2017年全球半导体硅片产业现状及发展趋势分析报告

1 此文档为 word 格式，可任意修改编辑 ）2017 年 1 月2017 年全球半导体硅片产业现状及发展趋势分析报告2正文目录1. 全球半导体硅片产业现状 . 7 1.1 全球半导体硅片产业发展情况 7 1.2 全球半导体硅片产业竞争格局巨头垄断 . 11 2. 未来几年，全球需要多少半导体硅片 14 2.1 目前全球 IC 晶圆代工厂产能情况 14 2.2 未来全球 IC 晶圆代工厂产能与硅片需求预测 20 3. 目前全球半导体硅片产能情况 24 4. 四大因素导致未来几年半导体硅片将供不应求 28 4.1 晶圆代工大厂进入高端制程工艺竞赛，先进工艺比例越来越高 . 29 4.2 3D NAND存储芯片应用需求大增，存储大厂纷纷扩产 . 32 4.3 汽车半导体、 CIS、 MCU等芯片快速普及 35 4.4 中国大陆晶圆代工厂爆发式扩张 . 39 5. 全球各大半导体硅片厂情况 42 5.1 日本信越 ShinEtsu 42 5.2 日本 Sumco . 45 5.3 台湾环球晶圆 Global Wafers . 49 5.4 德国 Siltronic . 51 5.5 美国 SunEdison Semiconductor . 54 5.6 韩国 LG Siltron 56 6. 中国大陆半导体硅片厂情况 57 6.1 上海新昇半导体 . 58 6.2 上海新傲半导体 . 60 6.3 浙江金瑞泓 . 62 6.4 洛阳单晶硅 . 64 7. 半导体硅片产业背景 65 7.1 硅片产业基本概述 . 65 7.2 半导体硅片在 IC 集成电路中处于关键地位 68 8. 风险提示 . 70 3图目录图 1 2015 年全球半导体产业市场规模（亿美元，占比） . 7 图 2 2015 年全球 IC 集成电路产业市场规模（亿美元，占比） 7 图 3 2005-2015 年全球半导体材料市场规模（亿美元） 8 图 4 2014 年全球晶圆制造材料市场规模（亿美元，占比） . 8 图 5 2008-2020 年全球半导体硅片市场规模（亿美元） 9 图 6 2008-2020 年全球 IC 市场规模（十亿美元） . 9 图 7 单晶硅片主要规格类型 . 10 图 8 2005-2020 年全球硅片市场现状及预测（百万平方英寸） . 10 图 9 全球 300mm和 450mm晶圆代工厂数量预测 . 11 图 10 全球硅片需求情况 - 按下游应用市场划分 . 11 图 11 2015 年全球前十大半导体硅片企业（亿美元） . 12 图 12 2015 年前六大半导体硅片厂份额达 92 12 图 13 2015 年 300mm大硅片市场份额 . 13 图 14 前三大半导体硅片供应商均由大型并购整合而来 13 图 15 日本信越硅片纯度可到 11 个 9 以上 . 14 图 16 大尺寸硅片加工技术难度大 14 图 17 集成电路完整产业链结构图，晶圆代工厂是电子级硅片的主要客户 15 图 18 2004-2015 年全球晶圆代工市场规模及增速 15 图 19 2004-2015 年全球晶圆代工企业市场份额情况 16 图 20 2015 年全球主要晶圆代工企业收入情况 . 16 图 21 2015 年 12 月全球电子级半导体晶圆产能情况（以 200mm硅片计算） 17 图 22 2015 年 12 月全球主要 IC 制造厂商晶圆产能情况（千片 / 月） 18 图 23 2016 年 12 月全球晶圆代工企业产能情况预测 19 图 24 2014-2020 年 12 月全球晶圆月产能（百万片， 8 寸约当） 20 图 25 2014-2020 年 12 月全球晶圆月产能份额情况 . 21 图 26 中国大陆晶圆代工厂市场规模预测（十亿美元） 21 图 27 全球晶圆代工厂市场规模预测（十亿美元） 22 图 28 2015-2019 年半导体重要应用领域的硅片需求增速预测 23 4图 29 全球 12 寸晶圆厂数量情况与预测 . 23 图 30 2008-2015 年全球半导体硅片市场规模 24 图 31 2008-2015 年全球半导体硅片产量 25 图 32 全球硅片平均价格（美元 / 平方英寸） . 25 图 33 2016-2020 年全球半导体硅片产量预测（百万平方英寸） 26 图 34 全球 300mm半导体硅晶圆需求情况 26 图 35 全球季度 300mm硅晶圆月需求情况 27 图 36 四大因素将导致半导体硅片供不应求 28 图 37 1960-2015 年半导体制造工艺制程与技术方案演进情况 29 图 38 全球六大 IC 制造企业工艺节点演进情况 . 30 图 39 全球主要 IC 制造厂商资本开支（百万美元） . 30 图 40 ARM完成 10nm芯片架构设计，性能大幅提升 . 31 图 41 台积电 10nm工艺晶圆试产 . 31 图 42 2015-2025 年全球不同工艺晶圆制造市场规模情况 32 图 43 iPhone 7 采用 128G的 NAND flash 芯片 . 32 图 44 随机读写以及开机速度是 HDD永远追不上 SSD的地方 33 图 45 3D NAND与 2D NAND的区别 33 图 46 主流厂商的 3D NAND工艺节点 34 图 47 三星 3D NAND技术节点 35 图 48 3D NAND芯片技术难度大 35 图 49 智能手机用 300mm硅片预测（百万片 / 月） . 36 图 50 汽车半导体用 200mm硅片预测（百万片 / 月） . 