯度达 99.999999999%（11N），提纯工艺控制难度远

36、大于光伏级硅片。 技术专业化程度颇高：核心工艺包括单晶工艺、成型工艺、抛光工艺等。（1）从多晶到硅单晶材料的过程，需要在单晶炉内完成晶体生长，工艺难度大。除了热场设计、掺杂技术、磁场技术外还需要匹配各类工艺参数，才能获得性能和稳定性俱佳的硅单晶，且硅片作为半导体器件衬底材料，必须具备高标准的几何参数及表面洁净度，才能实现良好的芯片性能。（2）此外快速更新换代的下游应用市场对半导体硅片提出了越来越高的要求：除了控制晶体缺陷、晶体杂质外，对半导体硅片表面平整度、机械强度等要求不断提高，先进制程晶圆制造对于硅片的翘曲度、弯曲度、电阻率、表面金属残余量等参数指标方面也有更高的要求，对市场新进入者形成了

37、较高的技术壁垒。 图 17：半导体硅片制备过程 资料来源：公司公开发行说明书，申万宏源研究 人才壁垒：半导体硅片的研发和生产过程较为复杂，涉及固体物理、半导体物理、化学、 材料学等多学科领域交叉， 因此需要具备综合专业知识和丰富生产经验的复合型人才。此外，生产设备不断改造和升级、调试等，都需要掌握专门技术和丰富经验的人才。要打造高技术水平团队， 需要大量的人力资源投入和时间积累， 后进企业面临较高的人才壁垒。 认证壁垒：硅片供应商下游客户为芯片制造企业，通常，芯片制造企业会要求硅片供应商先提供一些硅片供其试生产，待通过内部认证后，芯片制造企业会将产品送至下游客户处，获得其客户认可后，才会对硅片

38、供应商进行认证，最终正式签订采购合同。半导体硅片企业的产品进入芯片制造企业的供应链需要经历较长的时间，其对于一个新供应商的认证周期至少需要 9-18 个月，所以形成行业较高的客户认证壁垒。 资金壁垒：半导体硅片行业属于典型的资本密集型行业，固定资产投资的需求较高，尤其是半导体硅片生产制造所需的拉晶设备、抛光机、外延设备、检测设备等关键设备的购置成本高昂，规模化生产所需的生产线建设投入巨大，一般来说月产能达 12 万片的300mm 硅片厂方可实现盈亏平衡。而要建成 30 万月产能 300mm 硅片厂，一般需要 60亿元资金，且在产能爬坡和客户认证周期长，资方需要承受企业 3-5 年甚至更长时间无

39、法实现盈利的情况，由此形成行业较高的资金壁垒。 图 18：行业四大壁垒概述 资料来源：沪硅产业、立昂微公开发行说明书，申万宏源研究 2.4 发展趋势：高端占比上升，国产加速发展 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。 先进制程晶圆制造用硅片占比将越来越高，28nm 以上成熟制程仍将继续发展。制程亦称为节点或特征线宽， 即晶体管栅极宽度的尺寸， 用来衡量半导体芯片制造的工艺水准。遵循摩尔定律，集成电路朝着面积更小、速度更快、价格更便宜、能耗更低的方向前进。半导体芯片的制程已经从上世纪 70 年代的 1、0.35、0.13m 逐渐发展至

40、当前的 90、65、45、22、16、10、7、5、3nm。据 IC Sight 数据显示，在 2019 年，10nm 以下先进制程的产能占总比率仅为 4.4%，而到 2024 年，其比例将增长到 30。未来随着 5G/6G、人工智能、云计算、物联网、智能汽车等多种技术的发展和应用的拓展，半导体（硅片）一方面仍然会沿着摩尔定律向更先进制程前进，另一方面 28nm 以上的成熟制程仍将在很长一段时间内继续发展。 图 19：10nm 以下的先进制程芯片产能占比不断提高 4.4%4.4%10.0%10.0%16.0%16.0%22.6%22.6%26.9%26.9%29.9%29.9%38.8%38.

41、8%38.4%38.4%35.5%35.5%31.3%31.3%28.6%28.6%26.2%26.2%13.4%13.4%10.8%10.8%9.4%9.4%7.9%7.9%7.2%7.2%6.7%6.7%19.8%19.8%18.7%18.7%18.6%18.6%18.4%18.4%18.3%18.3%18.5%18.5%23.7%23.7%22.1%22.1%20.6%20.6%19.8%19.8%19.0%19.0%18.6%18.6%0.0%0.0%20.0%20.0%40.0%40.0%60.0%60.0%80.0%80.0%100.0%100.0%120.0%120.0%Dec-

42、19ADec-19ADec-20EDec-20EDec-21EDec-21EDec-22EDec-22EDec-23EDec-23EDec-24EDec-24E10nm10nm20nm20nm- -10nm10nm40nm40nm- -20nm20nm0.18um0.18um- -40nm40nm0.18um0.18um 资料来源：IC Sight，申万宏源研究 半导体行业向中国转移，国内半导体硅片行业将快速发展。受益于产业政策的支持、国内硅片企业技术水准的提升、以及全球芯片制造产能向中国大陆的转移，预计中国大陆半导体硅片企业的销售额将继续提升，将以高于全球半导体硅片市场的增速发展，市场份额占

43、比也将持续扩大。 半导体硅片市场将继续保持较高的集中度。 半导体硅片行业技术壁垒高、 资金壁垒高、人才壁垒高，并且与宏观经济关联性较强，半导体硅片企业需通过规模效应来提高盈利能力，预计未来半导体硅片市场仍将保持较高的集中度。 2.5 行业格局：国际 5 大厂商主导，国产新贵沪硅产业崛起 2020 年，全球前五大厂商合计市占率 86.6%，沪硅产业占 2.2%。根据 SEMI 数据，2020 年全球前五大半导体硅片厂商分别为信越化学（日）、SUMCO (日)、环球晶圆（中国台湾） 、 世创电子材料（德）、 SK Siltron （韩）， 市占率分别为 27.5%、 21.5%、 14.8%、11

