2022年硅片行業(yè)市場(chǎng)空間及未來需求分析

1、2022年硅片行業(yè)市場(chǎng)空間及未來需求分析1. 硅片制作工藝復(fù)雜，技術(shù)要求不斷提高半導(dǎo)體硅片的制作流程較長(zhǎng)，不同用途的硅片涉及的工藝也不盡相同。硅片按 照加工方式可分為拋光片、退火片、外延片、SOI 片等，其中拋光片是應(yīng)用范圍最廣 的硅片；退火片、外延片及 SOI 片是在拋光片基礎(chǔ)上二次加工形成的硅片。半導(dǎo)體 硅片每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)均會(huì)影響產(chǎn)成品的質(zhì)量、性能，因此需要盡可能地減少晶體缺 陷，保持較高的平整度與表面潔凈度，從而保證集成電路或半導(dǎo)體器件的可靠性。半導(dǎo)體硅片尺寸越大，單位芯片成本越低，因此大硅片是未來的發(fā)展趨勢(shì)，但 是硅片的生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備、材料、工藝的要求越高。在摩爾定律的影響下，半導(dǎo)體硅

2、 片不斷向大尺寸方向演進(jìn)。目前半導(dǎo)體硅片按尺寸主要可分為直徑 50mm（2 英寸）、 75mm（3 英寸）、100mm（4 英寸）、150mm（6 英寸）、200mm（8 英寸）與 300mm （12 英寸）硅片，硅片直徑的變大在硅片面積上體現(xiàn)為平方級(jí)的增長(zhǎng)。硅片尺寸越 大，制作工藝的精度要求越高，但單片硅片上制造的芯片數(shù)量就越多，單位芯片的成 本隨之降低。2. 半導(dǎo)體行業(yè)高度景氣，硅片未來需求旺盛半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，下游終端需求旺盛。隨著個(gè)人電腦和智能手機(jī)的普 及，以及人工智能、區(qū)塊鏈、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的發(fā)展，二十多年來全球 半導(dǎo)體行業(yè)銷售額整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，據(jù) SEMI 統(tǒng)計(jì)

3、及預(yù)計(jì)，2021 年半導(dǎo)體行業(yè)銷 售額達(dá)到 5558.9 億美元，同比增長(zhǎng) 26%，且 2022 年將進(jìn)一步提升至 6135.2 億美元， 同比增長(zhǎng) 10%，并且其中亞太地區(qū)在其中增速高于全球平均水平，表現(xiàn)出了廣闊的 市場(chǎng)前景。半導(dǎo)體需求提升帶動(dòng)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模創(chuàng)新高，中國(guó)大陸半導(dǎo)體材料規(guī)模增 速較高，占比提升。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，2021 年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 643 億美元， 同比增長(zhǎng) 16.3%，其中晶圓制造材料和封裝材料市場(chǎng)規(guī)模分別為 404 億美元和 239 億 美元，分別同比增長(zhǎng) 15.5%和 16.5%。半導(dǎo)體制造材料中硅片仍占據(jù)主要份額，國(guó)內(nèi)硅片銷售額增速高于全球。根據(jù)

4、 SEMI 統(tǒng)計(jì)，2016 年至 2021 年間，全球半導(dǎo)體硅片（不含 SOI）銷售額從 72.09 億 美元上升至 126.18 億美元，CAGR 達(dá) 11.85%；中國(guó)大陸半導(dǎo)體硅片銷售額從 5 億美 元上升至 16.56 億美元，CAGR 高達(dá) 27.08%，增速同期高于全球。 根據(jù) SEMI 統(tǒng)計(jì)，2016 年至 2021 年間，全球 SOI 硅片市場(chǎng)銷售額從 4.41 億美 元增長(zhǎng)至 13.7 億美元，CAGR 達(dá) 25.45%；中國(guó) SOI 硅片市場(chǎng)從 2015 年的 0.01 億美 元快速增長(zhǎng)至 2020 年的 0.93 億美元，CAGR 超 100%。SEMI 預(yù)計(jì)，未來三年全

5、球 和中國(guó)的 SOI 硅片市場(chǎng)規(guī)模仍將穩(wěn)定在高位水平。半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)增長(zhǎng)主因量?jī)r(jià)的雙重提升。量:2021 年全球硅片出貨量為 142 億 平方英寸，同比增長(zhǎng) 14%。價(jià):2021 年半導(dǎo)體硅片的平均價(jià)格為 0.99 美元/平方英寸， 同比增長(zhǎng) 9.7%。一般來講，300mm 芯片制造對(duì)應(yīng)的是 90nm 及以下的工藝制程，200mm 芯片制 造對(duì)應(yīng)的是 90nm 以上的工藝制程。 12 英寸需求增長(zhǎng)主要驅(qū)動(dòng)力來自于邏輯芯片和存儲(chǔ)。據(jù) SUMCO 估計(jì)，從終端 應(yīng)用來看，12 寸硅片的需求主要來自于智能手機(jī)和數(shù)據(jù)中心，同時(shí)兩者也是到 2025 年 12 寸硅片需求絕對(duì)值增長(zhǎng)最大的部分。5G、遠(yuǎn)程辦