36 图 51 当今汽车中的电子类功能不断增加 37 图 52 2013-2018 年汽车半导体增速高 37 图 53 手机摄像头的功能演变， CIS 是关键 38 图 54 各类芯片应用市场规模与增速 38 图 55 汽车半导体、消费电子、通信对硅晶圆的需求越来越大 39 图 56 中国大陆 12 寸晶圆厂分布 . 39 图 57 信越化工的研发与制造工厂遍布全球 42 图 58 2015 财年信越收入按产品划分 . 43 图 59 2015 财年信越收入按地区划分 . 43 图 60 信越化工主要硅材料产品 44 5图 61 信越化工主要硅材料工厂 44 图 62 2000-2015 年信越化工硅材料收入情况 45 图 63 信越化工股价变动情况 45 图 64 SUMCO历史沿革 46 图 65 SUMCO全球网络 47 图 66 SUMCO主要硅产品 47 图 67 SUMCO主要硅产品规格 48 图 68 SUMCO收入情况 48 图 69 SUMCO净利润情况 49 图 70 SUMCO股价变化情况 49 图 71 环球晶圆集团结构 50 图 72 环球晶圆主要产品 50 图 73 环球晶圆收入情况 51 图 74 环球晶圆净利润与毛利率情况 51 图 75 Siltronic 主要生产基地与产品 52 图 76 Siltronic 主要硅片产品 52 图 77 Siltronic 为全球前二十大晶圆制造工厂供应硅片 53 图 78 Siltronic 收入情况 53 图 79 Siltronic 净利润情况 53 图 80 Siltronic 股价变化情况 54 图 81 SunEdison Semiconductor 产品结构 55 图 82 SunEdison Semiconductor 收入情况 55 图 83 SunEdison Semiconductor 净利润情况 56 图 84 LG Siltron 主要产品 . 56 图 85 LG Siltron 收入情况 . 57 图 86 新昇半导体股权结构 58 图 87 新昇半导体厂区效果图 59 图 88 新昇半导体生产爬坡计划 59 图 89 新昇半导体成功拉制出 300mm单晶硅棒 60 图 90 新傲半导体与 Soitec 合作推广 FDSOI技术 . 61 图 91 新傲半导体 SOI 技术全面、先进 61 图 92 新傲半导体 SOI 研发与生产计划路线 62 6图 93 新傲半导体 EPI 外延片生产能力大幅提升 62 图 94 金瑞泓抛光片产品 63 图 95 金瑞泓外延片产品 63 图 96 洛阳单晶硅主要产品 65 图 97 光伏级单晶硅片与多晶硅片的工艺区别 66 图 98 IC 集成电路用单晶硅片制造难度远大于太阳能电池和普通半导体硅片. 66 图 99 直拉法单晶硅生长过程模拟 67 图 100 直拉法生产单晶硅工艺示意图 . 67 图 101 300 毫米（ 12 寸）大硅片生产工艺流程 . 68 图 102 半导体硅片在 IC 集成电路中处于关键地位 68 图 103 三种主要的硅片产品抛光片、外延片和 SOI . 69 图 104 三种硅片产品的主要应用领域抛光片、外延片和 SOI . 70 表目录表 1 中国大陆现有 12 寸晶圆厂 . 40 表 2 中国大陆兴建中的 12 寸晶圆厂 . 40 表 3 中国大陆计划中的 12 寸晶圆厂 . 40 表 4 中国大陆现有与兴建中的 8 寸晶圆厂 41 表 5 中国大陆半导体硅片供应商 58 表 6 主流半导体硅片的规格 70 71. 全球半导体硅片产业现状1.1 全球半导体硅片产业发展情况一般而言，按照产品类型划分，半导体产业主要由四部分构成 IC 集成电路、光学光电子器件、分立器件和传感器。根据美国半导体产业协会（ SIA）的报告，2015 年全球半导体市场规模为 3352 亿美元， 上述四种产品的市场规模占比分别为 82、 10、 5、 3。由于集成电路占半导体总市场的八成，是半导体的主要构成部分。IC 集成电路按照产品类型又可以划分为逻辑电路 （份额 33） 、 存储器 （份额 28） 、微处理器（份额 22）和模拟电路（份额 17）四部分。图 1 2015 年全球半导体产业市场规模（亿美元，占比）图 2 2015 年全球 IC 集成电路产业市场规模（亿美元，占比）半导体材料是整个半导体产业的基础， 是决定半导体产品技术先进性和稳定性的重要因素， 因此整个半导体产业对材料的需求非常巨大。 根据国际半导体产业协8会 SEMI发表的统计数据， 2015 年全球半导体材料市场产值为 434 亿美元，其中晶圆生产材料的市场规模为 241亿美元， 封装材料的市场规模则为 198亿美元。图 3 2005-2015 年全球半导体材料市场规模（亿美元）图 4 2014 年全球晶圆制造材料市场规模（亿美元，占比）具体分析半导体材料的产品结构，前端晶圆制造材料中， 2014 年硅片市场规模为 79.9 亿美元，占比为 33，是份额最大的材料。根据 SEMI的统计数据， 全球半导体硅片市场规模在 2009 年受经济危机影响而急剧下滑， 2010 年大幅反弹。 2011 年到 2013 年，由于 300 毫米大硅片的普及，造成硅片单位面积的制造成本下降，同时加上企业扩能竞争激烈， 2013 年全球硅片的市场规模只有 75 亿美金，连续两年下降。 2014 年受汽车电子及智能终端的需求带动， 12 寸大硅片价格止跌反弹，全球硅片出货量与市场规模开始复苏。根据 Gartner 的预测，到 2020 年全球硅片市场规模将达到 110 亿美元左右。