2020年半导体硅片行业中环股份分析报告
2020年5月
目录
一、光伏单晶硅片龙头 (4)
1、重点布局光伏及半导体，深耕行业六十余载 (4)
（1）半导体板块 (5)
（2）光伏板块 (5)
2、收入与净利润5年CAGR分别达29%和47% (6)
二、光伏硅片形成双寡头格局，产量CAGR超40% (8)
1、硅片价格进入下行通道，行业寡头主动降价 (8)
2、中环总体相对更为稳健，优势地位持续稳固 (10)
3、中环善借外力，产业链强强联合 (13)
（1）上游：联合保利协鑫 (14)
（2）中游：依托晶盛机电 (14)
（3）下游：深度打通电池、组件、电站环节 (15)
①参与电站建设 (15)
②引进SunPower，拓展电池与组件 (16)
三、有望复制光伏成功优势，半导体硅片扬帆起航 (16)
1、国资股东背景，为融资及国产化赋能 (18)
2、技术积累深厚，产能增长迅速 (20)
3、携手晶盛开发半导体大硅片，延伸产业链协同优势 (21)
始于半导体材料，现已发展为光伏单晶硅片龙头。中环股份前身为天津市半导体材料厂，始建于1958年，位于天津市，是我国最早一批从事半导体材料生产的厂家。公司重点布局光伏及半导体领域，深耕行业六十余载，已经成为全球光伏硅片寡头，也是国内半导体硅片佼佼者。公司一直保持较快发展，近五年收入与净利润复合增速分别达29%和47%。
光伏硅片形成双寡头格局，中环相比更为稳健。目前硅片价格进入下行通道，行业寡头主动降价。国内光伏单晶硅片已形成隆基和中环双寡头竞争格局，两者合计占据近70%的市场份额。中环和隆基在光伏领域各有千秋，中环发展总体较为稳健且重视技术领先。截止2019年底公司单晶硅产能33GW，未来有望拓展至85GW。此外，中环善借外力，通过以合资、参股等方式与产业链上下游的关键企业进行合作。中环于2019年推出对行业有颠覆性影响的M12大尺寸硅片，显著降低电站成本并有望带动大硅片普及进程。
有望复制光伏成功优势，半导体硅片扬帆起航。国资股东背景的中环在融资及国产化方面具有优势，也是天津市第一家实施股权激励的国资公司。中环现已成为全球第三、国内第一家能够批量生产8英寸区熔硅抛光片的公司。2019年公司在CIS、BCD、PMIC芯片等产销规模上实现了全球意义上的重大突破，在逻辑芯片和存储芯片领域也取得了较大进展。至2019年末，公司已实现12英寸满足45nm应用的COP Free产品，并不断对成熟量产及在研产品升级技术，8英寸产品可满足客户需求的各制程级别。
一、光伏单晶硅片龙头
1、重点布局光伏及半导体，深耕行业六十余载
中环股份前身为天津市半导体材料厂，始建于1958年，位于天津市，是我国最早一批从事半导体材料生产的厂家。1999年改制为天津中环半导体股份有限公司（简称“中环股份”），2007年在深交所中小板上市。公司自设立以来，主营业务无重大变化，一直从事半导体分立器件和单晶硅材料的研发、生产和销售。经过多年创新发展，中环股份已经成为全球光伏硅片寡头，也是国内半导体硅片佼佼者。
中环股份主营业务围绕硅材料展开，专注单晶硅的研发和生产，
半导体硅片产业链研究报告 珞珈投资发展（深圳）有限公司 一、节点简介 硅片又被称为硅圆晶片，是集成电路制作中最为重要的原材料。根据晶胞排列是否有序，硅片可分为单晶硅和多晶硅，二者在力学、光学、热学、以及电学等物理性质上存在差异，单晶硅的电学性质通常优于多晶硅。目前，半导体制造用的硅晶圆都是单晶硅。硅片的生产过程非常复杂，从硅石到硅片需要经过提纯、熔铸、拉棒、切割、抛光、清洗等多道工序。一般而言，硅片要经过硅石的三步提纯制备出纯度为99.9999%的半导体级硅，再通过熔铸、拉棒等工艺流程生产成适当直径的硅锭，最后被切割、抛光、清洗并通过质检环节后，可完成的用于下游生产的薄硅片的制备。在所有半导体制造材料中，硅片及硅基材是最重要的半导体制造材料。硅片市场呈现寡头垄断格局：2016年，全球第六大硅片供应商中国台湾地区公司环球晶圆并购全球第四大硅片供应商美国SunEdison，成为全球第三大硅片企业。全球硅片行业形成日本信越化学、三菱住友、中国台湾地区环球晶圆、德国世创和韩国LG五大供应商垄断格局，占据全球超过90%以上的硅片供应。硅片是最主要的半导体材料，历年来硅晶圆片的市场销售额占整个半导体材料市场销售总额的32%~40%，在具体的硅片方面，目前主流硅片为12英寸、8英寸、6英寸。单晶硅片直径越大，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低，12英寸硅片自2009年开始市场份额超过50%，到2015年份额以达到78%。半导体硅片具有极高的技术壁垒，全球市场呈现寡头垄断的格局，日本越信和SUMCO一直占据主要份额，约各占30%左右，其他主要公司有德国Siltronic，韩国LGSiltron和台湾环球晶圆四家公司，上述六家
半导体材料系列报告（6）硅片：集成电路大厦之基石 发布日期：2020 年06 月24 日
