1 硅晶圓是重要的半導體材料，規模超百億美元

硅晶圓是需求量**的半導體材料

半導體材料是一類具有半導體性能（導電能力介于導體與絕緣體之間）、可用來制作半導體器件和集成電路的電子材料，是半導體工業的基礎。半導體材料的研究始于 19 世紀，至今已發展至第四代半導體材料，各個代際半導體材料之間互相補充。

**代半導體：以硅（Si）、鍺（Ge）等為代表，是由單一元素構成的元素半導體材料。硅半導體材料及其集成電路的發展導致了微型計算機的出現和整個信息產業的飛躍。

第二代半導體：以砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）等為代表，也包括三元化合物半導體，如 GaAsAl、GaAsP，還包括一些固溶體半導體、非靜態半導體等。隨著以光通信為基礎的信息高速公路的崛起和社會信息化的發展，第二代半導體材料顯示出其優越性，砷化鎵和磷化銦半導體激光器成為光通信系統中的關鍵器件，同時砷化鎵高速器件也開拓了光纖及移動通信的新產業(43.000, -1.34, -3.02%)。

第三代半導體：以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化鋅（ZnO）為代表的寬禁帶半導體材料。具備高擊穿電場、高熱導率、高電子飽和速率及抗強輻射能力等優異性能，更適合于制作高溫、高頻、抗輻射及大功率電子器件，在半導體照明、新一代移動通信、能源互聯網、高速軌道交通、新能源汽車、消費類電子等領域有廣闊的應用前景。

第四代半導體：以氧化鎵（Ga2O3）、金剛石（C）、氮化鋁（AlN）為代表的超寬禁帶半導體材料，禁帶寬度超過 4eV；以及以銻化物（GaSb、InSb）為代表的超窄禁帶半導體材料。超寬禁帶材料憑借其比第三代半導體材料更寬的禁帶，在高頻功率器件領域有更突出的特性優勢；超窄禁帶材料由于易激發、遷移率高，主要用于探測器、激光器等器件的應用中。

硅材料制造全球絕大部分的半導體產品，也是占比**的半導體制造材料。在1950 年代初期，鍺是主要的半導體材料。但鍺半導體器件的耐高溫和抗輻射性能較差，到 1960 年代逐漸被硅材料取代。由于硅器件的漏電流要低得多，且二氧化硅是一種高質量的絕緣體，很容易作為硅器件的一部分進行整合，至今半導體器件和集成電路仍然主要用硅材料制成，硅產品構成了全球絕大部分半導體產品。根據 SEMI 的數據，在硅晶圓制造過程中，半導體硅片（硅晶圓）也是占比**的原材料，2018 年約 38%。

半導體硅片根據不同參數的分類

半導體硅晶圓（Semiconductor Silicon Wafer）是制造硅半導體產品的基礎，可根據不同參數進行分類。

根據尺寸（直徑）不同，半導體硅片可分為 2 英寸（50mm）、3 英寸（75mm）、4英寸（100mm）、5 英寸（125mm）、6 英寸（150mm）、8 英寸（200mm）、12英寸（300mm），在摩爾定律影響下，半導體硅片正在不斷向大尺寸的方向發展，目前8 英寸和 12 英寸是主流產品，合計出貨面積占比超過90%。

根據摻雜程度不同，半導體硅片可分為輕摻和重摻。重摻硅片的摻雜元素摻入量大，電阻率低,一般用于功率器件等產品；輕摻硅片摻雜濃度低，一般用于集成電路領域，技術難度和產品質量要求更高。由于集成電路在全球半導體市場中占比超過 80%，全球對輕摻硅片需求更大。

根據工藝，半導體硅片可分為研磨片、拋光片及基于拋光片制造的特殊硅片外延片、SOI 等。研磨片可用于制造分立器件；輕摻拋光片可用于制造大規模集成電路或作為外延片的襯底材料，重摻拋光片一般用作外延片的襯底材料。相比研磨片，拋光片具有更優的表面平整度和潔凈度。

