第一章产业概述半导体硅片是制造芯片的载体。因为原料是硅，所以也叫硅片。以及规划硅精炼、提纯、单晶硅生产、晶片成形等工艺。没有管理就可以进入芯片的单道刻蚀等后续环节，这是制造芯片最重要的前道工序。这个概念主要包括:开发制造半导体晶圆、硅晶圆、抛光晶圆的公司。
图半导体硅片产业链结构图
资料来源:iFinD，钱骥投资银行，资产信息网
截至2022年6月22日，iFinD半导体硅片指数成份股数量为9只。截至2022年6月22日，企业总市值2945.88亿元，企业员工总数达到4176人。
特定成份股列表
资料来源:Wind、钱骥投行、资产信息网
按照工艺分类按工艺类型可分为抛光片、外延片和SOI片。其中，抛光片和外延片是市场的主流产品，市场规模约为130亿美元。SOI硅片主要用于射频前端等特殊应用领域，市场规模约10亿美元。
抛光片:由纳米二氧化硅颗粒与高效粘合剂混合，均匀涂布在聚酯薄膜表面，干燥固化而成。
外延片:外延是半导体技术的一种。在双极工艺中，硅片的底层是P型衬底硅；然后在衬底上生长一层单晶硅，称为外延层；然后在外延层上注入基极区、发射极区等。最后基本形成纵向NPN管结构:外延层在里面是集电极区，外延层有基极区和发射极区。外延片是在衬底上有外延层的硅片。
SOI:全称为绝缘体上硅，即绝缘衬底上的硅。该技术在顶部硅和背面衬底之间引入了掩埋氧化物层。
按照尺寸分类一般以硅片的直径来区分规格，通常有6英寸、8英寸、12英寸。目前，半导体硅片的尺寸已经向大尺寸发展。大直径半导体硅晶片可以降低单位芯片的平均生产成本，从而提供更高的规模经济。但由于大尺寸硅片纯度高，技术开发和规模化生产难度大，因此需要改进生产工艺和设备性能。
在5G手机、高性能计算、汽车电气化和智能化、物联网等产业的推动下，8英寸硅片和12英寸硅片成为主流。2021年Q4季度，8英寸硅片月出货量600万片，12英寸硅片月出货量超过750万片。
图8英寸硅片的全球出货量
来源:资产信息网钱骥投行长城证券
图12英寸硅片的全球出货量
按照用途分类根据硅片的应用场景，硅片可以分为正片、伴片和时间电极。该晶片可以直接用于晶片制造。伴随按压功能可分为测试膜、阻断膜和控制膜。试件用于试验和检查制造设备的初始状态，以提高其稳定性。块用于调试新的生产线，并在晶圆生产过程中保护正品。芯片控制是在正式生产前测试和监控新技术的产量。
硅片的分类和使用
来源:钱骥投资银行资本证券，资产信息网
第二章 商业模式和技术发展2.1 半导体硅片产业链图半导体晶圆产业链全景
来源:资产信息网钱骥投行民生证券
半导体晶圆是一个重要的上游产业。半导体制造企业对晶体硅原料进行加工后，获得半导体硅片产品。半导体产品提供给生产光伏电池和光伏组件的中游企业。最后由中游企业提供给主营光伏应用产品的下游企业。
2.2 商业模式代工行业遵循摩尔定律——在价格不变的情况下，集成电路上可以容纳的元件数量每18-24个月就会翻一番，性能也会翻一番。业内有两种商业模式:IDM和垂直分工。
IDM业务模式
设计、制造、封装、销售自有品牌IC的半导体公司叫IDM公司。海外IDM代表包括:英特尔、SK海力士、美光、恩智浦、英飞凌、索尼、德州仪器、三星、东芝、意法半导体等。大陆IDM厂商主要有:华润微电子、士兰威、杨洁科技、苏州顾山、上海贝岭等。
图晶圆制造业的IDM模式
来源:资产信息网钱骥投行开源证券
垂直分工模式