硅片是半导体行业基石，摩尔定律不断催生大尺寸硅片需求 在七种主要半导体材料中，硅片作为半导体集成电路/器件的载体，是当之无愧 的产业基石。硅片制造属于半导体制造的上游环节，是后续的芯片前道工艺与 后道工艺的基础，以单晶硅为主流晶圆材料，直拉法和区熔法为主要的单晶工艺技术路线。半导体硅片制造难度高、下游应用广，是核心的硅片市场。受摩尔定 律影响，硅片为适应芯片制程的进步正朝大尺寸方向发展，硅片尺寸越大，单位 芯片制造的成本越低，边角浪费的硅片越少。 原材料和设备供应商深度参与，行业供给内在逻辑复杂 硅片行业上游是以高纯多晶硅为主的原材料厂商和硅片设备厂商，前者曾一度面临短缺，目前通过国产替代缓解供给压力；后者则深度参与硅片研制，在硅片制造公司的发展过程中起到重要协同作用。目前大硅片制造设备长期被美日韩德等国厂商控制，其中尤以日本厂商为甚。硅片行业内在逻辑较为复杂，下游需求和芯片制程保持同步，大尺寸配合先进制程商用步伐，终端应用结构决定硅片需求层次。短期供需关系、设备厂商提供的资源、投资回报率等一同影响着硅片制造厂商的发展潜力。 海外龙头高度垄断国际市场，大陆厂商逐步奋起直追 硅片行业集中度高，目前被日本、台湾地区、韩国、欧洲厂商高度垄断。2019 年全球大硅片市场日本信越化学市场份额29%、日本SUMCO 集团市场份额23%、中国台湾环球晶圆市场份额16%、德国世创Siltronic AG 市场份额12%、韩国SK Siltron 市场份额12%，前五大厂商总体市场占有率高达92%。行业壁垒较 高，技术为显性壁垒，下游客户的认证为隐性壁垒。大陆硅片厂商于2019 年启动扩产潮，有望切入全球硅片供应链，实现份额和业绩双增厚。本土受益标的包 括大陆规模最大的硅片企业沪硅产业、技术领先的单晶硅供应商中环股份和神工 股份，以及正在上市受理中的立昂微电子等。 产业基金聚焦半导体材料，内生与外延赋能国产硅片进口替代 大基金二期有望聚焦半导体材料，占据产业龙头地位的大硅片企业将受益于资本和技术的集聚效应，进入新一轮强劲增长期。硅片国产化势在必行，国产替代亟 待上游和下游集成电路产业的共同突破，在此过程中，海内外并购重组将为国产硅片行业提供外延动力。另一层面，在供需和库存的共同影响下，大硅片已进 入涨价周期。5G 技术的革新以及芯片制程的快速进步，将继续提升硅片整体价格。投资建议 我们认为国产大硅片将迎来突破，行业领先的厂商值得重点关注，重点关注沪 硅产业、中环股份、神工股份、立昂微电等。 风险提示
单晶硅行业分析报告 1、单晶硅分为半导体级和太阳能级两种，半导体级单晶硅是电子信息材料中最基础的材料，主要用于制造半导体和集成电路，太阳能级多晶硅主要用于制造太阳能电池。 2、日本、美国和德国是世界上硅材料的主要生产国，我国硅材料和日本同时起步，但技术较国际先进水平差距较大。目前国内企业主流产品为3”—6”硅片，而国际主流产品则为8”—12”硅片，且正在向12”硅片靠拢。 3、目前半导体单晶硅高端技术主要被几家国际大公司垄断，日本的信越公司、SUMCO公司、德国的WACKER公司和美国的MEMC等大型跨国企业占据了半导体单晶和硅片市场的90%。国内企业发展单晶硅面临技术和资金两大瓶颈，但我国太阳能级多晶硅技术接近国际先进水平，生产产量和出口额排名世界第一。 4、从市场供应状况看，全球和国内3”--6”电子级单晶硅片市场基本趋于饱和，受原材料市场影响基本没有利润空间，大尺寸单晶硅片市场需求增长迅猛，利润非常可观，已基本成为市场主流产品。太阳能级单晶硅今年呈高速增长趋势，但国内外的产能也在不断扩大，供需基本平衡。 5、全球太阳能多晶硅制造技术由发达国家的七家公司垄断，这七家公司占全球90%以上的市场份额。近两年，我国太阳能级多晶硅行业发展可谓突飞猛进，许多上规模的项目纷纷投产，从2008年起太阳能级多晶硅市场基本趋于供需平衡，到2008年下半年，伴随世界金融危机的蔓延，太阳能级多晶硅市场又面临严重的半停顿状态，价格快速回落，而且是有价无市。但电子级单晶硅技术由于被世界几大厂商垄断，国内仅有新光硅业一家能生产，供需矛盾非常突出，未来价格会居高不下。 6、单晶硅下游半导体器件市场一直呈平稳增长趋势，随着规律性起伏，也会产生一些调整，但总体增长趋势不变。而2005-2008年，太阳能市场呈爆发型市场增长态势，因此，市场对太阳能级多晶硅及单晶硅的需求较为旺盛。而半导
引言 目前伴随着国内代工行业的兴起，在产业链的前端材料行业，大直径硅片的国产化迫在眉睫。为了国内半导体产业做到自主可控，我们必须发展大直径硅片材料产业。 日本在半导体材料方面的全球份额占比很高，最近发生的日本禁止向韩国出口半导体材料事件，导致韩国半导体行业不得不转向其他渠道解决难题，这从侧面反映了日本作为半导体材 料的大国，一举一动都会牵扯到全行业产业链的神经。 中国的硅材料产业：起了大早，未赶上班车 在国际贸易冲突频发的今天，半导体已经成为了“重灾区”。广为人知的有两个事件导火索， 一个是中兴事件，一个是华为风波。还有一例就是日本禁止向韩国出口半导体材料举措。2019年200mm硅片需求显著下降，而300mm硅片需求却维持坚挺，月需求量超过600万片。 我国大硅片主要依赖进口。因为我们的大硅片产业还处于一个起步阶段。1997年中国拉制成 功直径300mm硅单晶棒，大硅片研发项目启动时间并未比国外晚太多。后期研发由于产业 投入不足，市场环境尚未形成。 目前，国内近100万片的月需求量主要依赖进口。张果虎形象的比喻说，“中国的300mm硅 材料，起了大早，未赶上班车。” 中国正在全力发展大硅片产业，如何突破并形成产业竞争力，如何掌握“杀手锏”？日本的经 验值得我们参考和研究。 