2020半导体材料系列报告(6)-硅片：集成电路大厦之基石

半导体重仓持续高增，集成电路首次跃居第一2020年四季度机构持仓分析►基金资产快速增长，股票仓位维持高位总体来看，公募基金2020年四季度末资产总值环比继续快速增长，2020年四季度末资产总值49,595.37亿元，市值增长率为27.48%，资产净值为48,128.28亿元，市值增长率为26.95%。

其中，股票类资产的市值38,828.59亿元，占总值比78.29%，占净值比80.68%，市值增长率31.26%，是大类资产中增幅最大的板块。

其中，2020年四季度A股持股市值35,491.10亿元,占基金总值71.56%，占基金净值73.74%，四季度市值增长率28.54%，略低于股票总持仓市值增长率，高于基金资产总值和资产净值的市值增长率。

从过去12个季度样本基金股票持仓占资产总值比的数据来看，除了2020年一季度股票持仓占资产总值比的数据环比2019年四季度有一点回落外，2020年二季度、三季度、四季度的占比均高于2019年水平，这三个季度股票持仓占比同比分别增加了6.74、3.90、3.76个百分点，持仓占比大幅度增加，特别是2020年四季度，样本基金股票持仓占资产总值的比高达78.29%，为近12个季度最高水平。

►电子行业重仓比例虽下降，半导体行业配置仍在高增从2020年四季度基金重仓持股行业占比来看，基金重仓持股前五大行业分别是食品饮料、医药生物、电子、电气设备、化工，重仓持股行业占比分别为17.48%、13.03%、10.98%、8.42%、4.61%，合计高达54.52%。

与2020年三季度相对比来看，排名前四行业的顺序未发生改变，排名第五的行业由2020年三季度的非银金融变为化工行业，重仓持股前五大行业合计占比53.86%。

前五大行业重仓集中度提升。

2020年四季度，食品饮料行业重仓配置比例由2020年三季度的15.68%提升至17.48%，电气设备行业重仓配置比例由2020年三季度的8.29%提升至8.42%，医药生物行业重仓配置比例由2020年三季度的14.11%下降至13.03%，电子行业重仓配置比例由2020年三季度的12.34%下降至10.98%，化工行业重仓配置比例由2020年三季度的 3.44%提升至 4.61%。

2020年硅基新材料行业发展报告（精品）2020-7-31目录一、行业主管部门、监管体制及主要法律法规与政策 (1)1、行业主管部门 (1)2、行业自律组织 (1)3、行业主要法律法规与政策 (2)二、行业概况 (3)1、功能性硅烷简介 (3)2、市场供求状况 (4)（1）全球功能性硅烷市场 (4)（2）我国功能性硅烷市场 (5)3、行业发展前景 (8)（1）功能性硅烷行业 (8)（2）含硫硅烷细分市场 (8)三、行业竞争情况 (8)1、行业竞争格局和市场化程度 (8)2、行业内的主要企业和主要企业的市场份额 (9)3、进入本行业的主要障碍 (11)（1）技术壁垒 (11)（2）安全和环保壁垒 (11)（3）客户壁垒 (12)（4）资金壁垒 (12)四、影响行业发展的因素 (12)1、有利因素 (12)（1）产业政策支持 (12)（2）境外供需不平衡，下游需求旺盛 (13)（3）产能集中度提高 (13)2、不利因素 (13)（1）环保督查力度提高 (13)（2）原材料价格波动 (14)（3）汇率波动 (14)（4）贸易摩擦 (14)五、行业发展特征 (14)1、行业技术水平及技术特点 (14)2、行业特有的经营模式 (15)3、行业的周期性、区域性或季节性特征 (15)六、与上、下游行业的关联性 (15)七、行业产品出口 (16)1、产品进口国的进口政策 (16)2、贸易摩擦对产品出口的影响 (17)3、国外同类产品的竞争情况 (17)一、行业主管部门、监管体制及主要法律法规与政策1、行业主管部门根据中国证监会2012年10月26日颁布的《上市公司行业分类指引（2012年修订）》，公司所属行业为C26制造业中的化学原料和化学制品制造业。