在拋光片的基礎上，可以制造出退火片、外延片、SOI 硅片和結隔離硅片等。退火片在氫氣或氬氣環境下對拋光片進行高溫熱處理，以去除晶圓表面附近的氧氣，可以提高表面晶體的完整性。外延片是在拋光片表面形成一層氣相生長的單晶硅，可 滿 足 需 要 晶 體 完 整 性 或 不 同 電 阻 率 的 多層結構的需求。SOI硅片（Silicon-On-Insulator）是在兩個拋光片之間插入高電絕緣氧化膜層，可以實現器件的高集成度、低功耗、高速和高可靠性，在活性層表面也可以形成砷或砷的擴散層。結隔離硅片是根據客戶的設計，利用曝光、離子注入和熱擴散技術在晶圓表面預形成 IC 嵌入層，然后再在上面生長一層外延層。

根據應用場景不同，半導體硅片可分為正片、假（陪）片。正片（PrimeWafer）用于半導體產品的制造，假片（Dummy Wafer）用來暖機、填充空缺、測試生產設備的工藝狀態或某一工藝的質量狀況。假片一般由晶棒兩側品質較差部分切割而來，由于用量巨大，在符合條件的情況下部分產品會回收再利用，回收重復利用的硅片稱為可再生硅片（Reclaimed Wafer）。據觀研網數據，65nm 制程的晶圓代工廠每 10 片正片需要加 6 片假片，28nm 及以下制程每10 片正片則需要加15-20片假片。

半導體硅片行業具有周期性，2021 年市場規模126 億美元

半導體硅片的市場規模隨著全球半導體行業景氣度波動，單位面積價格在2016年觸底后回升。根據 SEMI 數據，全球半導體硅片銷售額由2005 年的79 億美元增長到 2021 年的 126 億美元，其中出貨面積由 66.45 億平方英寸增加到141.65億英寸，單位面積價格先降后升，由 2005 年的 1.19 美元/英寸降至2016 年的0.67美元/英寸，之后回升至 2021 年的 0.89 美元/英寸。作為半導體產品最重要的主要原材料，全球半導體硅片的市場規模的波動方向基本與全球半導體銷售額一致，且波動幅度更大，具有明顯的周期性。

2 半導體硅片制造工序繁多，行業壁壘較高

半導體硅片制造流程復雜，拉單晶是關鍵環節

半導體硅片的上游是半導體級多晶硅材料，下游是半導體產品。硅元素在自然界中以二氧化硅為主要存在形式，通過化學還原生成多晶硅材料，之后再進行提純。光伏用多晶硅材料純度要求為 6~9 個“9”之間（99.9999%-99.9999999%），半導體用純度要求 11 個“9”以上（99.999999999%)。制作完成的半導體硅片被晶圓廠用作襯底制造出各類半導體產品，并最終應用于手機、電腦等終端產品中。

半導體硅片制造流程復雜，主要包括拉單晶和硅片的切磨拋外延等工藝。半導體硅片的生產流程復雜，涉及工序較多。研磨片工序包括拉單晶、截斷、滾圓、切片、倒角、研磨等，拋光片是在研磨片的基礎上經邊緣拋光、表面拋光等工序制造而來；拋光片經外延工藝制造出硅外延片，經退火熱處理制造出硅退火片，經特殊工藝制造出絕緣體上硅 SOI。硅片制造過程中需要經過多次清洗，在銷售給客戶之前還需要經過檢驗和包裝。

步驟一：拉單晶。電子級高純度多晶硅通過單晶生長工藝可拉制成單晶硅棒，常用方法有直拉法（Czochralsk，CZ 法）和區熔法（Float-Zone，FZ 法）兩種。FZ法純度高，氧含量低，電阻率較高，能耐高壓，但工藝難度大，大尺寸硅片制備困難且成本高，因此主要以 8 英寸及以下尺寸為主，主要用于中高端功率器件。CZ 法氧含量高，更容易生產出大尺寸單晶硅棒，工藝也已成熟，成本較低，因此目前半導體行業主要采用 CZ 法拉制單晶硅棒。拉單晶技術直接決定了位錯、COP（crystal originated pit,晶體原生凹坑）、旋渦等晶體原生缺陷的密度及電阻率、電阻率梯度、氧、碳含量等晶體技術指標的好壞，是半導體硅片生產工序中最為核心的技術。（報告來源：未來智庫）