日本大硅片的现状 半导体硅材料起步于欧美，日本起步落后于欧美，但今天实现了反超，并取得绝对领先地位，占据全球60%以上份额。2019年全球半导体市场下降，日本信越等却维持良好营收和利润增长。 日本的半导体材料核心企业主要有两家：信越Shinetsu和胜高SUMCO。信越的主要产品是 在PVC、硅片、电子功能材料三个领域，并占据全球第一的市场份额。其中硅片为信越化学 的一个事业部业务。胜高SUMCO是由Mistsubishi M. Silicon、SumitomoSiTix、KomatsuElec.等多家公司合并而成。 全球300mm硅片出货量最大的是信越，其次是胜高。两家的月出货量合计超过350万片，远远超出第三家Globalwafer的月出货量90万片。日本这两家300mm硅片出货量占全球比例达到55%，占据主导地位近20年。（来源：SEMI数据）
2018年硅片行业分析 报告 2018年7月
目录 一、硅片：半导体产业的基石 (5) 1、硅片：半导体不可或缺的基础材料 (5) 2、多维度解密硅片制造：设备、材料、工艺 (6) 12 3、硅片产品家族 .................................................................................................. （1）抛光片（Polished Wafer） (12) （2）退火片（Annealed Wafer） (12) （3）外延片（Epitaxial Wafer） (13) （4）结隔离硅片（Junction Isolated Wafer） (13) 4、大尺寸成为硅片发展未来方向 (14) （1）大尺寸硅片的优势 (14) ①提高生产效率 (14) ②提升硅片利用率 (15) ③在合理成本下提升性能 (15) （2）大尺寸硅片的难点 (16) ①尺寸越大，成本及所需资本投入急升 (16) ②晶圆尺寸面积增速远高于厚度增速，导致传统CZ法难以继续提升晶圆尺寸 . 16 ③随着面积倍增，硅晶柱重量也在提升，导致传统CZ拉晶法效率降低 (17) ④石英坩埚的一次性使用进一步提高了成本 (18) 二、供需关系：硅片市场开启新一轮景气周期 (22) 22 1、供给端分析 ...................................................................................................... （1）硅片产线投资回报测算：7年收回成本 (22) （2）传统供应商垄断市场，扩产动力和能力双重缺失 (23) （3）中国新建产能释放仍需等待至少1-2年 (26) 2、需求端分析 ...................................................................................................... 27（1）行业特征从周期性转向持续成长 (27)
一文看懂半导体硅片所有猫腻 半导体单晶硅片的生产工艺流程 单晶硅片是单晶硅棒经由一系列工艺切割而成的，制备单晶硅的方法有直拉法（CZ 法）、区熔法（FZ 法）和外延法，其中直拉法和区熔法用于制备单晶硅棒材。区熔硅单晶的最大需求来自于功率半导体器件。 单晶硅制备流程 直拉法简称CZ 法。CZ 法的特点是在一个直筒型的热系统汇总，用石墨电阻加热，将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化，然后将籽晶插入熔体表面进行熔接，同时转动籽晶，再反转坩埚，籽晶缓慢向上提升，经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程，得到单晶硅。 区熔法是利用多晶锭分区熔化和结晶半导体晶体生长的一 种方法，利用热能在半导体棒料的一端产生一熔区，再熔接单晶籽晶。调节温度使熔区缓慢地向棒的另一端移动，通过整根棒料，生长成一根单晶，晶向与籽晶的相同。区熔法又分为两种：水平区熔法和立式悬浮区熔法。前者主要用于锗、GaAs 等材料的提纯和单晶生长。后者是在气氛或真空的炉室中，利用高频线圈在单晶籽晶和其上方悬挂的多晶硅棒的接触处产生熔区，然后使熔区向上移动进行单晶生长。由于硅熔体完全依靠其表面张力和高频电磁力的支托，悬浮于多
晶棒与单晶之间，故称为悬浮区熔法。 巨头垄断硅片市场进口替代可能性高 直拉法和区熔法的比较 单晶硅是从大自然丰富的硅原料中提纯制造出多晶硅，再通过区熔或直拉法生产出区熔单晶或直拉单晶硅，进一步形成硅片、抛光片、外延片等。直拉法生长出的单晶硅，用在生产低功率的集成电路元件。而区熔法生长出的单晶硅则主要用在高功率的电子元件。直拉法加工工艺：加料→熔化→缩颈生长→放肩生长→等径生长→尾部生长，长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出，即完成一次生长周期。 悬浮区熔法加工工艺：先从上、下两轴用夹具精确地垂直固定棒状多晶锭。用电子轰击、高频感应或光学聚焦法将一段区域熔化，使液体靠表面张力支持而不坠落。移动样品或加热器使熔区移动。这种方法不用坩埚，能避免坩埚污染，因而可以制备很纯的单晶，也可采用此法进行区熔。 半导体单晶硅片加工工艺流程 工业生产中对硅的需求主要来自于两个方面：半导体级和光伏级。半导体级单晶硅和光伏级单晶硅在加工工艺流程中存在着一些差异，半导体级单晶硅的纯度远远高于光伏级单晶硅。半导体级单晶硅片的加工工艺流程：单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V 型槽处理→切片，倒角→研磨，腐蚀--抛光→清洗→包装。
