集成电路系列报告之材料一：半导体大硅片国产替代序幕已开启.pdf

电子 行业 推荐（维持） 集成电路系列报告 之 材料 一 风险评级： 中 风险 半导体 大硅片 国产 替代 序幕 已 开启 2020 年 3 月 25 日 魏红梅 SAC 执业证书编号： S0340513040002 电话： 0769-22119410 邮箱： whm2dgzq 研究助理 ： 邵梓朗 SAC 执业证书编号： S0340119090032 电话： 0769-22119410 邮箱： shaozilangdgzq 集成 电路 行业 指数 走势 资料来源：东莞证券研究所， Wind 相 关 报告 集成 电路 产业 专 题 ： 斗转星移，四大趋势看产业变革方向 集成电路系列报告二： 3D NAND国产替代渐行渐近 集成电路系列报告三：从全球领先企业看 GPU 发展方向 投资要点： 硅 材料 依然 为 主流 半导体 材料 ， 硅片在晶圆制造材料中占比最大 。 半导体产品被广泛应用于各类电子产品中，其重要性不 言而喻。而半导体材料作为制造基础，至今已发展到第三代。 但由 于 制备工艺、后续加工及原料来源等因素影响，硅材料依然是主流半导体材料。 2018年全球半导体材料销售额达到 519亿美元， 其中晶圆制 造 材 料和封装材料的 销售额分别为 322亿美元和 197亿美元 。 根据细分产品销售情况， 硅片占晶圆制造材料市场比值为 38%， 比重 为 相关材料市场第一 位 。 半导体 硅片 向 大尺寸 硅片 迭代。 随着单晶硅制造技术的提升，硅片的尺寸在逐步提升。硅片 尺寸从最初 2英寸，到 4英寸， 5英寸， 6英寸， 8英寸，再到 12英寸， 硅片 尺寸在持续增加。 由于 硅片尺寸扩大能有效降低成本， 所以 其 成为硅片向大尺寸发展的重要推力。 不同尺寸硅片在应 用场景中有所差异，下游对于硅片需求主要集中在 8、 12英寸。 终端市场回暖，需求沿产业链传导 。 12英寸 ： 由于受消费升级 和 数 据 流量爆发等因 素催化，终端设备和基础配套设备需求将会上升。除存储芯片外，电子设备中还包含 CPU、 GPU等高端逻辑芯片，而这些芯片大多数都依赖于 12英寸晶圆制造。 8英寸： 虽然半导体硅片在向大尺寸发展，但由于 8英寸晶圆制造具有较为成熟 的特殊工艺，在新能源汽车、车联网和工业互联等领域具有独特优势。 8英寸晶圆厂扩产将致使 8英寸硅片需求增加。 所以， 在 5G通信等因素加持下，应用端均有较大发展空间。由于 需求 会沿着产业链向上游传递， 所以 硅片 需求量 会有所上升。 虽然 下游 需求 持续 向好， 但 硅片短期供给提升有限 。 目前，硅片市场 景气 度持 续提升 ， 但 从 供给端 来看， 虽然 硅片厂商有扩 产 计划，但从计划到产能释放需要 一定 时间。所以，在 硅片 产能持续保持在高位情况下，硅片供给量在短期难以有较大幅度提升。 国产 半导体 大硅片 已 走上 追赶 之路。 我国作为半导体产业第三次转移的转入国，半导体销售额在全球市场中占比在持续攀升。此外，我国是全球最大的消费电子产品生产国、出口国和消费国，对于半导体产品需求较大。所以，国产化水平将对产业安全有较大影响。硅片作为 晶圆制造材料 市场中占比最大的且最基础品种，我国在硅片领域存在短板且在大硅片方面更为突出。但在 国家政策和资金的 扶 持下，我国 众多企业纷纷规划产线，对半导 体大硅片进行布局。随着产能逐步落地，能有效降低对进口大硅片依赖程度，保障产业安全。 投资建议： 维持 推荐评级。 我国硅片产业已走上追赶先进集团的道路，大硅片规划产能也在逐步落地过程中。