直拉法加工工藝：

裝料：將多晶硅和摻雜劑放入單晶爐內的石英坩堝內，摻雜劑的種類依所需生長的電阻率而定，主要有生長 P 型的硼和生長N 型的磷、砷、銻等。

熔化：裝料結束后，加熱至硅熔化溫度（1420℃）以上，將多晶硅和摻雜劑熔化，揮發一定時間后，將籽晶下降與液面接近，使籽晶預熱幾分鐘，俗稱“烤晶”，以除去表面揮發性雜質同時可減少熱沖擊。

引晶：當溫度穩定后，將籽晶與熔體接觸，然后具有一定轉速的籽晶按一定速度向上提升，隨著籽晶上升硅在籽晶頭部結晶，稱為“引晶”或“下種”。

縮頸：在引晶后略微降低溫度，提高拉速，拉一段直徑比籽晶細的部分。其目的是排除接觸不良引起的多晶和盡量消除籽晶內原有位錯的延伸。頸一般要長于 20mm。

放肩：縮頸工藝完成后，通過逐漸降低提升速度及溫度調整，使晶體直徑逐漸變大到所需的直徑為止。在放肩時可判別晶體是否是單晶，否則要將其熔掉重新引晶。

等徑生長：當晶體直徑到達所需尺寸后，提高拉速，使晶體直徑不再增大，稱為收肩。收肩后保持晶體直徑不變，就是等徑生長。此時要嚴格控制溫度和拉速不變。單晶硅片取自于等徑部分。

收尾：在長完等徑部分之后，如果立刻將晶棒與液面分開，那么效應力將使得晶棒出現位錯與滑移線。于是為了避免此問題的發生，必須將晶棒的直徑慢慢縮小，直到成一尖點而與液面分開。

區熔法加工工藝：

在真空或稀有氣體環境下的爐室中，利用電場給多晶硅棒加熱，直到被加熱區域的多晶硅融化，形成熔融區。

用籽晶接觸熔融區，并融化。

使多晶硅上的熔融區不斷上移，同時籽晶緩慢旋轉并向下拉伸，逐漸形成單晶硅棒。

步驟二：切片。單晶硅棒磨成相同直徑，然后根據客戶要求的電阻率，用內徑鋸或線鋸將晶棒切成約 1mm 厚的薄片，形成晶圓。根據目前的工藝、技術水平，為了降低硅材料的損耗、提高生產效率和表面質量，一般采用線切割方法進行切片。

步驟三：倒角：硅片倒角加工的目的是消除硅片邊緣表面經切割加工所產生的棱角、裂縫、毛刺、崩邊或其他的缺陷以及各種邊緣表面污染，從而降低硅片邊緣表面的粗糙度，增加硅片邊緣表面的機械強度、減少顆粒的表面沾污。

步驟四：研磨。在研磨機上用磨料將切片拋光到所需的厚度，同時提高表面平整度。研磨的目的是為了去除在切片工序中，硅片表面因切割產生的深度約20~25um的表面機械應力損傷層和表面的各種金屬離子等雜質污染，并使硅片具有一定的平坦表面。

步驟五：蝕刻和拋光。通過化學蝕刻去除前面步驟對晶圓表面造成的機械損傷，然后采用硅溶膠機械化學拋光法使晶圓表面更加平整和光潔。

步驟六：清潔和檢查。清潔后，對產品進行嚴格的質量檢查，合格后銷售給客戶。也可進一步用來制作 SOI、外延片等特殊硅片。

半導體硅片行業壁壘較高，先發優勢和規模效應突出

技術壁壘：半導體硅片技術參數要求高，各工藝環節需要長期積累。半導體硅片核心工藝包括單晶工藝、切片工藝、研磨工藝、拋光工藝、外延工藝等，技術專業化程度較高，其中單晶工藝是最為核心的技術，其決定了硅片尺寸、電阻率、純度、氧含量、位錯、晶體缺陷等關鍵技術指標，在單晶生長過程中，需要注意溫度控制和提拉速率等。晶圓研磨、拋光工藝決定硅片的厚度、表面平整度、表面潔凈度、表面顆粒度、翹曲度等指標。外延工藝的重點是保證外延層厚度的均勻性和外延層電阻率的片內均勻性。

