1、 1/46 请务必阅读正文之后的免责条款部分 专 题 半导体行业半导体行业 报告日期：2020 年 4 月 7 日 半导体材料硅片投资宝典半导体材料硅片投资宝典 硅片深度报告 行 业 公 司 研 究 半 导 体 行 业 ：孙芳芳 执业证书编号： S01 ： ： 行业行业评级评级 半导体 看好 Table_relateTable_relate 相关报告相关报告 1半导体设备/材料迎来国产代替窗口 期2020.03.12 2 【浙商电子行业点评】GaN（氮化镓） 市场的爆发前夜2020.02.16 3 智能医疗： 疫情过后的物联网新机会 2020.02

2、.05 4半导体行业处于上升轨道，各环节国 产替代有序进行2018.02.06 5 一 周 行 业 要 闻 及 观 点 传 递 8.21-8.272017.08.28 报告撰写人： 孙芳芳 数据支持人： 孙芳芳、蒋鹏 报告导读报告导读 修订版瓦森纳协议将大硅片纳入限制范畴，大硅片国产代替速度将 超预期。 投资要点投资要点 催化剂：修订版瓦森纳协议将硅片列入限制范畴催化剂：修订版瓦森纳协议将硅片列入限制范畴 1、 修订版瓦森纳协议对 300mm 直径硅晶圆的切割，研磨，抛光，包括 在晶圆平整度方面进行了技术限制。 2、 新的限制主要针对 16nm 及以下的硅片技术，对于先进制程的发展起到至 关重

3、要的作用。新限制加速了国产化进程。 8 寸硅片：寸硅片：大规模量产，迎来全面国产代替大规模量产，迎来全面国产代替 1、 8 寸硅片，代替已经开始：寸硅片，代替已经开始：国内以硅产业集团，中环股份在内的多家公司 已经打入国内供应链体系，并且稳定供货。其中硅产业 2019 年前三季度 营收突破 8 亿元；中环 2019 年硅片营收超过亿元。 12 寸硅片：寸硅片：测试硅片测试硅片量产量产，产品硅片即将爆发，产品硅片即将爆发 1、 12 寸硅片，寸硅片，从从测试到产品：测试到产品：12 寸硅片涉及到的制程难度比 8 寸硅片要高， 国产化率较低。国产硅片只是小批量供应测试硅片，短期小批量供应 12 寸

4、产品硅片；在国内新建晶圆厂的建设下，将迎来国产代替的爆发期。 新建晶圆厂新建晶圆厂：国产硅片迎来爆发增长的关键国产硅片迎来爆发增长的关键 1、 修订版协议，硅片国产代替意愿增加：修订版协议，硅片国产代替意愿增加：新的限制不仅仅是对于硅片厂商的 限制，也是对晶圆厂的限制，由于硅片是晶圆厂的直接原料，硅片的稳定 供应是晶圆厂发展的保证。 2、 新建晶圆厂，硅片国产代替新建晶圆厂，硅片国产代替主要载体主要载体：老晶圆厂由于产品线较完整，客户 群体较为固定，所以国产代替意愿并不强烈。新建晶圆厂在硅片选择，制 程调整和客户验证方面都比较灵活，新建晶圆厂是国产硅片的主要方向。 3、 窗口期到来，窗口期到来

5、，硅片需求突破硅片需求突破 200 亿元亿元：2020 年2022 年是中国大陆晶圆厂 投产高峰期，以长江存储，长鑫存储等新兴晶圆厂和以中芯国际先进制程 为代表的国内晶圆厂在未来 3 年内迎来密集投产。国产硅片需求突破 200 亿元。 关注关注硅片标的：硅片标的： 在 8 寸和 12 寸硅片，客户认证数量及产能优势明显代表企业有沪硅产业（科 创板） ，超硅半导体；区熔硅片及小尺寸（5-6 英寸）硅片优势明显代表企业为 中环股份；重掺杂硅片优势明显代表企业为立昂微电（拟上市） ；具备技术储 备及新切入硅片新秀，代表企业为有研新材、奕斯伟等。 风险提示：风险提示：1）客户进展较慢；）客户进展较慢；

6、2）价格下降；）价格下降；3）景气度下行）景气度下行 行业催化剂：行业催化剂： 1）晶圆厂建设超预期；）晶圆厂建设超预期；2）国产替代率超预期）国产替代率超预期 证 券 研 究 报 告 table 半导体行业专题半导体行业专题 2/46 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录正文目录 1. 硅片：半导体大厦的基石硅片：半导体大厦的基石 . 6 1.1. 硅片：半导体大厦的基石 . 6 1.2. 光伏硅片 vs 半导体硅片 . 7 1.3. 半导体硅片技术发展路径 . 8 1.3.1. 常用半导体硅片 . 8 1.3.2. 绝缘体上硅硅片 . 10 2. 硅片：制造难度大且壁垒高硅片：制造难