在下游 长期 向好的情况下，将利好具有相关布局公司。建议关注：中环股份（ 002129）、硅产业等 。 风险提示： 5G建设不及预期 ； IDC推广不及预期； 手机 出货量 不及预 期；疫情控制不及预期 ； 国家政策改变等 。 深度研究 证券研究报告 行业研究 集 成电路 系 列报 告之材料一 目 录 1. 万丈高楼从地起，半导体产业始于硅片 . 4 1.1 半导体硅片生产 . 5 1.1.1 单晶硅生长技术是关键技术之一 . 5 1.1.2 从 “ 锭 ” 到 “ 片 ” . 6 1.2 半导体硅片持续进化 . 7 1.2.1 硅片向大尺寸迭代 . 7 1.2.2 各尺寸硅片 满足各种需求 . 9 2. 终端市场回暖，需求沿产业链传导 . 9 2.1 12 英寸硅片需求增长势头强劲 . 10 2.1.1 存储芯片成 12 英寸硅片需 求增长重要推力之一 . 11 2.1.2 半导体行业持续景气， 12 英寸硅片需求强劲 . 11 2.2 8 英寸硅片再次迎来黄金机会 . 12 2.2.1 新 能源汽车、车 联网等拉动汽车电子增长 . 13 2.2.2 工业物联网 . 14 2.2.3 8 英寸晶圆代工厂需求持续增大 . 15 3. 硅片扩产长路漫漫 ，硅片产能利用率 将保持在高位 . 16 3.1 12 英寸硅片产能从过剩到紧缺 . 17 3.2 8 英寸硅片扩产面临限制 . 18 4. 从日本半导体产业 发展看我国崛起之 路 . 18 4.1 产业转移成就日本半导体产业发展 . 18 4.2 我国硅片产业目标明确，走出坚定步伐 . 20 5. 新冠疫情已成 为最大 X 因素 . 24 6. 投资建议 . 24 7. 风险提示 . 25 插图 目录 图 1： 2016-2018 全球晶圆制造材料 市场结构（单位：亿美元） . 5 图 2： 2018 年全球晶圆制造材料细分产品拆解 . 5 图 3：硅片生产流程 . 5 图 4：直拉单 晶硅生长示意图 . 6 图 5：各种类硅片 . 7 图 6：硅片尺寸发展历史 . 8 图 7： 2015-2021 年全球 12 寸硅片市场占比情况及预测 . 8 图 8： 2007 年至 2019 年全球硅片面积出货量（百万平方英寸） . 9 图 9： 2020 年半导体出货量占比情况 . 9 图 10：半导体出货量 . 10 图 11： NAND 闪存应用份额 . 11 图 12： 2018 年 12 英寸硅片下游应用占比 . 11 图 13： 12 英寸硅片需求预测（百万片 /月） . 12 图 14： 2018 年 8 英寸硅片下游应用占比 . 13 图 15：中国新能源汽车销售量（ 2014-2019） . 14 图 16：车联网示意图 . 14 图 17：工业互联网产值预测 (单位： 十亿美元 ) . 15 图 18： 8 英寸晶圆厂产能展望 . 16 集 成电路 系 列报 告之材料一 图 19： 2009-2019 年全球硅片销售 （单位：十亿美元） . 16 图 20： 2018 年全球硅片市场份额 . 16 图 21：全球 12英寸硅片产能及需求 . 17 图 22：各尺寸硅片出货面 积占比 . 18 图 23：半导体产业转移情况 . 19 图 24：日本 “VLSI 技术研究组合 ” 项目 . 19 图 25： VLSI 研究协会研究工作架构 . 19 图 26：全球半导体市场规模（单位：十亿美元）及中国占比情况 . 21 图 27： 2018 年中国 8 英寸和 12 英寸硅片产品市场供给情况（单位：万片 /月） . 21 表格目录 表 1：半导体材料性能比较 . 