客戶認證壁壘：芯片制造企業對于引入新供應商態度謹慎且認證周期長。半導體硅片是芯片制造企業生產半導體產品的重要原材料，芯片制造企業對于引入新供應商態度謹慎，為了保證產品質量的穩定性和一致性，需要經過很長時間的認證周期。通常，芯片制造企業會要求硅片供應商先提供一些硅片供其試生產，待通過內部認證后，芯片制造企業會將產品送至下游客戶處，獲得其客戶認可后，才會對硅片供應商進行認證，最終正式簽訂采購合同。

資金壁壘和規模壁壘：半導體硅片行業是一個資金密集型行業，且需要達到一定銷售規模才能盈利。半導體硅片要形成規模化生產，所需投資金額較大，如一臺關鍵生產設備價值達數千萬元，大尺寸硅片生產線的投資金額以十億元計。同時，由于前期固定資產投資額大，半導體硅片企業需要形成一定的規模銷售后才能盈利，前期經營壓力較大，毛利率可能為負。

人才壁壘：半導體硅片企業需要復合型人才。半導體硅片的研發和生產過程較為復雜，涉及固體物理、量子力學、熱力學、化學等多學科領域交叉，因此需要具備綜合專業知識和豐富生產經驗的復合型人才。

3 12 英寸供不應求，國際環境加速國產替代

半導體硅片發展歷史：起始于美國，日本后來居上

半導體硅片起始于美國，MEMC 曾引領技術發展并創下多個全球**。半導體產業發源于美國，半導體硅片亦如此。1956 年，美國孟山都化學公司成立孟山都電子材料公司（MEMC Electronic Materials，MEMC）,負責生產制造晶體管和整流器的硅片。在之后的幾十年里，MEMC 為行業技術發展、行業標準等都做出了極大貢獻，突破的技術包括化學機械研磨 CMP、外延層的生長、零錯位晶體、氧控制等；同時公司也是全球**家量產 4 英寸、8 英寸的硅片廠商。作為行業領導者，MEMC在 20 世紀 60 年代獲得 80%的市場份額。但后期由于連續虧損，孟山都在1989年將 MEMC 賣給了德國化工企業，并于 2016 年被中國臺灣的環球晶圓收購。

隨著本土半導體的崛起，日本硅片廠商后來居上，韓國和中國臺灣企業也在全球占有一席之地。20 世紀 50 年代末，日本公司通過技術引進，開始布局硅晶圓產業。在超大規模集成電路研究計劃（VLSI，1976-1980）的推動下，日本半導體產業快速發展，其中存儲器在 20 世紀 80 年代超過美國，硅片廠商也在此期間獲得黃金發展期，最終經過整合并購形成信越化學和 SUMCO 兩家國際半導體硅片巨頭，2001 年信越化學在全球率先量產 12 英寸半導體硅片。日本半導體硅片產業從20世紀 90 年代超過美國后，至今仍在全球占據主導地位。20 世紀90 年代半導體產業從日本向韓國和中國臺灣轉移，韓國和中國臺灣硅片企業得以成長，并在全球占有一席之地。

競爭格局：本土供應需求強烈，市場集中度有望下降

半導體硅片產業的發展伴隨著整合收購，競爭格局由分散走向集中。半導體硅片產業發展早期由美國 MEMC 主導，之后眾多企業參與競爭，1998 年市場格局極度分散，全球主要市場參與者超過 25 家。但隨著硅片尺寸越來越大，所需投資額大幅提高，規模效應是企業盈利的關鍵，在眾多硅片廠商出現連續虧損的情況下收購兼并不斷發生。通過不斷的整合收購，全球半導體硅片行業由分散走向集中，2019 年全球前五大硅片廠商合計市占率超過 90%。

