芯片全产业链剖析-材料篇（一）

1、半导体材料市场格局

在整个半导体产业链中，材料处于产业链上游，是整个半导体行业的重要支撑，材料的质量好坏直接决定了芯片的质量高低。半导体材料可以分为前端晶圆（芯片）制造材料和后端封装材料，其中前端制造材料的增长率更高。

2019年全球半导体材料销售额约为521.4亿美元，其中中国大陆半导体材料需求全球第二，未来有进一步扩张的趋势。大陆拥有世界第二大的半导体材料市场，自给率却很低，仅为24.4%。在米国《瓦森纳协定》等的限制打击下，半导体材料的国产替代需求迫切，进程逐步加快。

旺盛的市场需求以及广阔的国产替代空间，本土的半导体材料企业拥有天时地利，叠加政策上实打实的扶持，有望（必须）迎来黄金发展期，其中拥有核心技术的厂商拥有先发优势。

2、前端制造材料-硅片

在前端晶圆（芯片）制造过程中，每一个步骤都需要用到相应的材料，如芯片基材需要用硅片，光刻过程需要用到光刻胶、掩膜版，硅片清洗过程需要用的各种湿化学品，化学机械平坦化过程需要用的抛光液和抛光垫等，都属于半导体材料。

在这其中，硅片是成本占比最高、市场规模最大的部分。中国大陆是世界第一大硅片需求市场，然而自给率极低。

硅片是以硅作为原材料，通过拉单晶制作成硅棒，然后切割而成的。硅材料拥有介于导体与绝缘体中间的元素属性，主要应用在化学，光伏，电子等领域。

其中电子领域所用的半导体硅片皆为单晶硅片，形状圆型，硅片直径有 150mm（6寸晶圆），200mm（8寸晶圆）和 300mm（12寸晶圆），其中12寸晶圆目前的需求最大、增速最快。晶圆尺寸直径越大生产难度越高，自给率越低。

在纯度方面，半导体用单晶硅片在 9N-11N左右，纯度要求最低是光伏单晶硅片的1000倍。（9N即99.9999999%、11N即99.999999999%)

新修订版《瓦森纳协定》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。新的限制主要针对16nm及以下制程的硅片技术，对于先进制程的发展起到至关重要的作用。

魏少军：如果中美脱钩，美国芯片业将可能被中韩赶超

30秒快读 1、美国波士顿咨询集团报告预测，如果中美脱钩，美国很可能会在短期内失去在全球的领导地位，被韩国赶超，甚至长远被中国赶超。 2、我国半导体行业的健康发展需要长期、稳定地为芯片研发投入资金，但国家的钱不是白给的，要提升研发资金的使用效果，

在新限制背景下，本土玩家需要加速国产替代进程。目前本土厂商已有量产8寸晶圆的能力，而12寸晶圆的产能大部分正在规划中。

注：《瓦森纳协定》又称瓦森纳安排机制，全称为《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳协定》 ，目前共有包括美国、日本、英国、俄罗斯等40个成员国。尽管“瓦森纳安排”规定成员国自行决定是否发放敏感产品和技术的出口许可证，并在自愿基础上向“安排”其他成员国通报有关信息。但“安排”实际上完全受美国控制。当“瓦森纳安排” 某一国家拟向中国出口某项高技术时，美国甚至直接出面干涉，如捷克拟向中国出口“无源雷达设备”时，美便向捷克施加压力，迫使捷克停止这项交易。

3、相关本土厂商

沪硅产业（688126）：研发投入拖累业绩，国产龙头未来可期（中信建投研报）

1、公司作为中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一，率先实现了300mm半导体硅片规模化销售，突破了多项关键核心技术，打破了我国300mm半导体硅片国产化率几乎为0%的局面，推进了我国半导体关键材料生产技术国产替代进程。子公司上海新昇300mm生产线产能从2018年10万片/月提升到2019年15万片/月，同比增长50%，规模化生产能力进一步提高。

2、公司300mm大硅片和200mm及以下半导体硅片（含SOI硅片）2019年已通过认证的累计客户数量均大幅增加，用于28nm逻辑芯片和64层3D-NAND等先进制程的300mm半导体硅片通过认证，用于14nm先进制程的硅片产品已处于研发阶段，公司利润增长点持续增加，未来发展可期。

3、公司研发投入、设备投入较高，短期经营仍处于亏损状态。

中环股份（002129）：增发投入半导体硅片项目，参与中芯国际战略认购（华西证券、浙商证券等研报）

1、公司是全球光伏单晶硅片的技术引领者，主要侧重于新能源行业。从 2016 年开始，公司在半导体材料的收入逐年增加，在半导体材料的毛利率方面也逐年提高。

2、公司曾承接国家02专项“大直径区熔硅单晶及国产设备产业化”项目，是全球第三家拥有8英寸区熔（FZ 法）硅片量产能力的企业，目前公司区熔产片及区熔单晶生长技术已全面达到国际领先水平。

注：02专项，即：《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目，因次序排在国家重大专项所列16个重大专项第二位，在行业内被称为“02专项”。

3、公司出资2亿参与中芯国际战略认购，并且增发募集50亿投入扩大8寸、12寸半导体硅片业务的方案获批，进一步加大在半导体硅片产业链的地位。公司深度捆绑中芯国际，半导体业务有望加速发展。

有研新材：大硅片新玩家（浙商证券研报）

1、子公司有研半导体目前主要从事硅材料的研究、开发、生产与经营，提供相关技术开发、技术转让和技术咨询服务。主要产品包括集成电路用 5-12 英 寸硅单晶及硅片、功率集成电路用 5-8 英寸硅片、3-6 英寸区熔硅单晶及硅片、集成电路工艺设备用超大直径硅单晶及硅部件等。

2、子公司在山东德州投资设立硅片生产基地，总投资额80亿。其中一期项目为 18 亿元，二期投资为 62 亿元，一期目标是新建 8 英寸硅片生产线，产能规划为月产 15 万片硅片。二期重点建设 12 寸硅片生产线，月产能为 12 英寸 30 万片硅片。