4 表 2： 12 英寸硅片下游应用 . 10 表 3： 8 英寸硅片下游应用 . 12 表 4：联合实验室人员配置及任务分工 . 19 表 5：我国国家层面硅片产业部分政 策 . 22 表 6：中国 8/12 英尺大硅片规划产能情况（万片 /月） . 23 表 7：可关注公司盈利预测（ 2020/3/25） . 26 集 成电路 系 列报 告之材料一 1. 万丈高 楼 从地 起 ， 半导体 产 业 始于 硅片 半 导 体 材料 在 不断 进化 ， 但 硅 材 料 仍 为 主 流 。 半导体 产品 被 广泛 应用于 各 类 电子 产品 中 ，其 重要性 不言 而喻 。 半导体 材料 作为 制造 基础， 至今 已 发展 到 第 三代。 根据 发展 历史，第一代半导体是“元素半导体”， 典型如硅基和锗基半导体 。 得益于 第一代 半导体 材料应 用 ， 集成 电 路 产业 得以 快速 发展 。 第二代半导体材料是化合物半导体 ， 以 砷化镓 、磷化铟 和氮化镓 等 为代表 ， 其 促成 信息 产业 崛起 ； 而 第三 代 半导体 材料 主 要 包括 碳化硅 、氮化镓 、金刚石等 ， 其 具 有 高热导率、高击穿场强、高饱和电子 漂移速率和 高键合能等优点 ， 成为 下一代 信息技术 的 关键 之 一 。 虽然 半 导 体 材料 已经 发展 到 第三代， 但 由 于 制备 工艺、 后续 加工 及 原料 来源 等 因素 影响， 硅 材料 依然 是 主流 半 导 体 材料。 表 1： 半导体 材料 性能 比较 半导体 材料 带 隙 （ eV） 熔 点 （ K） 主要 应用 第一代 半 导 体 锗 1.1 1221 低 压 、 低频 、 中 功率 晶体管、 光电 探测器 硅 0.7 1687 第 二 代 半导体 砷化 镓 1.4 1511 微波、 毫米波 器件、 发光 器件 第 三 代 半导体 碳 化 硅 3.05 2826 1、 高温、 高频、 抗 辐 射 、 大 功率 器件 2、 蓝、 绿、 紫 发 光 二极管、 半导体 激 光 器 氮 化镓 3.4 1973 氮 化 铝 6.2 2470 金 刚 石 5.5 大 于 3800 氧化 锌 3.37 2248 资料来源 ： 互联网 公开 资料 ， 东莞证券 研究 所 不 同 应用场景对硅纯度要求有所不同。 硅 极 少以单质 的形式存 在于自然界中，但在岩石、砂砾、尘土之中 其 以 硅酸盐或二氧化硅的形式广泛存在 。在地壳中，硅是第二丰 富的元素， 其构成 地壳 总质量 的 26.4%。 所以，硅来 源 较为广泛，在 生产中较为容 易获取，进而解决硅片制备所需原料的问题 。目前，多晶硅纯度从 99.9999%至 99.999999999%（ 6-11个 9） 不等，根 据 使 用场 景对 于纯 度要求有所差异，其中太阳能光伏级多晶硅纯度要求较低，而电子级多晶硅纯度则要求较高。多晶硅 经过进一步加工制造可制得单晶硅，单晶 硅是硅片上游材料。 硅 片 在 晶圆制造 材料 中 占比 最大。 晶圆 制造 是 半导体 产业 中 重要 一 环 ， 生产 过 程 中 会 涉及 多 种 材料 。 据 SEMI,2018 年全球半导体材料销售额达到 519 亿美元，增长 10.6%，其中晶 圆制造材料和封装材料的销售额分别为 322 亿美元和 197 亿美元， 同比增长率分别为 15.9%和 3.0%。 根据 细 分 产品 销售 情况 ， 2018 年 硅片 占 晶圆 制造 材料 市 场 比 值 为 38%，比重 为 相关材料市场第一位 。 所以， 硅片 作 为 半导体 生 产 重要 原材料 之一 ， 硅 片 制备 技术 将 对 半导体 产业 发展 产生 一 定 的 影响 。 