广州创亚企业管理顾问有限公司 光伏产业链及硅片技术发展分析报告
目录Contents
1.1产业链景气传导过程 光伏产业是指将硅料通过各类技术和工艺路线生产出太阳能电池片，并将太阳能电池经过串并联后进行封装保护形成大面积的太阳能电池组件，再配合功率控制器等，形成光伏发电装置的产业链。 太阳能光伏产业链由三大环节组成，分别为：从整个产业链利润分布来看，上游企业和中游企业利润主要由产品单位价格、生产成本和出货量决定，下游应用端电站运营的收益相对稳定，跟标杆电价、光照时间相关。中间段电池片和电池组件的附加值较低。 上游硅料和 硅片 中游电池片和下游组件 最终端的光伏电站
根据统计结果，在光伏行业各环节中，若以营 光伏产业链上下游示意图业利润率进行排序，则有如下顺序：硅片>电池片> 电池系统安装及服务>电池组件。 同时产业链各个环节的利润率分布也是动态变 化的，一方面由于技术迭代带来的一个环节持续扩 产达产将带动上游环节投资供需趋紧重启投资。另 一方面，新技术产业化带动产品性价比提升也将降 低下游成本刺激需求不断扩大。而这其中电池片环 节是承上启下的最重要一环。
1.2产业链价值结构分布 产业链价值分布决定了各环节降本空间降本结构，进而决定了不同技术迭代路径的必要性，从而为我们分析下游投资规模和设备需求弹性提供依据。 电站角度看?组件成本已经下降至电站成本四成左右，其他固定成本开支相对刚性。 ?在其他固定成本不变的情况下，单板功率越大则单W非组件成本摊薄的越低，因此下游电站有很强意愿接受大功率组件，上游的大尺寸硅片等高功率技术有巨大空间。 ?因此组件的价值分布决定了大功率/大硅片技术路线的必然趋势。 光伏组件成本构成来看?电池片成本占比依然接近七成，成为组件降成本的主要环节。 ?因此未来新建组件产能必须可以兼容多种电池片尺寸和技术路线，组件生产效率优先也决定了组件产能设备投资更追求性价比。
中国半导体硅片外延片行业发展概述 1.1 半导体硅片、外延片行业概述 （1）半导体硅片、外延片定义及分类 在半导体制造业中广泛使用各种不同尺寸与规格的硅片，目前12英寸硅片的出货量占比超过60%，是目前主流的硅片尺寸。18英寸晶园世代的技术和机台设备有不少方针已开始确立，但依目前半导体业的态势观察，现在还很难取得实质性的进展。 硅片是生产集成电路的主要原材料。硅片尺寸越大则每片硅片上可以制造的芯片数量就越多，从而制造成本就越低。硅片尺寸的扩大和芯片线宽的减小是集成电路行业技术进步的两条主线。目前12英寸硅片的出货量占比超过60%，是目前主流的硅片尺寸。 半导体硅片通常由高纯度的多晶硅锭釆用查克洛斯法（CZ Method）为主拉成不同电阻率的硅单晶锭，然而经过晶体定向→外园滚磨→加工主、副参考面→切片→倒角→热
处理→研磨→化学腐蚀→抛光→清洗→检测→包装等工序。 根据硅纯度的不同要求，可分为太阳能等级6个“9”纯度，以及半导体等级11个“9”纯度。 （2）半导体硅片、外延片市场结构分析 1）行业产品结构分析 在半导体制造业中广泛使用各种不同尺寸与规格的硅片，通常包括4英寸、5英寸、6英寸、8英寸及12英寸，它们的基本规格如下表所示。 图表 1 半导体硅片分类情况(单位:毫米,微米,平方厘米,克,英寸)
图表来源：本研究中心整理 由于缺乏统一定义，硅片尺寸的过渡时间无法达成共识，其中有一种观点认为累积硅片的出货量超过100万片时，表示该硅片尺寸应进入下一阶段。实际上如英特尔等总是领先其他业者，率先采用更大尺寸的硅片。 现将SEMI于2006年的说法，全球硅片尺寸的过渡时间表列于如下：4英寸硅片于1986年；6英寸于1992年；8英寸于1997年及12英寸于2005年。而如果依英特尔的芯片生产线建设（见intel’s all fab list），它的3英寸生产线建于1972年FAB2；4英寸生产线建于1973年FAB4；6英寸生产线建于1978年FAB5；8英寸生产线建于1992年FAB15；第一条12英寸生产线建于2002年FAB12 in Hillsboro，与IBM同步。 业界较为公认的说法是，1980年代是4英寸硅片占主流，1990年代是6英寸占主流，2000年代是8英寸占主流，到2002年时英特尔与IBM率先建12英寸生产线，到2005年12英寸硅片已占总硅片的20%，到2008年占30%，而那时
硅片行业品牌企业沪硅产业调研分析报告
1. 具备国际竞争力的半导体硅片龙头 (7) 1.1 高成长性的国内半导体硅材料领军者 (7) 1.2 国资背景深厚，海内外产能协同布局 (10) 2. 半导体硅片需求旺盛，进口替代空间广阔 (14) 2.1 受益下游新兴需求，半导体硅片空间广阔 (14) 2.2 五大寡头垄断半导体硅片制造 (19) 2.3 半导体产业向大陆转移，政策推动行业快速发展 (20) 3. 公司掌握大硅片核心技术，竞争力持续提升 (23) 3.1 研发能力强劲，率先实现300mm硅片量产 (23) 3.2 积极融资扩产，盈利能力有望提升 (28) 4. 盈利预测与估值 (31)