所处行业由国家发展与改革委员会、国家工业和信息化部承担行业宏观调控管理职能，主要负责制定产业政策，指导技术改造。

2、行业自律组织中国有色金属工业协会硅业分会、中国氟硅有机材料工业协会及全国硅产业绿色发展战略联盟为公司所处行业的自律组织。

基础化工行业半导体材料专题报告国内半导体材料产业链全面盘点半导体产业链可以大致分为设备、材料、设计等上游环节、中游晶圆制造，以及下游封装测试等三个主要环节。

半导体材料是产业链上游环节中非常重要的一环，在芯片的生产制造中起到关键性的作用。

根据半导体芯片制造过程，一般可以把半导体材料分为基体、制造、封装等三大材料，其中基体材料主要是用来制造硅晶圆半导体或者化合物半导体，制造材料则主要是将硅晶圆或者化合物半导体加工成芯片的过程中所需的各类材料，封装材料则是将制得的芯片封装切割过程中所用到的材料。

各个环节的材料基本都有国内企业参与供应基体材料根据芯片材质不同，分为硅晶圆片和化合物半导体，其中硅晶圆片的使用范围最广，是集成电路IC 制造过程中最为重要的原材料。

硅晶圆片全部采用单晶硅片，对硅料的纯度要求较高，一般要求硅片纯度在99.9999999%（9N）以上，远高于光伏级硅片纯度。

先从硅料制备单晶硅柱，切割后得到单晶硅片，一般可以按照尺寸不同分为6-18 英寸，目前主流的尺寸是8 英寸（200mm）和12英寸（300mm），18 英寸（450mm）预计至少要到2020 年之后才会逐渐增加市场占比。

全球龙头企业主要是信越化工、SUMCO、环球晶圆、Silitronic、LG等企业。

化合物半导体主要指砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等第二、第三代半导体，相比第一代单质半导体（如硅（Si）、锗(Ge）等所形成的半导体），在高频性能、高温性能方面优异很多。

三大化合物半导体材料中，GaAs占大头，主要用在通讯领域，全球市场容量接近百亿美元；GaN 的大功率和高频性能更出色，主要应用于军事领域，目前市场容量不到10 亿美元，随着成本下降有望迎来广泛应用；SiC 主要作为高功率半导体材料，通常应用于汽车以及工业电力电子，在大功率转换领域应用较为广泛。

相关公司主要有：三安光电、海威华芯制造材料抛光材料半导体中的抛光材料一般是指CMP 化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing）过程中用到的材料，CMP 抛光是实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。

半导体材料有哪些半导体材料按应用环节划分，可分为前端晶圆制造材料和后端封装材料两大类。

主要的晶圆制造材料包括：硅片、电子特气、光刻胶及配套试剂、湿电子化学品、抛光材料、靶材、光掩膜版等；主要的封装材料包括：引线框架、封装基板、陶瓷材料、键合金丝、切割材料等。

根据SEMI数据，2020年全球晶圆制造材料中，硅片占比最高，为35%；电子气体排名第2，占比13%；掩膜版排名第3，占比12%，光刻胶占比6%；光刻胶配套材料占比8% ；湿电子化学品占比7%；CMP抛光材料占比6%；靶材占比2%。

封装材料中，封装基板占比最高，为48%；引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘接材料分列第2-6 名，占比分别为15%、15%、10%、6%和3%。

1 半导体硅片：根据制造工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片与以SOI硅片为代表的高端硅基材料。

单晶硅锭经过切割、研磨和抛光处理后得到抛光片。

抛光片经过外延生长形成外延片，抛光片经过氧化、键合或离子注入等工艺处理后形成SOI硅片。

按照尺寸分类，半导体硅片的尺寸（以直径计算）主要包括23mm、25mm、28mm、50mm（2 英寸）、75mm（3 英寸）、100mm（4 英寸）、125mm（5 英寸）、150mm（6 英寸）、200mm（8 英寸）与300mm （12 英寸）等规格。

目前全球半导体硅片以12英寸为主，2020 年全球硅片12英寸占比69%，8英寸占比24%，6英寸及以下占比7%。

根据头豹研究院数据，12英寸对应3-90nm制程，产品包括手机SoC、CPU、GPU、存储、通信、FPGA、MCU、WiFi/蓝牙等；8英寸对应90nm-0.25μm制程，产品包括汽车MCU、射频、指纹识别、电源管理、功率、LED驱动等；6 英寸对应0.35μm -1.2μm制程，产品包括MOSFET、IGBT、MEMS等。