國際環境加速國產替代，全球市場集中度有望下降。在國際關系緊張的情況下，半導體供應鏈安全成為各國政府和企業的關注重點，半導體硅片作為核心原材料，本土供應需求強烈，2022 年中國臺灣環球晶圓收購德國世創電子因未獲德國審核通過而宣告失敗。在以中國大陸半導體硅片廠商為代表的供給影響下，半導體硅片行業的競爭格局有望發生改變，全球市場集中度有望下降。根據SEMI的數據，2020 年全球前三大半導體硅片廠商合計市占率由 2019 年的68.2%下降至63.8%；前五大廠商合計市占率由 92.6%下降至 86.6%。

8 英寸和 12 英寸硅片需求增加，小尺寸硅片需求穩定

半導體含量提升推動硅片出貨面積增加，2021 年全球硅片出貨面積創歷史新高。歷史上半導體行業的年均增速高于電子系統整體市場，主要驅動力(3.970, -0.07, -1.73%)是電子系統中使用的半導體的含量不斷增加。比如隨著全球手機、汽車和個人電腦出貨量增長趨于成熟和放緩，電子系統市場 2011-2021 年的年均復合增長率為3.5%，而半導體行業 2011-2021 年的年均復合增長率為 6.5%。根據IC Insights 的數據，2021年電子系統中的半導體含量提高到了 33.2%，創歷史新高，同時預期終值將超過40%。在半導體含量推動作用下，硅片出貨面積曾上升趨勢，根據SEMI 的數據，2021 年全球硅片出貨面積 141.65 億平方英寸，創歷史新高。

半導體硅片新增需求集中在 8 英寸和 12 英寸，6 英寸及以下尺寸硅片需求穩定。根據 Omdia 的數據，6 英寸及以下尺寸的半導體硅片需求量在2000 年到2015年之間呈下降趨勢，2015 年后基本保持穩定；12 英寸硅片從2001 年商業化生產后，需求量持續攀升；8 英寸硅片需求量波動相對較少。Omdia 預計2021 至2025年，8 英寸和 12 英寸半導體硅片需求量將增加，6 英寸及以下尺寸硅片需求保持平穩。從出貨片數來看，2021年12英寸占比 47.7%，8英寸占比34.3%，小尺寸占比18.0%；從出貨面積來看，2021 年 12 英寸占比 70.9%，8 英寸占比22.6%，小尺寸占比6.5%。

基于成本考慮，分立器件繼續沿用小尺寸，集成電路向大尺寸遷移。分立器件由于價格偏低，生產廠商對于投資大尺寸產線動力不足，目前仍以6 英寸及以下硅片為主。集成電路使用大尺寸硅片帶來的經濟效益明顯，比如12 英寸硅片的面積是 8 英寸的 2.25 倍，可使用率是 8 英寸的 2.5 倍左右，單片可產出的芯片數量增加，單個芯片的成本隨之降低。若硅片尺寸增大帶來的成本節約可以彌補投資大尺寸晶圓制造產線的成本，廠商便有向大尺寸遷移的動力。目前商用的**半導體硅片尺寸是 12 英寸，18 英寸（450mm）硅片由于工藝和技術難度較大，目前還沒有看到量產的可能。

12 英寸半導體硅片需求旺盛，供求緊張態勢有望持續至2026年

遠程辦公、汽車半導體、元宇宙等新需求推動 12 英寸半導體硅片需求增加。根據 SUMCO 2022 年 2 月的預測，12 英寸半導體硅片的需求量將在遠程辦公、線上會議、自動駕駛、元宇宙等新需求的推動下增加，其中全球數據量將從每年13ZB增加到 160ZB，數據的計算和存儲需求旺盛。SUMCO 預計2021-2025 年高性能計算和 DRAM 對 12 英寸半導體硅片需求量的 CAGR 分別為14.7%和10%。

下游晶圓廠積極投資擴產，增加對 12 英寸半導體硅片的需求。為了滿足下游終端需求，晶圓廠正在加大資本開支擴充產能，預計2022 年投資總額約1500億美元，其中第三方代工廠在先進制程方面尤為積極，2020-2025 年的CAGR為8.1%，IDM 的 CAGR 為 4.6%。在高額資本開支下，預計全球 12 英寸拋光片需求量將從2020年 375.1 萬片/月增加到 2025 年的 555.4 萬片/月，外延片將從229.2 萬片/月增加到 268.2 萬片/月；晶圓代工廠所需 12 英寸硅片量將從2020 年的159.3萬片/月提高到 2025 年的 274.8 萬片/月。