图1：公司发展历程 (8) 图2：硅产业集团产业布局 (8) 图3：2016-2019Q1-Q3营业收入及同比增长率（单位：百万元、%） (9) 图4：2016-2019Q1-Q3归母净利润及同比增长率（单位：百万元、%） (9) 图5：2016-2019Q1-Q3公司200mm及以下、300mm产品营业收入（单位：百万元） (9) 图6：2018年公司营收结构（单位：%） (9) 图7：2016-2019Q1-Q3销售毛利率、净利率（单位：%） (10) 图8：2016-2019Q1-Q3分产品毛利率（单位：%） (10) 图9：硅产业集团架构 (11) 图10：公司参控股子公司情况（单位：%） (13) 图11：2010-2018半导体行业销售额及增速（单位：亿美元，%） (14) 图12：2018年半导体应用领域分布（单位：%） (14) 图13：半导体终端应用市场情况（单位：亿美元，%） (14) 图14：半导体行业产业链条 (15) 图15：2018年全球半导体制造材料市场结构（单位：%） (15) 图16：2009-2018年半导体硅片市场规模及增速（单位：亿美元，%） (15) 图17：2009-2022年半导体硅片出货量（单位：百万平方英寸） (16) 图18：2009-2018年半导体硅片价格（单位：美元/平方英寸） (16) 图19：硅片向大尺寸方向演进 (17) 图20：200mm与300mm硅片尺寸对比 (17) 图21：2014-2020E不同尺寸半导体硅片市场占有率（单位：%） (17) 图22：抛光片、外延片生产工艺流程 (18) 图23：SOI硅片生产工艺流程 (18) 图24：2018年全球半导体硅片市场格局（单位：%） (19) 图25：国家政策积极支持半导体产业发展 (21) 图26：国内晶圆厂分布 (22) 图27：2016-2019Q1-Q3研发投入及其占比（单位：百万元，%） (27)
光电倍增管（PMT）研究进展及应用 ——记2004年北京HAMAMATSU技术交流会 前言 “2004年北京HAMAMATSU技术交流会”于2004年10月27日～2004年10月29日在浙江杭州召开的。北京HAMAMATSU技术交流会是由北京滨松光子技术有限公司承办的技术交流活动，每年举办一次，邀请各个科研机构和生产单位的专家和技术人员参加，主要介绍滨松公司的产品和研究进展，解答用户的技术问题，交流讨论光电器件在科研和生产中的应用问题。我代表西安交通大学生物医学与分子光子学研究室和西安天隆科技有限公司有幸参加了这次交流活动。 HAMAMATSU（滨松）是总部设在日本的一家主要生产光器件的跨国公司。它在亚洲、欧洲和北美设有七家分支机构。日本滨松下设四个生产部门：电子管事业部，主要生产以光电倍增管为主的各种真空探测器,真空光源等相关仪器设备。半导体事业部，主要生产以光电二极管为主的各种半导体光电器件。系统事业部，主要生产以滨松公司自产器件为中心的各种分析和测量仪器,应用在半导体芯片,生物工程和医疗等各种领域。激光器事业部，主要生产科研和产业用的大功率半导体激光器。北京滨松光子技术有限公司是1988年由中国核工业总公司北京核仪器厂与日本滨松光子学株式会社共同投资成立的。 在2004年交流会中来自日本滨松总部、电子管事业部、半导体事业部的五位专家做了五场专题报告，分别是大冢副社长做的“HPK(滨松)与光产业的现状和未来”，夸田敏一先生做的“PMT新产品介绍”，久米英浩先生做的“PMT应用技术产品及应用领域”，伊藤先生做的“半导体光检测新产品介绍”和石原繁树做的“光源产品介绍”。会议过程中还穿插有技术交流活动，为来自各个科研院所和生产单位的技术人员提供了一个交流的平台。 光电倍增管技术的进展 图1 滨松生产的PMT
世界半导体公司排名———详细 25大半导体厂商排名（2006年统计数据）： 1. 英特尔，营收额313.59亿美元 2. 三星，营收额192.07亿美元 3. 德州仪器，营收额128.32亿美元 4. 东芝，营收额101.66亿美元 5. 意法半导体，营收99.31亿美元 6. Renesas科技，营收82.21亿美元 7. AMD，营收额74.71亿美元 8. Hynix，营收额73.65亿美元 9. NXP，营收额62.21亿美元 10.飞思卡尔，营收额60.59亿美元 11. NEC，营收额56.96亿美元 12. Qimonda，营收额55.49亿美元 13. Micron，营收额52.90亿美元 14. 英飞凌，营收额51.95亿美元 15. 索尼，营收额48.75亿美元 16. 高通，营收额44.66亿美元 17. 松下，营收额41.24亿美元 18. Broadcom，营收额36.57亿美元 19. 夏普，营收额34.76亿美元 20. Elpida，营收额33.54亿美元 21. IBM微电子，营收额31.51亿美元