（1）半导体硅片竞争格局2020年，全球前五大半导体硅片企业信越化学、SUMCO、Siltronic、环球晶圆、SKSiltron合计销售额109.16亿美元，占全球半导体硅片行业销售额比重高达89.45%。

半导体材料的历史现状及研究进展(精)半导体材料的研究进展摘要:随着全球科技的快速发展,当今世界已经进入了信息时代,作为信息领域的命脉,光电子技术和微电子技术无疑成为了科技发展的焦点。

半导体材料凭借着自身的性能特点也在迅速地扩大着它的使用领域。

本文重点对半导体材料的发展历程、性能、种类和主要的半导体材料进行了讨论,并对半导体硅材料应用概况及其发展趋势作了概述。

关键词:半导体材料、性能、种类、应用概况、发展趋势一、半导体材料的发展历程半导体材料从发现到发展,从使用到创新,拥有这一段长久的历史。

宰二十世纪初,就曾出现过点接触矿石检波器。

1930年,氧化亚铜整流器制造成功并得到广泛应用,是半导体材料开始受到重视。

1947年锗点接触三极管制成,成为半导体的研究成果的重大突破。

50年代末,薄膜生长激素的开发和集成电路的发明,是的微电子技术得到进一步发展。

60年代,砷化镓材料制成半导体激光器,固溶体半导体此阿里奥在红外线方面的研究发展,半导体材料的应用得到扩展。

1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研制成功,是的半导体器件的设计与制造从杂志工程发展到能带工程,将半导体材料的研究和应用推向了一个新的领域。

90年代以来随着移动通信技术的飞速发展,砷化镓和磷化烟等半导体材料成为焦点,用于制作高速高频大功率激发光电子器件等;近些年,新型半导体材料的研究得到突破,以氮化镓为代表的先进半导体材料开始体现出超强优越性,被称为IT产业的新发动机。

新型半导体材料的研究和突破,常常导致新的技术革命和新兴产业的发展.以氮化镓为代表的第三代半导体材料,是继第一代半导体材料(以硅基半导体为代表和第二代半导体材料(以砷化镓和磷化铟为代表之后,在近10年发展起来的新型宽带半导体材料.作为第一代半导体材料,硅基半导体材料及其集成电路的发展导致了微型计算机的出现和整个计算机产业的飞跃,并广泛应用于信息处理、自动控制等领域,对人类社会的发展起了极大的促进作用.硅基半导体材料虽然在微电子领域得到广泛应用,但硅材料本身间接能带结构的特点限制了其在光电子领域的应用.随着以光通状态所需的能量。

半导体硅片需求续涨，产业链受益蓄势待发半导体事件概述:①12英寸半导体硅片预计2021Q1价格涨幅5%；根据Digitimes 讯息，随着5G、智能手机等终端需求迅速回温，目前各大晶圆代工厂12英寸产能全面满载，需求有望一路延续到2020年第一季度。

②全球硅片出货量今年正在复苏，2022年将创历史新高；根据SEMI数据，SEMI发布半导体行业硅晶圆出货量的年度预测报告，预计2020年全球硅片出货量将同比增长2.4%，2021年将继续增长，2022年将创历史新高。

►硅片进入新一轮增长周期，5G/AI/IoT驱动半导体终端需求增长2020年下半年随着5G、AI、IoT带动数据中心、消费电子、手机等智能终端需求拉货力道不断升温，全球半导体制造代工厂的8、12英寸产能皆维持满载。

（1）8英寸硅片：受益于5G导入终端应用，PMIC和驱动芯片等8英寸晶圆需求大幅提升，8英寸晶圆产能供不应求，根据IC Insight数据2021年Q1晶圆代工厂还会再调涨8英寸晶圆代工价格，进而带动8英寸硅片的需求平稳满载；（2）12英寸硅片：受益于12英寸晶圆厂扩产和新建工出增加；在逻辑工艺方面，国内中芯、华虹均在稳定扩产，同时，全球代工龙头台积电5nm制程预计将于2020Q1产能全开；智能手机、智能终端带动HPC需求增长；在存储工艺方面：国内长江存储、长鑫存储预计2021年产能将同比今年接近翻倍增长，加上近期DRAM、NAND Flash价格逐渐回稳，海外大厂三星、海力士和美光开始积极规划2021年上半年的存储器出货量；在特色工艺方面：海外英飞凌、德州仪器等模拟芯片大厂为了满足下游需求，加速新建12英寸晶圆厂，推动12英寸硅片需求提升。

