2018年半导体硅片行业深度分析报告

２０１８年半导体硅片行业深度分析报告事项硅片是半导体行业最重要的上游原材料，硅片材料的自主可控是行业发展的必然趋势。在硅片供需缺口持续扩大的情况下，国内硅片项目迎来建设大潮，为硅片生产设备带来国产化的黄金机会。主要观点1.半导体硅片供需缺口将持续扩大，量价齐升格局将持续供给端看，半导体硅片行业的过剩产能已经得到消化，现有产能提升空间有限。供应商对新产能的扩产比较谨慎，且从投建到量产尚需 2-3 年时间，未来 2-3 年内半导体硅片的供给将维持稳定。需求端看，半导体生产商推进先进制程量产，消费电子、汽车电子、人工智能、 5G 、物联网等新兴行业的需求，以及全球范围内晶圆代工厂的兴建潮将不断提升半导体硅片需求，供需缺口将进一步扩大，硅片涨价趋势将持续，半导体硅片行业将持续量价齐升高景气格局。2.国内大硅片自给率低下，上游材料自主可控势在必行8 寸、 12 寸大硅片由日、韩、台等几家巨头垄断，国内厂商仅能满足 10% 的8 寸硅片需求， 12 寸硅片完全依赖进口。在大陆密集投建晶圆厂的背景下，国内供需格局将更加严峻。上游硅材料的自主可控是我国半导体产业发展的必经之路，否则我国大力发展的半导体产业将时刻面临材料短缺、产业链断裂的威胁。目前已有硅片巨头为给台积电等供货砍掉国内厂商订单的案例，若不实现硅片国产化的突破，国内半导体产业的货源将不能得到保证，甚至需要提价来争抢货源。3.国产硅片项目陆续上马，带来庞大设备需求国内已有多个国产硅片项目开始建设，根据规划将达到 185 万片 /月的 8 寸硅片产能，以及 144 万片 /月的 12 寸硅片产能，若能顺利实现量产，将极大程度上缓解国内硅片依赖进口的局面。根据我们的测算，硅片国产化将在 2018-2020 年间带来 220 亿的设备投资需求， 其中单晶炉设备需求达到 55 亿， 设备的投资高峰期将在 2019 、 2020 年。此外随着新进入者不断进入市场，名义建设产能将不断提升，持续提高硅片生产设备的行业天花板。4. 风险提示硅片国产化进程不及预期，下游需求不及预期，市场竞争风险。目录一、半导体硅片供不应求，持续量价齐升高景气 . 6（一）行业重回景气周期，半导体硅片量价齐升 6（二） 12 寸硅片占主流， 8 寸硅片需求稳中有升 . 8（三）供需格局：供不应求局面将长期持续，量价齐升格局仍将持续 . 81.供给端：硅片产能弹性小，供给格局将保持稳定 . 82.需求端：四大因素促供给端需求增长 . 9（ 1） 12 寸硅片：消费电子、大数据、云计算将带来持续的需求提升 10（ 2） 8 寸硅片：汽车电子、智能手机、工厂自动化保障需求持续增长 123.半导体硅片供需缺口将进一步扩大，硅片价格继续上涨 13二、中国硅片市场：海外厂商垄断 +供需缺口扩大，硅片国产化势在必行 15（一）海外厂商垄断半导体硅片市场 15（二）国产大硅片自给率低，晶圆厂密集投建进一步扩大供需缺口 . 16（三）供需格局倒逼半导体硅片国产化，上游材料自主可控势在必行 . 18三、硅片国产化带来超 200 亿设备需求，单晶炉独占 55 亿 . 19（一）硅片生产设备梳理：单晶炉等核心设备已实现国产化 191.拉晶：直拉法是主流，国内已实现单晶炉国产化 . 202.磨、切、倒角设备：已部分实现国产化 213.研磨抛光设备：硅片质量的重要保障设备，已开启国产化进程 . 23（二）设备空间：未来三年合计空间达 220 亿，单晶炉空间达 55 亿 24四、推荐标的 26（一）晶盛机电——晶体硅生长设备龙头，产品向下游不断延伸 261.晶体硅生长设备龙头，受益光伏业绩显著回升 . 262.国内稀缺的半导体硅生长设备龙头，已突破 12 寸硅片生产技术 . 273.单晶产能持续扩产，公司已获大量光伏订单 28（二）北方华创：半导体前道设备龙头，单晶炉产品有望向半导体领域延伸 29五、风险提示 30图表目录图表 1 2016 年各半导体制造材料占比 6图表 2 全球半导体产业月度销售额（十亿美元） . 7图表 3 半导体市场与硅片市场高度一致 7图表 4 硅片出货量同步大增 7图表 5 各尺寸半导体硅片市场份额（单位：百万平方英寸） . 8图表 6 台积电 28、 20/16nm 高端制程工艺销售占比快速提升 . 9图表 7 全球 12 寸晶圆代工厂数量 . 10图表 8 单台智能手机芯片需求提升带动 12 寸硅片需求提升 . 11图表 9 大数据、云计算带来大量芯片需求 11图表 10 12 寸硅片月需求估计 . 11图表 11 各领域 8 寸硅片需求预测 . 12图表 12 各领域 8 寸硅片需求占比 . 12图表 13 指纹识别芯片需求量预测 12图表 14 手机摄像头功能不断丰富 12图表 15 汽车电子市场空间估计 13图表 16 汽车电子所需 8 寸硅片需求预测 13图表 17 12 寸硅片将持续供不应求 . 14图表 18 8 寸硅片将持续供不应求 14图表 19 半导体生厂商的硅片库存水平快速下降 . 14图表 20 半导体硅片生产对纯净度、加工精度要求极高 15图表 21 全球前五企业占据半导体硅片 92% 份额 16图表 22 全球前五企业占据 12 寸半导体硅片 98% 份额 16图表 23 中国在建或计划中的 12 英寸晶圆厂 17图表 24 国内规划新建 /扩产的 8 寸晶圆厂项目 . 18图表 25 国产大硅片项目梳理 18图表 26 半导体硅片生产工艺流程 . 19图表 27 半导体硅片主要生产设备及厂商 20图表 28 直拉法拉制单晶硅棒 21图表 29 直拉法单晶炉内部结构 21图表 30 单晶炉外观 . 21图表 31 晶棒加工过程 . 22图表 32 晶盛机电的全自动滚磨机 . 22图表 33 硅片内圆切割示意图 23图表 34 硅片多线切割 . 23图表 35 硅片倒角 23图表 36 CMP 化学机械抛光示意图 . 24图表 37 研磨、抛光前后硅片表面对比 24图表 38 12 寸硅片国产化对应设备需求测算 . 25图表 39 8 寸硅片国产化对应设备需求测算 . 25图表 40 各细分设备合计需求空间 . 25图表 41 公司产品及对应领域 26图表 42 晶体硅生长设备营收 27图表 43 2017H1 公司各业务营收占比 27图表 44 公司营业收入 . 27图表 45 公司归母净利润 . 27图表 46 晶盛机电半导体领域产品 . 28图表 47 2017 年至今公司签订的光伏硅晶体生长设备合同 . 29