22. Rohm，营收额29.64亿美元 23. Spansion，营收额26.17亿美元 24. Analog Device，营收额25.99亿美元 25. nVidia，营收额24.75亿美元 飞思卡尔介绍： 飞思卡尔半导体是全球领先的半导体公司，为汽车、消费、工业、网络和无线市场设计并制造嵌入式半导体产品。这家私营企业总部位于德州奥斯汀，在全球30多个国家和地区拥有设计、研发、制造和销售机构。 产品领域： 嵌入式处理器 汽车集成电路 集成通信处理器 适用于2.5G 和3G无线基础设施的射频功率晶体管 基于StarCore? 技术的数字信号处理器(DSP) 下列领域处于领先地位： 8位、16位和32位微控制器 可编程的DSP 无线手持设备射频微处理器 基于Power Architecture?技术的32位嵌入式产品 50多年来，飞思卡尔一直是摩托罗拉下属机构，2004年7月成为独立企业开始了新的生活。此后，公司在董事长兼首席执行官Michel Mayer的领导下，努力提高财务业绩，打造企业文化，构筑全球品牌。 意法半导体（ST）集团介绍
2020年半导体行业分 析报告 2019年12月
目录 一、全球半导体呈现周期性，国产替代赋予成长性 (4) 1、全球半导体呈现周期性，新需求催生创新周期 (4) 2、国产替代赋予成长性，自主可控加速成长属性 (5) 3、国内半导体行业受到创新周期与国产替代双重影响 (6) 二、多重创新周期叠加，恰逢2020年 (7) 1、5G手机：2020年是5G换机周期年 (7) 2、TWS耳机：2020年是安卓TWS放量年 (9) 3、服务器：2020年是服务器重回增长年 (10) 4、游戏主机：2020年是主机换机周期年 (11) 三、上游产业链供不应求，景气度回升 (13) 1、代工：先进制程到成熟制程，景气度相继回暖 (13) （1）台积电：2019Q2起大反转 (13) （2）联电、中芯国际：2019Q3产能利用率提升 (14) （3）世界先进、华虹：预计2019Q4景气度回升 (15) 2、存储：NAND、DRAM价格已逐渐企稳，预计20Q2涨价 (16) 3、CIS：数量+像素双轮驱动，涨价开始积极扩产 (17) 4、封测：5G等需求拉动下19H2已回暖 (19)
全球半导体呈现周期性，国产替代赋予成长性。全球半导体行业因其下游需求的不断迭代，如大型机、家电到PC、笔记本到功能机、智能手机的迭代，而具有一定的周期属性。近年不断发生的中兴、华为事件、中美贸易摩擦等又加速促进了国产替代的进程。国内半导体行业受到下游需求创新周期和国产替代的双重影响。 多重创新周期叠加，恰逢2020年。半导体行业下游应用主要包括计算端（电脑、服务器）、通讯端（手机、有线通讯）和消费电子端（可穿戴、电视）等。（1）随着5G基站的进一步建设和配套应用的不断发展，2020年将迎来第一波5G换机潮；（2）受益于2019年Q3联发科、高通、华为等相继实现TWS蓝牙连接技术问题，打破苹果AirPods监听模式专利封锁，安卓TWS或将迎来行业拐点；（3）随着全球服务器库存逐渐消化完毕，企业持续进行的数字化转型和AI应用的推进，服务器在2020年将重回增长步伐；（4）游戏主机大厂索尼将在2020年推出新一代游戏机Playstation 5，也将对半导体产业链产生一定的拉动作用。5G手机、TWS耳机、服务器和游戏主机这四大创新周期将成为2020年半导体行业下游需求的主要增长点。此外，汽车、AIOT等也将驱动半导体行业复苏。 上游产业链供不应求，景气度回升。代工方面，第一梯队厂商台积电2019年Q2收入开始大反转，资本开支显著增加。第二梯队厂商联电、中芯国际2019年Q3产能利用率开始提升。第三梯队厂商世界先进、华虹2020年一季度产能已被订空；存储方面，NAND、DRAM 价格已逐渐企稳，2020年有反弹趋势；CIS方面，后置四摄手机时代
天津半导体项目可行性研究报告 规划设计/投资分析/产业运营
报告摘要说明 半导体行业具有技术难度高、投资规模大、产业链环节长、产品种类多、更新迭代快、下游应用广泛的特点，产业链呈垂直化分工格局。半导 体制造产业链包含设计、制造和封装测试环节，半导体材料和设备属于芯 片制造、封测的支撑性行业，位于产业链最上游。 半导体材料主要应用于集成电路，我国集成电路应用领域主要为计算机、网络通信、消费电子、汽车电子、工业控制等，前三者合计占比达83%。近年来，随着我国大陆地区集成电路产业持续快速发展，我国大陆地区的 半导体材料市场上升最快，2016年及2017年分别增长7.3%和12%。 该半导体材料项目计划总投资12743.27万元，其中：固定资产投 资10165.71万元，占项目总投资的79.77%；流动资金2577.56万元，占项目总投资的20.23%。 本期项目达产年营业收入22274.00万元，总成本费用17398.11 万元，税金及附加243.64万元，利润总额4875.89万元，利税总额5792.07万元，税后净利润3656.92万元，达产年纳税总额2135.15万元；达产年投资利润率38.26%，投资利税率45.45%，投资回报率 28.70%，全部投资回收期4.98年，提供就业职位400个。 材料和设备是半导体产业的基石，是推动集成电路技术创新的引擎。 一代技术依赖于一代工艺，一代工艺依赖一代材料和设备来实现。