集 成电路 系 列报 告之材料一 图 1： 2016-2018 全球 晶圆 制造 材料 市场 结构（ 单位： 亿 美元） 图 2： 2018 年 全球 晶圆 制造 材料 细分 产品 拆解 数 据来源 ： SEMI、 东 莞证券研究所 数据来源： SEMI，东莞证券 研究 所 1.1 半导 体 硅片 生产 根据 硅片 生产 流程， 首先 通过 提纯 硅 氧化 得到多晶硅 ， 其后 通过 单晶硅 生长 工艺 得到 硅片 原 始 材料 单晶 锭 ， 再 通过 切片、 研磨 、 抛光 等 硅片 制造 工艺 得到 抛光 硅片 。 通过 对 抛光 硅片 进行 特 殊 工艺 处 理 ， 可 得到 退火片 、 外延片 等 具备 特殊 性能 硅 片。 图 3： 硅片 生产 流程 资料 来源： SUMCO， 东莞证券 研究 所 1.1.1 单 晶 硅生长技术是关键技术之一 直拉法 生长 技术 是 目前 较为 主流 长 晶 工艺 。 单晶硅 是 由 单一 籽 晶 生 长 的 单晶体 硅材料，它 具有 晶 格 完整、 缺陷 和 杂 质 很少 等 特点 。 根据 单晶 硅 生 长 方式 进行 分类 ， 可 将 其 分 为集 成电路 系 列报 告之材料一 区熔 单晶硅（ FZ-Si） 和 直 拉 单晶硅 （ CZ-Si） ， 其中 所 涉及 的 工艺 为 区 熔 法 和 直拉 法 。相较于 区熔 法 ， 直 拉 法 能支持 12 英 寸 等 大尺寸 硅片 生产 ， 而 区熔 法 则 用于 8 英 寸 及 以下 尺寸 硅 片 生产 。 所以， 直拉法 是 目前 较为 主流 长 晶 工艺 。 直 拉 法 主要 工艺 包括 多晶 硅 原料 装料、 多晶硅 融化、 种 晶 、 缩 颈 、 放 肩 、 等 径 生长 和 收尾 等。 直拉法 制备 工艺 是 通 过 加热 放 置 于 坩 埚 内 的 多晶硅 原料 使其 成为 溶液 ， 并 通过 安置 在 炉体 上方 的 籽 晶 轴 ， 使得 单晶 晶 种 能 与 硅 溶 液 进行 接 触 。 通过 籽晶 轴 转动和上下移动 ， 硅 液 会 沿着 籽晶 表面 凝结 和 生长， 最终 形成 单晶 锭。 随着 直拉 法 工艺 不断 深入 ， 基于 基础 工艺 的 新 工艺 在 持续 开发， 目前 已 开发出 磁控 直拉 单晶 生长 、 连 续 加料 直拉 单 晶硅 生长 和 重装 料 直拉单晶 生长 等 工艺。 图 4： 直 拉 单晶硅 生长 示 意 图 资料 来源： 集成 电路 产业 全书 ， 东莞证券 研究 所 在 直拉 单晶 生长 过程 中 需 要 添加 不同 元素 以 满足 不同 需求。 为 满足 不同 器件 制备 的 要求 ， 在 晶 体 生 长 时 需要 掺入 微量 电 学 性 的 杂质 （ 掺杂剂） 。 其中 P 型 半导体 ， 硼（ B）是 最常用 的 掺杂剂； 而 对于 N 型 半导体， 磷（ P） 、 砷（ As） 和 锑（ Sb） 都可以 作为 掺杂 剂。 除 掺杂剂 外， 一般 情况下 在 直拉 过 程 中 需要 避 免 杂质 引入 ， 否则 将 影响 单晶硅、器 件 的 性能 和 质量 。 由于 单晶 硅 生 长 情况 对于 硅片 生产 影 响 较大 ， 所以 单晶硅 生长 技术在 硅片 生产 中 是 关键 技术之一 。 总结 ： 单晶 锭 是 硅 片 生产 原料， 目 前 生产 单晶 锭 以 直拉法 为 主 。 在 生产 过程 中 通过 添加不同 的 掺杂剂 以 制备 具有 不同 性能 的 半导 体 ， 但 需要 对 其他 杂质 进行 严格 管控 ， 否则 成品 质量 将 受 到 影响 。 