有些半导体公司只做IC设计，没有芯片加工厂。它们通常被称为无晶圆厂，如华为、ARM、英伟达和高通。其他公司只做OEM，不做设计，被称为代工厂，如TSMC、格罗佛德、SMIC和UMC。
2.3 技术发展半导体硅片的生产工艺复杂，涉及许多工序。主要生产环节包括晶体生长、硅片成型、外延生长等工艺。晶体生长主要是指用单晶生长工艺将电子级高纯多晶硅拉制成单晶硅棒。硅片成型主要是指修圆、切割、清洗、研磨、抛光、再清洗去除杂质等工艺。单晶硅棒，并将它们加工成半导体硅抛光晶片。外延生长主要是指用化学气相沉积法在抛光后的半导体硅片上生长一层或多层具有掺杂类型、电阻率、厚度和晶格结构的新硅单晶层，形成半导体硅外延片。
图硅片生产工艺流程
来源:资产信息网钱骥投行平安证券研究所
随着半导体行业晶圆尺寸的发展，光伏行业的晶圆尺寸不断增大，光伏行业的规模也相应迭代。2019年8月，TCL中环正式推出基于12寸长晶技术的硅片产品，包括M12、M10、M9规格。G12产品将整个产业链升级为一个全新的平台。
图半导体行业晶圆尺寸和光伏行业硅片尺寸发展历史
来源:资产信息网钱骥投行浙商证券
作为行业的龙头企业，TCL中环、华润微等半导体硅片行业的龙头企业，拥有的专利超过千项。
半导体硅片指数成份股持有的专利数量
2.4 政策监管政府政策和资金大力支持半导体硅片产业的发展。
国家和地方行业的主要法律法规
资料来源:资产信息网，钱骥投资银行，研究世界
中国半导体行业协会成立于1990年11月17日。是从事集成电路、分立半导体器件、半导体材料与设备等相关企事业单位的生产、设计、科研、开发、管理、应用和教学的非营利性、自律性的全国性社会团体。协会的宗旨是根据国家宪法、法律、法规和政策，开展行业的各项活动；为会员、行业、政府服务；发挥政府与成员单位之间的桥梁和纽带作用；维护会员单位和行业的合法权益，促进半导体产业发展。
第三章 行业估值、定价机制和全球龙头企业3.1 行业综合财务分析和估值方法图综合财务分析
图行业估值与历史比较
图形PE/PB
资料来源:Wind、钱骥投行、资产信息网
图指数市场表现
半导体行业的估值方法可以从市盈率、PEG、P/S、P/S、EV、RNAV、EV/EBITDA、DDM、DCF、股息、权益、无杠杆现金流中选择。净资产价值法、贴现经济增加值模型、调整现值法、NAV净资产价值法、账面价值法、清算价值法、成本重置法、实物期权、LTV/CAC、P/GMV、P/C、Metcalfe估值模型、PEV等。
主要上市公司估值对比图
图TCL中央主要组成
土粮微的主要成分
3.2 行业发展和驱动因子国内半导体硅片发展，走向国际
半导体晶圆行业具有技术难度高、RD周期长、资金投入大、客户认证周期长的特点。半导体晶圆全球进入壁垒高，核心技术主要由国外厂商掌握。因此，目前全球半导体晶圆市场主要由国外厂商主导，使得行业呈现高度垄断的竞争格局。自2020年第四季度芯片短缺以来，各国越来越重视半导体产业链的建设。美欧相继出台相关法律，加大对产业的投入，扶持本土企业。但随着国际形势的不确定性和贸易摩擦的加剧，替代国产硅片有着广阔的市场空，国内半导体硅片企业将受益人群。
此外，由于国外厂商新建生产线增加公司产能和目前半导体晶圆的需求需要一定的时间，国内公司不断增加的产能将补充国外公司产能的不足，从而使国内半导体晶圆企业走向国际，提高在国际市场的市场份额。
需求量大，供应紧张
需求端:随着新能源汽车、物联网等下游产业的繁荣，芯片需求增加。下游的芯片供应紧张传导到了上游。硅片是芯片制造不可或缺的原材料，市场份额最大，因此对硅片的需求持续上升。