擴產進度落后于需求增加，12 英寸半導體硅片供不應求。根據SUMCO 2 月的最新預測，2021-2026 年 12 英寸硅片需求量的 CAGR 為8.4%。由于12 英寸半導體硅片新建廠房的大規模投產需要等到 2024 年，擴產進度落后于需求增加，2022、2023年 12 英寸硅片供應缺口將比 2021 年更大，預計從2022 年至2026 年全球12英寸硅片廠商的產能利用率均將保持在 100%以上。另外，8 英寸及以下硅片供不應求的狀態也將在 2022 年持續。基于此，各大半導體硅片廠商進入2022 年后，在2021年漲價的基礎上再次漲價。

SUMCO 大額擴產滿足長約需求，環球晶圓收購失敗后亦宣布擴產。SUMCO已與客戶簽訂從 2022 到 2026 年的 5 年長約，為了滿足客戶需求，SUMCO 計劃投資2287億日元（約 125 億人民幣）在 Imari 和 Omura 新建廠房擴產，這是自2008年以來首度投資建設新的工廠。兩個新廠房將于 2022 年動工，2023 年下半年開始投產，并分別于 2Q25、2023 年底滿產，這些新增產能已包含在長約中。環球晶圓收購世創電子失敗后，也于 2022 年 2 月宣布了擴產計劃，將于2022 年至2024年投入1000 億新臺幣（約 228 億人民幣），用于擴充現有廠區以及興建新廠，新產線預計 2023 年下半年開始投產。

4 本土半導體硅片供需兩旺，國內大廠加速崛起

國內積極投入晶圓廠建設，為本土半導體硅片廠商創造機遇

中國是全球新建晶圓廠數量最多的國家，增加對 8 英寸和12 英寸硅片的需求。根據 SEMI 的預計，2020 年至 2024 年間將有眾多晶圓廠上線，包括25 座8英寸晶圓廠和 60 座 12 英寸晶圓廠，其中中國是新增數量最多的國家，中國大陸新增14 座 8 英寸和 15 座 12 英寸，中國臺灣新增 2 座 8 英寸和15 座12 英寸，在新建8 英寸晶圓廠方面，中國大陸的數量遠遠超過其他國家/地區。2021、2022年中國大陸新建數量分別為 5 座和 3 座，新增晶圓廠的投產將帶動對半導體硅片的需求。

為了抓住產業機遇，國內半導體硅片廠商積極擴產

政策資金推動下，國內半導體硅片企業紛紛投資擴產。發展半導體產業已成為國家戰略，國家和地方政府加大支持政策力度。同時，在國產化大趨勢下，大量資金涌入半導體產業。在兩者推動下，國內半導體行業進入蓬勃發展期，半導體硅片作為關鍵原材料，各廠商相繼宣布投資擴產計劃。半導體硅片廠建設主體多，區域分散。由于國內大尺寸半導體硅片企業處于發展早期，尚未形成壟斷格局。各企業和各地政府為了抓住發展機遇，積極建設硅片廠，呈現出建設主體多且區域分散的格局。從日本半導體硅片行業的發展史來看，在產業發展早期，多項目齊頭并進；隨著產業發展成熟，基于規模效應和盈利能力考慮，并購整合是**選擇。

國內半導體硅片產業正迎來前所未有的發展機遇期

與海外半導體硅片企業相比，國內企業進入半導體硅片行業時間較晚，規模化量產時間落后十年以上。其中 8 英寸半導體硅片海外量產時間為1984 年，我國立昂微(61.080, -0.38, -0.62%)量產時間為 2009 年；12 英寸半導體硅片海外量產時間為2001 年，我國上海新昇量產時間為 2018 年。由于起步晚，國內半導體硅片企業面臨較高的行業進入壁壘，包括資金壁壘、人才壁壘、技術壁壘、認證壁壘以及規模壁壘等。但是在國家政策和資本支持下，資金壁壘已基本解決；同時，良好的創業環境和待遇也吸引了優秀的海外人才回流及本土人才加入，半導體硅片領域的人才梯隊正在建立。