所 以 ， 单 晶 硅生长技术在硅片生产中是关键技术之一。 1.1.2 从 “ 锭 ” 到 “ 片 ” 硅片 制造 工艺 实现 从 “ 锭 ” 到 “ 片 ” 转换。 当 完成 单晶 硅 生长 工 艺 后， 需要 通过 硅片 制造 技 术 来 实现 硅片 生产 。 根据 生产 流程， 单 晶 硅 锭 需要 通过 切断、 切片、 研磨、 抛光、清洗 五大 步骤 从 而 得到 抛 光 硅片。 其中 ， 通过 切断 得到 适合 切片 的 晶 棒； 切片 是 将 晶棒切成具有 一定 厚度 和 平整度 的 硅 片 ； 研 磨 工 艺 ， 可 去除 硅片 切片 表面 残 留 的 损伤 层， 并集 成电路 系 列报 告之材料一 使 硅片 具有 一 定 的 几何 精 度 ； 抛光 工艺 ， 通过 化学 和 机械 作用， 去除 硅片 表面 残留 的 微缺陷 和 损伤 层， 获得 硅 抛光 片 ； 硅片 清洗 是 去除 硅 片 表 面 各 种 沾 污 。 通过 这 一 系列 加工工艺 后 ， 可 得到 抛光 硅片 。 通过 对 抛光 硅片 进行 特定 工艺 处理 可 得到 具有 特殊 性能 硅片。 抛光 硅片 是 目前 应用 范围最广 、 最 基 础 的 硅片， 以 抛光片 为 基础 进行 二次 加工 可 得到 具有 特殊 性能 的 硅 片 。 退火片 制作 工艺 是 一个 升温 再 降温 的 过程 ， 通过 将 抛光片 置于 氢 或氩气 中 加热 ， 随 即 进入 到退 火 过 程 。 与 抛光片 相比， 其 表面 含氧量 大 幅 减少， 从而 拥有 更 好 的 晶体 完 整 性。 外延片 通常 采 用 化学 气 相 沉积（ CVD） 技术， 反应 原理 为 硅 的 气态 化合物 在 硅片 表面 发生 反应， 并 以 单晶 薄膜 的 形 态 沉积 在 硅 衬底 表面 。 SOI 硅片 具有 三层 结构， 自 上 而下 分别 为顶 层 硅 片 （ SOI 层）、 氧化 层 和 硅 衬底 ； 目前 ， 氢 注入 剥离 键合 技术（ Smart-Cut）、 硅片 直接 键合 技术（ SDB） 和 注 氧 隔离 技术（ SIMOX） 是 三个 最具有 竞争 力 的 SOI 制备 技术 ；由于 SOI 硅片 具有 氧 化 层 ， 从而 减少 硅片 的 寄生 电容 以及 漏电 现 象。 具有 特殊 性能 的 硅片 能 满足 不同 应 用 场景 需求， 是 半导体 产业 中 不可 或缺 的 一部分。 图 5： 各 种类 硅片 资料 来源： SUMCO， 东莞证券 研究 所 1.2 半导体 硅片 持续 进化 由于抛光片是应用最为广泛的硅片，所以下文均以抛光片为讨论主体。 1.2.1 硅片 向 大尺 寸 迭代 大硅片成为发展趋势。 随着 单晶硅 制造 技术 提升， 硅片 的 尺寸 在 逐步 提升。 硅片 尺寸 从最初 2 英 寸 ，到 4 英 寸 ， 5 英 寸 ， 6 英 寸 ， 8 英 寸 ， 再 到 12 英 寸 ， 其 尺寸 在 持续 增加。目前， 硅片 发展 史 具有 多种 表述 。 其中， 据 SEMI 相关 产品 数据， 4 英寸硅片产生于 1986年 ， 6 英寸 产生 于 1992 年 ， 8 英寸 产生 于 1997， 12 英寸 产生 于 2005 年。 而 行业 内 根据各 尺寸 硅片 市场 占比 情况 进行 划分 ， 4 英寸、 6 英寸 和 8 英寸 分别 为 1980 年代 、 1990 年代 和 2000 年代 占据 主流 位置 ； 而 12 英寸 硅片 产线 是 英特尔 和 IBM 于 2002年 首先 建成 ，而 到 2005 年 12 英寸 产品 市场 占比 达到 20%且 市场 占比 持续 增大。 