7、度大且壁垒高 . 13 2.1. 硅片制造技术过程 . 13 2.1.1. CZ（直拉法） . 13 2.1.2. FZ（区熔法） . 14 2.2. 硅片制造成本分析 . 15 2.2.1. 新能源硅片制造成本 . 15 2.2.2. 半导体硅片制造成本 . 16 2.3. 硅片制造主要壁垒 . 17 3. 硅材：仍将是未来主流材料硅材：仍将是未来主流材料 . 19 3.1. 目前：硅是主要半导体材料 . 19 3.2. 未来：化合物无法代替硅材 . 20 4. Fab 为王，硅片市场潜力巨大为王，硅片市场潜力巨大 . 22 4.1. 全球硅片消耗量迎来增长周期 . 22 4.2. 中国半导

8、体硅片市场空间巨大 . 23 4.2.1. 半导体制造业转向中国 . 23 4.2.2. 产能扩张导致需求增加 . 25 4.3. 中国大陆硅片市场空间广阔 . 27 4.3.1. 硅片市场迎来“量”的增长 . 27 4.3.2. 硅片市场迎来“价”的增加 . 29 4.3.3. 未来硅片市场空间广阔 . 29 5. 硅片主要厂商，国产代替势在必行硅片主要厂商，国产代替势在必行 . 31 5.1. 国际主流厂商. 31 5.1.1. 信越化学 . 31 5.1.2. 住友胜高 . 32 5.1.3. Siltronic AG . 33 5.1.4. 环球晶圆 . 33 5.2. 中国主要厂商.

9、 34 mNsNoOnRqNqOpNnMqPyRnO7NcMbRoMnNtRrRkPmMqMiNqQxO8OnNxPNZnQpPxNnOwP table 半导体行业专题半导体行业专题 3/46 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5.2.1. 硅产业集团 . 35 5.2.2. 中环半导体 . 38 5.2.3. 超硅半导体 . 40 5.2.4. 立昂微电子 . 40 5.2.5. 有研新材 . 44 5.2.6. 奕斯伟 . 45 图表目录图表目录 图 1：硅元素和硅片 . 6 图 2：半导体硅片和光伏硅片 . 6 图 3：单晶硅晶胞结构 . 6 图 4：单晶 SiC 晶胞结构 . 6 图

10、5：单晶硅和多晶硅的晶胞排序 . 7 图 6：单晶硅和多晶硅的外表 . 7 图 7：单晶硅电池片正反面 . 7 图 8：多晶硅电池片正反面 . 7 图 9：半导体硅片制造过程 . 8 图 10：不同尺寸晶圆的参数 . 8 图 11：硅片大小的发展 . 8 图 12：外延硅片生长过程 . 9 图 13：外延片的不同参杂 . 9 图 14：普通硅片 MOS 结构 . 10 图 15：SOI 硅片 MOS 结构 . 10 图 16：四种制造 SOI 硅片技术 . 10 图 17：离子注入方式形成绝缘体上硅 . 11 图 18：wafer bonding 方式形成绝缘体上硅 . 11 图 19：sim

11、-bond 方式形成绝缘体上硅 . 12 图 20：Smart-cut 方式形成绝缘体上硅 . 12 图 21：CZ（直拉法）半导体硅片制造过程 . 13 图 22：CZ 法拉单晶示意图 . 13 图 23：CZ 法拉单晶的方法 . 14 图 24：拉单晶之后的硅棒 . 14 图 25：FZ 法拉单晶空间结构 . 14 图 26：FZ 拉单晶示意图 . 14 图 27：CZ 法拉单晶成本结构 . 15 图 28：CZ 法拉单晶过程成本结构 . 15 图 29：多晶硅片成本结构 . 15 图 30：多晶硅长晶成本结构 . 15 图 31：2018 年硅产业营业成本构成 . 16 table 半导体行业专题半导体行业专题 4/46 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 32：2018 年硅产业原材料构成 . 16 图 33：2018 年硅产业制造费用占比 . 16 图 34：2018 年硅产业集团部分成本构成（单位：万元） . 16 图 35：硅片制造产业的主要壁垒 . 17 图 36：晶圆材料占比 . 19 图 37：不同材料晶圆的适用范围 . 19 图 38：不同晶圆尺寸对比 . 20 图 39：全球代工厂市占率 .