本土客戶加速驗證，部分企業已跨過認證壁壘。新進半導體硅片廠商要成為客戶主要供應商一般需要 5 年以上的認證過程：2 年左右的產品流片評估——1年左右的陪片和測試片穩定供應——低價格低數量訂單正片供應1 年——正常價格訂單的 B 類和 C 類供應商——主要供應商。為了保證產品的質量，在有成熟供應商的情況下，晶圓廠導入新硅片供應商的意愿較低，但在國際關系緊張的情況下，國內晶圓制造企業對于硅片本土化需求增加，更愿意為國內企業提供認證機會，在此背景下，國內部分硅片企業已成功完成認證，進入批量供貨階段，隨著經驗的積累，國內企業將有更多的機會導入海外客戶。

量產初期盈利能力較弱，待規模提升后有望改善。半導體硅片行業前期固定資產投資金額較大，在規模出貨前容易虧損，規模效應是企業的競爭優勢之一。國內企業進入時間較短，規模效應還未形成，相比海外大廠，前期盈利能力較弱，尤其是 12 英寸產線。以滬硅產業(20.580, -0.19, -0.91%)為例，2020 年滬硅產業整體毛利率為13.10%，8英寸及以下尺寸產品毛利率為 21.76%，12 英寸產品毛利率則為-34.82%。隨著產能和銷量爬坡完成后，規模效應有助改善企業盈利能力。

核心設備逐步國產化，部分廠商已建立設備設計能力。建設一條硅片生產線需要一系列的設備，包括單晶爐、拋光和清洗設備、切磨設備、檢測設備和外延設備等。雖然目前 12 英寸線生產設備仍以進口設備為主，但已有部分國產設備進入生產線。另外，設備的設計和改造能力也是半導體硅片企業的核心競爭力之一，以單晶爐為例，信越和 SUMCO 的單晶爐是由公司獨立設計制造或通過控股子公司設計制造；其他主要硅片廠商也有自己獨立的單晶爐供貨商，并簽有嚴格的保密協議。經過多年的發展，國內部分廠商也已建立核心設備設計能力，以上海超硅為例，公司設有設備技術中心，核心設備單晶爐由公司自主設計制造。（報告來源：未來智庫）

中國半導體行業中長期景氣上行，為硅片產業帶來投資機遇

半導體硅片企業的業績和市值與行業周期強相關，簽訂長約有助緩解業績波動。從全球半導體硅片大廠 SUMCO 的歷史復盤來看，公司業績和市值波動情況基本一致，2016-2018 年為上行階段，2019、2020 年為下行階段。環球晶圓在2016-2018年的階段與 SUMCO 情形類似，毛利率、凈利率大幅提升，市值也大幅上漲；而在2019、2020 年的下行周期中，環球晶圓因為與客戶簽訂了鎖價鎖量的長約，毛利率、凈利率波動幅度較小。另外，環球晶圓在 2016 年還進行了兩次收購，其中包括全球第四大半導體硅片廠商，因此環球晶圓 2016-2018 年市值上漲10倍左右，遠超 SUMCO；2020 年底環球晶圓開始籌劃收購世創電子，2022 年初宣告失敗。

在國產替代背景下，中國半導體產業進入黃金發展期，為硅片產業帶來投資機遇。在國際關系緊張的情況下，中國半導體全產業進入天時、地利、人和的黃金發展期，從中長期來看景氣度將繼續上行，晶圓廠進入擴產期。而根據2019 年底修訂的《瓦森納協議》，部分高端半導體硅片相關技術受到出口管制，基于供應鏈安全考慮，國內晶圓廠對導入國產硅片的配合度增加。根據麥斯克招股書，我國8英寸硅片僅 10%左右，12 英寸國產供應剛起步。從日本、韓國、中國臺灣半導體硅片產業的發展史來看，半導體硅片企業的成長是伴隨著本土半導體行業的崛起而發生，并將經歷一段收購整合期。我們認為，芯片國產化趨勢將助力我國培育出在全球占有一席之地的半導體硅片企業，當下是投資半導體硅片產業的機遇期。