根据 硅片 发展 路径 ，集 成电路 系 列报 告之材料一 大尺寸 硅片 将是 行业 发展 趋势。 图 6： 硅片 尺寸 发展 历史 资料 来源： SEMI， 东莞证券 研究 所 下一代 产品 竞争 力 不足 ， 12 英 寸 硅片 市场 份额 将 有 望 保持 。 根 据 市场 占比 情况， 在 2017年 12 英寸 硅片 市场 份额 为 66.1%且 其 份额 在 持续 增大 。 自 2005 年 起 12 英寸 硅片 被 大规模 使用 以来 至今 已 超过 10 年 ， 在 硅片 向 大尺寸 发展 的 背景下， 硅片 产品 理应 进行 迭代。18英寸 硅片 是 下一代 技术 节点 ， 以 英特 尔、 台积电 等 厂商 和 学 校 为 首 的 相 关 研发专案 已经 取得 了 一定 进展， 但 因 不具备 生产 效益 而 有所 搁置 。 所以 ， 12 英 寸 硅 片 尚未 受到 产品迭代 所 带来 的 影响， 有望 在 较长 一段 时间内 保持 市场 地位 。 图 7： 2015-2021 年 全球 12 寸 硅片 市场 占比 情况 及 预 测 资料 来源： 华 经 情 报 网 ， 东莞证券 研究 所 生产 成本 等 成为 推动 大硅片 发展 的 重要 推力。 目前 ， 集成 电路 发 展 两条 技术 主线 是 硅 片尺寸 扩大 和 芯片 制程 技术 提升 。 其中 ， 硅片 尺寸 扩大 能 有效 降低 成本， 而 这也 成为 硅片向 大尺寸 发展 的 重要 推 力 。 以 8 英 寸 和 12 英 寸 硅片 为例 ， 12 英 寸 硅片 较 8 英 寸 在 面积上 提升 约 2.25 倍 。 由于 可用 生产 面积 扩 大 ， 使得 单 硅 片 芯片 产出 数量 也 有所 差异 ， 其中， 8 英 寸 硅片 产 出 约为 88 块 ， 而 12 英 寸 硅片 产出 约 为 232 块 ， 12 英寸 硅片 产出 较 8英寸 硅片 提升 约 2.64 倍， 产出 增长 较 硅片 面积 增长 更 多。 此外， 由 于 边缘 芯 片 减 少 ，产品 成品率 将 上升 ， 使 得 产 出 会 更 高。 在 芯片 生产 过程中 由于 产出 更 高， 使得 设备 使用率 提升。 所以， 无论是 从 产量 ， 还是 从 设备 使用率 角度 ， 大硅片 能 使 芯片 生产 成本 下降，使 得 晶圆 代工厂 利润 增 厚， 从 而 间接 推动 硅片 向 大尺寸 发展。 集 成电路 系 列报 告之材料一 1.2.2 各 尺寸 硅片 满足 各 种 需求 各种 需求 促 生 对 不同 尺寸 硅片 需求 。 不同 尺 寸 硅片 在 应 有 场景中 有所 差 异 ， 下游 对于 硅片 需求 主要 集 中 在 8、 12 英寸 。 目前 ， 12 英寸 硅 片 主要 应用于 制造 智能 终端中 逻辑 芯片和 存储 芯 片 等 ， 而 8 英寸 硅 片 主要 应用 于 汽车 电子、 工业 自动化 和 指纹 识别 等 集成 电路制造 领域 ， 6 英寸 及 以下 尺寸 硅片 主 要 应用 于 低端 产品 。 所以 ， 在 不同 领域 应用 不同 尺寸 的 硅片 ， 从而 形成 不 同 的 需求。 2. 终端市场回暖，需求沿产业链传导 终 端 市场 需求 将 对 产业链 产生 影响。 硅片 是 晶圆 制造 上游 材料， 晶圆 厂 产能 情况 对 硅片需求 将 产 生 影响。 