6、公等數(shù)字化需求使得全球數(shù)據(jù) 量迅速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)將從 2021 年的 13ZB 增長(zhǎng)至 2025 年的 160ZB，CAGR 達(dá) 84%， 從而推動(dòng)了對(duì)存儲(chǔ)和邏輯芯片需求的增長(zhǎng)。智能手機(jī)方面，我們隨著 5G 到來，移動(dòng)數(shù)據(jù)量高速增長(zhǎng)，據(jù) SUMCO 預(yù)計(jì)， 2021-2025 年移動(dòng)數(shù)據(jù)流量 CAGR 達(dá) 26%，同時(shí)鏡頭數(shù)量提升、存儲(chǔ)容量提升等增 加了對(duì) 12 寸硅片的需求，據(jù) SUMCO，2020-2025 年智能手機(jī)對(duì) 12 寸硅片需求增加 超過 100 萬片/月。HPC 方面，需求主要來源于處理數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)中心 CPU/AI 芯片、5G 及智能手 機(jī) AP 及自動(dòng)駕駛 CPU 需求的大幅增

7、長(zhǎng)。根據(jù) SUMCO，2020 年至 2025 年 HPC 對(duì) 12 寸外延片的需求從 80 萬片/月提升到 150 萬片/月。存儲(chǔ)方面，據(jù) SUMCO 預(yù)計(jì)，2021-2025 年 DRAM 比特增長(zhǎng)率 CAGR 約 20%， 其中容量增加貢獻(xiàn) 10%，晶圓消耗量預(yù)計(jì)增長(zhǎng) 10%。同時(shí)其預(yù)計(jì) NAND 在 2021-2023 年晶圓需求量基本穩(wěn)定，而 2023-2025 年晶圓需求量 CAGR 達(dá) 8%。根據(jù) SUMCOResults for Third Quarter of FY2021(Ended September 30,2021)估 計(jì)，2021 年全球?qū)?12 英寸外延片、拋光片的

8、需求量分別達(dá)到 236.9 萬片/月、443.9 萬片/月，到 2025 年全球?qū)?12 英寸外延片、拋光片的需求量將達(dá)到 268.2 萬片/月、 555.4 萬片/月，2008-2025 年 CAGR 分別達(dá) 5.3%、11.3%。 從 8 寸硅片需求來看，據(jù) SEMI 預(yù)計(jì)，從 2020 年初到 2024 年底，全球半導(dǎo)體 制造商有望將 8 英寸晶圓廠產(chǎn)能提升 120 萬片，即 21%，達(dá)到每月 690 萬片的歷史 新高，從地區(qū)來看，中國(guó)大陸將在 8 英寸晶圓產(chǎn)能處于領(lǐng)先，到 2022 年將占全球 8 英寸產(chǎn)能的 21%。12 寸硅片制造壁壘較高，導(dǎo)致硅片行業(yè)高集中度。硅片主要壁壘有四個(gè)：

9、技術(shù) 壁壘，認(rèn)證壁壘，設(shè)備壁壘和資金壁壘，其中： 技術(shù)壁壘：先進(jìn)制程對(duì)硅片均勻性要求較高，平整度、翹曲度、彎曲度、表面金 屬殘余量等技術(shù)參數(shù)均非常重要，同時(shí)純度要求在 9N-11N，難度較大。 認(rèn)證壁壘：量產(chǎn)硅片不僅要晶圓廠認(rèn)證通過，同時(shí)必須得到終端 fabless 客戶的 認(rèn)證，要打破客戶與供應(yīng)商之間的粘性，新晉供應(yīng)商往往需要提供更高質(zhì)量的硅片， 認(rèn)證期限一般在 1-2 年，目前國(guó)內(nèi)的 12 寸硅片大多停留在測(cè)試片的供應(yīng)上。 長(zhǎng)期以來，全球半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)主要由日本信越化學(xué)、勝高(SUMCO)、臺(tái)灣環(huán) 球晶圓、德國(guó) Siltronic、韓國(guó) SK Siltron 占據(jù)，CR5 近 90%。硅片廠產(chǎn)能滿載，新增產(chǎn)能有限，下游硅片庫(kù)存持續(xù)降低。據(jù) SUMCO 估計(jì)， 2021Q4 來看全球 8 寸硅片月出貨量約 600 萬片，12 寸近 800 萬片，2021Q3-2021Q4 下游需求旺盛，晶圓廠產(chǎn)能利用率均接近滿載，但期間硅片出貨量呈現(xiàn)持平的情況， 表明全球硅片產(chǎn)能已近滿載，新增產(chǎn)能貢獻(xiàn)有限。同時(shí)從下游客戶 12 寸硅片庫(kù)存