半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料，半导体材料的电导率在欧/厘米之间，一般情况下电导率随温度的升高而增大。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。其中，晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、湿制程、溅射靶、抛光液、其他材料。封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质、热接口材料。
2020年半导体硅片专题研究：12英寸、8英寸硅片迎来黄金机会、从日本半导体产业发展看我国崛起之路
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)
硅片生产工艺流程及注意要点 简介 硅片的准备过程从硅单晶棒开始，到清洁的抛光片结束，以能够在绝好的环境中使用。期间，从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。除了有许多工艺步骤之外，整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。硅片的加工从一相对较脏的环境开始，最终在10级净空房内完成。 工艺过程综述 硅片加工过程包括许多步骤。所有的步骤概括为三个主要种类：能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能；能减少不期望的表面损伤的数量；或能消除表面沾污和颗粒。硅片加工的主要的步骤如表1.1的典型流程所示。工艺步骤的顺序是很重要的，因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。在以下的章节中，每一步骤都会得到详细介绍。 表1.1 硅片加工过程步骤 1.切片 2.激光标识 3.倒角 4.磨片 5.腐蚀 6.背损伤 7.边缘镜面抛光 8.预热清洗 9.抵抗稳定——退火 10.背封 11.粘片 12.抛光 13.检查前清洗 14.外观检查
15.金属清洗 16.擦片 17.激光检查 18.包装/货运 切片（class 500k） 硅片加工的介绍中，从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗，也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。为了尽量得到最好的硅片，硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。 切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小，对硅片的损伤也最小，并且允许硅片的翘曲也是最小。 切片是一个相对较脏的过程，可以描述为一个研磨的过程，这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。 硅片切割完成后，所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。在这清除和清洗过程中，很重要的一点就是保持硅片的顺序，因为这时它们还没有被标识区分。 激光标识(Class 500k) 在晶棒被切割成一片片硅片之后，硅片会被用激光刻上标识。一台高功率的激光打印机用来在硅片表面刻上标识。硅片按从晶棒切割下的相同顺序进行编码，因而能知道硅片的正确位置。这一编码应是统一的，用来识别硅片并知道它的来源。编码能表明该硅片从哪一单晶棒的什么位置切割下来的。保持这样的追溯是很重要的，因为单晶的整体特性会随着晶棒的一头到另一头而变化。编号需刻的足够深，从而到最终硅片抛光完毕后仍能保持。在硅片上刻下编码后，即使硅片有遗漏，也能追溯到原来位置，而且如果趋向明了，那么就可以采取正确的措施。激光标识可以在硅片的正面也可在背面，尽管正面通常会被用到。
工程、生产管理工作细则 (适用于半导体事业部) 为了便于协调处理半导体事业部与有关职能部门在管理工作中的关系，使管理更好地为生产一线服务，特制定本办法细则。 一、销售合同的传递 半导体事业部签定销售合同或填写《产品销售登记单（无合同情况下适用）》后，将合同（包括合同正本、附件等）或《产品销售登记单》原件1份，合同（包括合同正本、附件等）或《产品销售登记单》复印件3份，交市场营销部。市场营销部将合同（包括合同正本、附件等）或《产品销售登记单》复印件3份交管理规划部。管理规划部将合同（包括合同正本、附件等）或《产品销售登记单》复印件1份交财务金融部。财务金融部将依据合同接收货款。 二、计划的申报 1．半导体事业部根据市场需求预测、传动事业部的产品需求、销售合同以及库存情况，按季度提出产品产量计划(包括各种产品的规格、数量、预计入库日期及产成品率)，并报管理规划部。 半导体事业部根据审核批准后的产品产量计划，制定材料需求计划，并报管理规划部。 硅片的需求计划应提前3个月至4个月报管理规划部；钼片的需求计划应提前45天报管理规划部；管壳的需求计划应提前45天报管理规划部；其他辅助物料的需求计划按月报管理规划部。 散热器、结构件的计划管理见金自天正管临发00—01文件——《工程、生产管理工作细则》。 2．半导体事业部报送管理规划部的计划，都应由半导体事业部主管负责人审核并签字方才有效。 如遇特殊情况，没有申报计划而又急需的物料，物料金额在一万元以下的由半导体事业部主管负责人和管理规划部主管负责人共同审核批准并签字即可；物料金额在一万元以上的须由公司主管领导审核批准并签字。