根据 SEMI 数据 ， 硅片 出货量 存在 一定 周期性， 2019 年 硅片 出 货 量 有所 下 滑 ， 但 情况 有望 得到 好转。 受 消费 升级 和 数据 流量 爆发 等 因素 诱发， 终端 市场 持续向好， 而 需求 沿着 产业链 向 上 游 传递 。 在 硅片 向 大尺寸 发展 的 趋势 中 ， 8 英寸 和 12 英寸硅片 作 为 主流 硅片 产品， 在 终端 市场 带动下 需求 将 持续 扩大。 据 IC insights 预计， 2020年半导体总发货量将增 长 7，达到 10,363 亿个，这将 是有史以来半导体总发货量 第二次超过一万亿个单位 。而在 2020 年 半导体出货量中，预计光电器件、 传感器和 分立器这三项占 69，集成电路占 31 。 此外 ， 2020 年 增 长 率 最高的半 导体细分领域场 景包括智能手机、汽车电子以及人工智能、云和“大数据”系统、深度学习应用程序。 图 8： 2007年至 2019年全 球硅片面 积出货量（百万平方英寸） 图 9： 2020 年 半导体 出货量 占比 情况 数 据来 源： SEMI、 东 莞证券研究所 数据来源： IC insights，东莞证券 研究 所 集 成电路 系 列报 告之材料一 图 10： 半导体 出货量 资料 来源 ： IC insights， 东莞 证券 研究 所 2.1 12 英 寸 硅片 需求 增长 势头 强劲 12 英寸 下游 应用 场景 广阔 。 目前， 12 英寸 硅片 在 下游 产业 中 广泛 应用 ， 产品 大多 使用于 制造 消费 电子 芯片 。 根据 12 英 寸 晶圆 制 造 精度 进行 分类 ， 可 分 为 先 进 制程 和 成熟 制程。 随着 晶圆 厂 制程 不断 提升， 将 增 加 高质 量 12 英寸 大硅片 需求 。 除 晶圆 制 程 提 升 外，终端 市场 向 好 是 拉动 硅片 需求 上升 的 动力 。 表 2： 12 英寸 硅片 下游 应用 尺寸 制程 下游 应用 12 英寸 先进 制程 7nm 高端智能手机主处理器（苹果 A12、骁龙 855 等） 高性能计算 （个人电 脑、服务器 CPU、 矿机） 10nm 高端智 能手机主处理 器（苹果 A11、骁龙 845、 麒麟 970 等） 高性 能计 算（个人电脑、服务器 、矿机） 16/14nm 高 端 显卡（ NVIDIA Volta、 AMD Vega20 等 ） 智能 手机处理器（骁龙 660、骁龙 821、 联发科 P22等 ） 个人电脑 CPU （ Intel Coffee Lake） 服务 器处 理器； 矿机芯片； FPGA 芯片等 20-22nm 存储（三星 DRAM、 NAND Flash） 低端智能手机处理器 ； 个人电脑 CPU; FPGA 芯片； 矿机芯片； 数字电视 、机顶盒 处理器 ； 移动端影像 处理器等 28-32nm WiFi 蓝牙芯片（博通、 高通 802.11ax 芯片 ） ； FPGA 芯片（ Xilinx 7 系） 音效处理芯片 ； 存储 芯片； ASIC 芯片 ； 数字电 视 、机顶盒 ； 低电压、低功耗物联网芯片等 12 英寸 成熟 制 程 45-65nm DSP 处理器（德州仪器） 影像览感器（索尼移动端堆 栈式 CIS） 传感 器中枢（ sensor hub） WiFi、蓝牙、 GPS、 NFC、 ZigBee 等芯片 ； 非易失性存储 90nm-0.13n 物联网 MCU 芯片； 汽车 MCU 芯片； 射 频芯片 ； 基站 通讯设备 DSP、 FPGA 等。 资料来源 ： 互联网 公开 资 料 ， 东莞证券 研究 所