►中国大陆半导体硅片需求量增速高于全球，硅片国产化战略性意义显著。

根据SEMI统计数据，2020年Q1中国大陆的12英寸半导体硅片需求量为67.5万片/月；至2025年，未来中国大陆已规划产能的12英寸半导体硅片需求量将达到240万片/月。

半导体的主要原材料
半导体的主要原材料包括：
1. 硅（Silicon）：硅是最常用的半导体材料，因为它具有适合
制造晶体管的特性，如稳定性和可控性。

2. 砷化镓（Gallium Arsenide）：砷化镓是另一种常用的半导
体材料，特别适用于高频和高功率应用，如雷达和通信设备。

3. 砷化磷（Gallium Phosphide）：砷化磷在光电子器件中具有
广泛应用，如光纤通信和光伏电池。

4. 碳化硅（Silicon Carbide）：碳化硅具有优异的热导性和耐
高温特性，因此被广泛应用于高功率电子设备和高温工况下的应用。

5. 硒化铟（Indium Selenide）：硒化铟主要应用于太阳能电池、光传感器和半导体激光器等领域。

6. 砷化铟（Indium Arsenide）和砷化铟磷（Indium Gallium Arsenide）：砷化铟和砷化铟磷在光电子器件中具有重要应用，如光传感器和红外探测器。

7. 氮化镓（Gallium Nitride）：氮化镓在光电子和功率电子器
件中广泛应用，如LED和功率放大器等。

除了以上主要的半导体原材料外，还有一些其他材料如硒化锌（Zinc Selenide）、氮化硼（Boron Nitride）等也被用于特定
的半导体器件制造中。

半导体原材料调研报告半导体原材料调研报告一、引言半导体材料是制造电子器件的基础材料之一。

随着半导体行业的快速发展，半导体原材料的需求也显著增长。

本次调研主要围绕半导体原材料的类型、市场需求以及相关发展趋势展开。

二、半导体原材料的类型1. 硅：硅是制造半导体器件最重要的原材料之一。

硅具有良好的半导体性质，可用于制造各种类型的半导体器件，包括晶体管、集成电路等。

2. 砷化镓：砷化镓是一种III-V族半导体材料，具有优良的电子传输特性。

它广泛用于高频电子器件、光电器件和光纤通信等领域。

3. 氮化硅：氮化硅是一种具有高热导性、高绝缘性和高耐腐蚀性的材料。

它被广泛应用于功率半导体器件、蓝光发光二极管等领域。

4. 氮化镓：氮化镓是一种具有宽能隙和优良的光电性质的半导体材料。

它被广泛用于蓝色和绿色发光二极管、激光二极管等器件的制造。

5. 砷化铝：砷化铝是一种具有高热导性和耐高温性的材料。

它广泛应用于高功率电子器件的制造。

三、半导体原材料市场需求分析1. 移动设备市场：随着智能手机等移动设备的普及，对高性能、低功耗的半导体器件需求不断增长。

硅和砷化镓是当前最常用的材料，由于其优异的传输性能，被广泛应用于移动设备中。

2. 汽车电子市场：随着智能驾驶技术的发展和电动车辆的普及，对半导体材料的需求也相应增加。

氮化硅和氮化镓等材料在汽车电子领域中具有广阔的应用前景。

3. 新能源市场：太阳能和风能等新能源的快速发展，为半导体材料市场带来了新的增长机遇。

硅材料是制造太阳能电池的主要原材料之一，而氮化镓材料则逐渐在逆变器等太阳能设备中得到应用。

4. 通信市场：随着5G技术的逐渐成熟，对高频和高速传输的需求也在增长。

砷化镓等III-V族材料因其良好的高频特性而成为通信市场的关键原材料。

四、半导体原材料发展趋势1. 新材料的应用：随着科技的不断进步，新的半导体材料如磷化铟和碳化硅等开始在某些特定领域得到应用。

这些新材料具有优异的性能，有望推动半导体行业的发展。