44、.5%、11.3%；其中日本地区两家公司合计市场份额达 49%，前五大厂商一共占据全球超过 85%市场份额。2021 年 2 月，环球晶圆收购世创电子材料 50.8%股份，合并后环球晶圆与世创电子材料总市场份额居第二位，占比 26.3%。国产半导体硅片领导者沪硅产业在全球半导体硅片厂商中的份额排名第七，市占率仅为 2.2%。 图 20：2020 年全球半导体硅片行业竞争格局 资料来源：SEMI，申万宏源研究 前五大厂商技术及产能领先，国产新贵沪硅产业奋力追赶。从业务实力来看，前五大厂商信越化学、日本盛高、环球晶圆、世创电子材料、SK Siltron 均可供先进制程，且在300mm 硅片产能上有

45、很大优势；Soitec 专注于 SOI 硅片生产制造，合晶科技 200mm 及以下尺寸硅片具有很强竞争力。沪硅产业为我国率先实现 SOI 硅片和 300mm 硅片规模化销售的企业，产品已实现全球化销售，目前 300mm 硅片已有产能为 30 万片/月，已实现14nm 及以上逻辑、存储、图像传感器（CIS）等应用全覆盖以上节点产品全覆盖，但业务竞争力相对较弱。 27.5%21.5%14.8%11.5%11.3%5.7%2.2%5.5%信越化学SUMCO环球晶圆德国世创SK SiltronSoitec沪硅产业其他 表 5：全球半导体硅片厂业务概况及 300mm 硅片已有产能 公司简称 半导体硅片业

46、务占比 半导体硅片业务概况 300mm 硅片已有产能（万片/月） 信越化学 25% 产品类型主要包括 300mm 半导体硅片在内的各尺寸硅片及 SOI 硅片，可供最先进制程 200 日本盛高 100% 主要产品包括 100-300mm 半导体硅片及 SOI 片，可供最先进制程 151 环球晶圆 99.3% 2020 年，公司 300mm 硅片占比 29%，半导体硅片生产技术具备领先性 100 德国世创 100% 主要产品包括 125-300mm 半导体硅片，可供先进制程 96 SK Siltron / 2002 年建成 300mm 硅片生产线，2014 年推出 450mm 硅片，可供先进制程

47、85 前五大 300mm 硅片现有产能合计 632 Soitec 100% SOI 硅片的生产制造全球领先 - 合晶科技 100% 主要产品为 100-200mm 硅片 5 沪硅产业 58%(200mm及以下尺寸) 我国率先实现 SOI 硅片和 300mm 硅片规模化销售的企业，实现 14nm 及以上逻辑、存储、图像传感器（CIS）等应用全覆盖 30 28%(300mm) 资料来源：CEMIA，前瞻产业研究院，申万宏源研究 2.6 行业现状：全球晶圆厂大扩产，硅片供不应求 21 年全球集成电路产品供不应求， 芯片制造厂商大举扩产。 得益于 5G 通信、 物联网、人工智能、云计算、大数据等技术的

48、规模化应用，智能手机、便携式设备、物联网产品、云基础设施、汽车电子等终端产品的芯片需求快速增长，2021 年全球集成电路销售额将达4630 亿美元，yoy 达 28.2%，国内集成电路销售额为 10458 亿元，首次超过万亿元，yoy达 18.2%。自 21 年下半年以来，全球晶圆制造产能持续紧缺，产能紧缺问题可能将持续到2023 年，由此推动众多芯片制造企业建厂扩能。 图 21：2021 年，全球集成电路销售额达 4630 亿美元 图 22：2021 年，国内集成电路销售额首超万亿元 资料来源：Wind，申万宏源研究 资料来源：中国半导体行业协会，申万宏源研究 20-24 年，预计全球将新增

49、及扩建 85 座硅晶圆厂，其中 12 英寸晶圆厂 60 座，中国为主阵地。为满足持续增加的芯片产品需求，全球主要芯片制造企业不断加大资本开支、提升芯片制造产能，根据 Ajit Manocha（SEMI 的 CEO）的统计，20-24 年全球将新增及扩建 85 个硅晶圆厂，其中 12 英寸晶圆厂 60 座，8 英寸晶圆厂 25 座。按地区统计，中国大陆、中国台湾将分别各新增及扩建 29、17 家晶圆厂。21-22 年，预计全球新增及扩建硅晶圆厂 29 座，其中 12 英寸晶圆厂 19 座，8 英寸晶圆厂 10 座，中国大陆及中国台湾合计 16 座，新增及扩建数量占比超 50%。 图 23：20-

50、24 年，预计全球新增、扩建 8 英寸/12英寸硅晶圆厂达 85 座（单位：座） 图 24：21-22 年，预计全球新增、扩建硅晶圆厂为29 座（单位：座） 资料来源：SEMI，申万宏源研究 资料来源：SEMI，申万宏源研究 硅片厂扩产滞后，预计到 2023 年 12 英寸硅片仍将供不应求。根据 SUMCO 2 月的最新预测，21-26 年 12 英寸硅片需求量 5 年 CAGR 达 8.4%。由于全球主要硅片厂的 12英寸硅片新建产能大规模投产要到 2023 年底， 硅片厂扩产进度滞后于晶圆厂扩产需求增加，343239333334364.0%14.6%-15.2%8.4