供给侧:2021年硅片厂商将满产满销，产能紧张。2021年产能的释放需要一定的周期，但需求量仍然很大，所以半导体硅片的价格会有一定的上涨。
驱动因素
国内晶圆厂新增产能推动硅片需求。
国内晶圆厂商如SMIC、华虹等主要晶圆代工厂，IDM厂商如士兰威、华润微、文泰、长江存储等都在积极扩大生产。12寸逻辑扩展主要集中在28nm及以上的成熟工艺。预计到2023年产能为106.5万片/月，比2020年增长370%。NAND预计将从2020年的5万片/月扩大到2023年的27.5万片/月。DRAM将从2020年的4万片/月扩大到25万片/月。2023年8英寸的产能将比2020年增长50%。
图中国部分12英寸晶圆厂产能扩张
图中国部分8英寸晶圆产能扩张
政策援助
为了促进半导体材料产业的发展，国家从减税、设立投资基金、明确产业发展路径等多方面促进了半导体材料产业的发展。
3.3 行业风险分析和风险管理表常见行业风险因素
来源:钱骥投资银行资产信息网
环境风险
环保政策和标准日益完善和严格，监管执法力度加大，对企业环境整治的要求提高。硅片企业面临更大的环保压力，环保投入的增加增加了生产成本。随着新的环保相关法律的实施，政府的监管和执法更加严格，企业的环境监管和标准得到提高，公众的环保意识增强。半导体硅片企业面临巨大的环境压力。随着国家发布超低排放标准，企业的环保项目投入会增加，环保投入和运营成本会增加。
原材料价格波动的风险
原材料价格波动，特别是上游电子级多晶硅价格上涨，人力资源成本增加，项目建设投产导致折旧增加，可能导致产品成本进一步上升，影响公司毛利率。
管理风险
大多数公司都处于扩张期，规模越来越大，涉及的领域越来越多。如果公司的管理水平和员工的整体素质不能满足公司未来规模扩张的需要，就会削弱公司的市场竞争力。
技术风险
行业的技术快速更新，行业的需求和商业模式不断升级。在这种情况下，公司存在失去技术产品竞争优势和现有核心技术被竞争对手模仿的风险。
产品质量控制风险
随着公司业务规模的扩大，如果公司不能持续有效地执行相关的质量控制制度和措施，一旦产品出现质量问题，将会影响公司在客户中的地位和声誉，进而对公司的经营业绩产生不利影响。
3.4 竞争分析图2021年全球光伏硅片市场份额
来源:资产信息网钱骥投行广发证券
情势分析
优势:行业壁垒高；国外企业的产能扩张不如国内企业，国内企业的产能可以填补海外需求的空缺口，从而提高市场份额，布局海外客户；下游产业的快速发展导致更大的需求。
缺点:国外企业掌握了核心技术，但国内企业还需要不断研究；行业集中度低
机会:下游企业在发展，需求量大；国际贸易摩擦和不稳定的国际局势推动政府加大半导体产业链的布局和投资，政策利好。
威胁:外贸摩擦；过度竞争；政策的改变
中国半导体晶圆企业与国际企业的比较
相比国外半导体硅片企业，国内半导体企业成立较晚。国外成立较早的企业掌握了核心技术，因此垄断性较高。在过去的20年里，国外的市场集中度逐渐提高，核心供应商从20多家减少到目前的5家。企业主要通过并购来增加市场份额。对于硅片制造商来说，规模优势可以降低生产成本。
此外，通过全产业链布局，对产业链上下游企业进行并购，有助于企业提高在产业链中的议价能力。直到2015年，我国半导体硅片企业开始进入发展状态。2020年，上海硅业以22%的市场份额排名全球第七。在技术含量和产品供应能力方面，中国企业正在缩小与国外领先企业的距离。
表300mm中国半导体晶圆制造商布局