计划内用款金额的审批权限，按有关财务规定处理。 三、物料的采购、入库、出库 半导体事业部上报管理规划部的物料需求计划，经管理规划部和公司领导审核批准后，由管理规划部计划室下达委托采购计划，半导体事业部根据委托采购计划，签定采购合同，采购物料。物料的入库、出库办法见《库房管理制度》。 四、产成品的入库、出库 半导体事业部生产的各种产品，经质量检验合格后，根据库房管理制度办理入库手续。 半导体事业部生产的产成品出库分三种情况：第一种情况传动事业部需要的，经管理规划部综合计划室下达计划的产成品，凭管理规划部计划人员和半导体事业部主管负责人签字的《出库单》办理产成品出库；第二种情况销往公司外部并有销售合同的半导体事业部的产成品，管理规划部计划人员根据销售合同审核《出库单》，库房人员根据经管理规划部计划人员和半导体事业部主管负责人签字的《出库单》办理产成品出库；第三种情况销往公司外部并且没有销售合同，销售人员须填写《产品销售登记单（无合同情况适用）》，管理规划部计划人员根据《产品销售登记单》审核《出库单》。库房管理员根据经过管理规划部计划人员和半导体事业部主管负责人签字的《出库单》办理产成品出库。 五、各类统计报表的报送 1．半导体事业部向管理规划部报送的各类统计报表包括： ①在产品结存情况月报表 ②工时利用情况统计表 ③产成品入库数量报表 ④无合同销售情况统计报表⑤物料消耗情况统计表。 2．以上统计报表在每月25日报送管理规划部综合计划室。 3．每月27日管理规划部将库存材料、库存产成品情况报半导体事业部。
2020年国产大硅片行业分析报告 2020年4月
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 1.11221锗第一代半导体 低压、低频、中功率晶体管、光电探测器微波、毫米波器件、发光器件 硅0.71687第二代半导体砷化镓 碳化硅 氮化镓 氮化铝 金刚石 氧化锌 1.415113.053.4282619731、 高温、高频、抗辐射、大功率器件第三代半导体 6.224702、 蓝、绿、紫发光二极管、半导体激光器5.5大于 380022483.37资料来源：互联网公开资料，XXX 市场研究部 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。
半导体设备和材料国产化机遇(上) 一、设备和材料是半导体产业的上游核心环节 集成电路占半导体总市场的八成,是半导体的主要构成部分。美国半导体产业协会(SIA) 最新发布的数据显示,2015年全球半导体市场规模为3,352亿美元,比2014年略减0.2%。半导体可以分为四类产品,分别是集成电路、光电子器件、分立器件和传感器。其中规模最大的是集成电路,达到2,753亿美元,占半导体市场的81%。由于半导体产品中大部分是集成电路,因此二者常常被混为一谈,在此特别说明二者的异同,以免混淆。 1、设备和材料在半导体产业链中位于上游,是半导体制造所需的工具和原料 经过50多年的发展,如今的半导体产业已经高度专业化。我们以集成电路(IC)产业为例来说明产业的分工。集成电路产业经过了几十年不断的发展与演变,在1970年代以前,由系统厂商(System)和IDM厂商主导,之后演变为IC设计、晶圆代工和封装测试为主导的垂直分工模式。随着IC产业规模的壮大,产业竞争加剧,分工模式进一步细化,从封装测试环节中分出测试,从IC设计环节分出了专门提供IP的厂商(如ARM)。 半导体设备和材料处于IC产业的上游,为IC产品的生产提供必要的工具和原料。当前IC 产业的商业模式可以简单描述为,IC设计公司根据下游客户(系统厂商)的需求设计芯片,然后交给晶圆代工厂进行制造,之后再由封装测试厂进行封装测试,最后将性能良好的IC产品出售给系统厂商。IC设计、晶圆制造、封装测试是IC产业的核心环节,除此之外,IC设计公司需要从IP/EDA公司购买相应的IP和EDA工具,而IC制造和封装测试公司需要从设备和材料供应商购买相应的半导体设备和材料化学品。因此, 在核心环节之外,集成电路产业链中还需IP/EDA、半导体设备、材料化学品等上游供应商。 2、半导体生产工艺复杂,对半导体设备和材料的要求极高 集成电路产业按照摩尔定律持续发展,制程节点不断缩小,今年将量产10纳米。摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登?摩尔(Gordon Moore)于1965年提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。几十年来,集成电路产业沿着摩尔定律发展,1971年集成电路的制程节点是10微米(百分之一毫米),今年台积电将开始量产10纳米(十万分之一毫米),技术节点缩小 到千分之一,意味着晶体管面积缩小百万分之一。 82平方毫米的集成电路产品中有超过十亿颗晶体管,制造工艺极其复杂。英特尔在2015年CES展会上发布的第五代酷睿处理器系列,采用14nm 3D三栅极晶体管技术打造,U系列核心面积相比采用 22nm 3D三栅极集体管技术的第四代酷睿U系列处理器缩小了37%,但所集成的晶体管数量提升了35%,达到13亿个!这使得第五代酷睿处理器与同级别第四