来源:钱骥投资银行前瞻产业研究院资产信息网
3.5 发展和行情复盘2022Q1钢板下跌，特钢表现较弱。
截至2022年6月24日，半导体晶圆指数下降16.21%。
图截至2022年6月24日，半导体晶圆指数下降16.21%。
从成份股的市场表现来看，除龙头公司TCL中央外，其余公司均变现不佳。主要原因是2022年初汽车行业销量太差，影响了半导体行业的股票。此外，原材料价格一直处于高位，也是股价下跌的原因之一。
TCL复市与华中地区金融形势
PE/PB带
图阶段市场数据
图块交易数据
图融资融券数据
3.6 行业收并购重组截至2022年6月24日，2022年半导体晶圆的收购有7起。
表2022年半导体晶圆的收购和收购
3.7 中国企业重要参与者中国主要企业有TCL中环[002129。SZ]，李昂薇[00708.sz]，上海硅业[688126。SH]等。
图主要a股和港股公司
TCL中环[002129.sz]: TCL中环新能源科技股份有限公司主要从事半导体硅片、半导体功率及整流器件、导体光伏单晶硅片、光伏电池及组件的研发、生产和销售。主要产品为半导体材料、半导体器件、半导体光伏材料、光伏电池及组件；高效光伏电站项目开发及运营。
Leon Wei [000708。SZ]:杭州莱昂微电子有限公司主要从事半导体硅片和半导体分立器件芯片的研发、生产和销售，以及半导体分立器件成品的生产和销售。公司主要产品有6-12英寸半导体硅抛光片和硅外延片、6英寸肖特基芯片和MOSFET芯片、6英寸GaAs微波射频芯片。
上海硅业[688126。SH]:上海硅业集团有限公司主营业务为从事半导体硅片等材料的研发、生产和销售。公司提供的产品涵盖300毫米抛光和外延片、200毫米及以下抛光片、外延片和SOI硅片。产品主要应用于存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片、功率器件、传感器、射频芯片、模拟芯片、分立器件等领域。
3.8 全球重要竞争者世界上主要的非中国企业包括相扑[3436。T]，万能晶圆[6488。两个]，还有德国的实创[WAF。DF】。
世界五大硅片制造商及其发展历史。
图半导体硅片行业市场份额
SUMO [3436.t]: SUMCO是日本的一家高纯硅制造商。该公司经营一个业务部门。半导体晶圆部制造和销售各种半导体用硅片，包括抛光片、外延片和其他用于制造存储产品和微处理单元的半导体。
邱欢。二]:邱欢晶圆有限公司前身为中美硅制品有限公司半导体事业部，中美硅晶集团于1981年在新竹科学工业园成立。是目前台湾省最大的3寸到12寸半导体硅晶原料供应商，同时也提供高品质的太阳能硅片和晶棒。
德国实创[WAF。DF]:德国实创是全球半导体行业最大的超纯硅片生产商之一，生产直径300mm的硅片。这些构成了现代微电子学和纳米电子学的基础。除了各种晶片形状，产品组合还包括抛光、外延、退火处理和其他特殊产品设计。
第四章 未来展望下游需求大
随着新能源汽车、5G手机等产业的发展，半导体硅片的需求量越来越大。然而，国外半导体生产线的扩张不足以填补需求的增加。所以国内半导体晶圆企业扩大产能可以填补国外企业的空缺口，让客户向国外拓展。紧张的供需关系也有助于半导体企业提高半导体晶圆的价格，增加半导体晶圆企业的利润和利润。
政策支持
我们出台了多项有利于半导体晶圆企业发展的国内政策，大力布局半导体产业链，助力推动半导体晶圆企业发展。
劳拉·奥克尔在Unsplash上拍摄的封面照片
