材料行业半导体硅片深度报告
来源：美国移民 发布时间：2020-09-14 点击：
目录 硅片是半导体制造工业的源泉
................................................................................................................. 6 天资卓越的半导体材料——硅
................................................................................................................................... 6 半导体硅片对 IC 产业链至关重要
............................................................................................................................. 7 半导体硅片种类繁多，应用场景多变
....................................................................................................................... 8 半导体硅片制造技术概览
......................................................................................................................................... 11 下游增长迅速，半导体硅片市场空间广阔
........................................................................................... 13 半导体硅片是半导体材料的“半壁江山”
.................................................................................................................. 13 全球半导体市场回暖，长期上行趋势不改
............................................................................................................. 13 中国晶圆厂产能扩张拉动半导体硅片需求
............................................................................................................. 15 不同类别半导体硅片市场空间分析
........................................................................................................................ 18 12 英寸：5G 手机更新换代拉动材料需求
................................................................................................................................... 20 8 英寸：物联网和汽车电子为主要增长来源
................................................................................................................................ 23 SOI：5G 射频器件市场蕴藏巨大潜力
.......................................................................................................................................... 25 海外企业垄断市场，国产替代势在必行
............................................................................................... 27 行业壁垒高，进入难度大
........................................................................................................................................ 27 海外龙头垄断高端市场，并购加速集中度提升
..................................................................................................... 28 内外政策推动，共同催化半导体硅片国产化
......................................................................................................... 30 技术产能不断提升，国产替代势在必行
................................................................................................................. 32 图表目录 图
1 ：硅原子特殊的导层电子数使其拥有半导体特性
........................................................................................................... 6
图
2 ：不同元素在地壳中的含量
............................................................................................................................................... 6
图
3 ：硅晶体表面的氧化层可保护电路结构
........................................................................................................................... 6
图
4 ：硅片主要应用于半导体和光伏领域
............................................................................................................................... 7
图
5 ：硅片是唯一参与芯片制造所有环节的半导体材料
....................................................................................................... 7
图
6 ：半导体硅片演进史
.......................................................................................................................................................... 8
图
7 ：全球不同尺寸半导体硅片市场规模
............................................................................................................................... 8
图
8 ：
12
英寸半导体硅片的单位芯片成本最低
...................................................................................................................... 9
图
9 ：抛光片 / 外延片的生产制造流程
.................................................................................................................................... 10
图
10 ：
SOI
硅片的生产制造流程
.......................................................................................................................................... 10
图
11 ：抛光片可作外延片、 SOI
片的衬底材料
................................................................................................................... 10
图
12 ：半导体硅片的双面抛光步骤
...................................................................................................................................... 10
图
13 ：外延片的内部微观结构
............................................................................................................................................... 11
图
14 ：
SOI
硅片的内部微观结构
........................................................................................................................................... 11
图
15 ：直拉法制备设备
.......................................................................................................................................................... 12
图
16 ：直拉法工艺流程
.......................................................................................................................................................... 12
图
17 ：区熔法制备设备
.......................................................................................................................................................... 12
图
18 ：区熔法工艺流程
.......................................................................................................................................................... 12
图
19 ：
2018
年全球半导体材料市场占比
............................................................................................................................. 13
图
20 ：
2019
年中芯国际主要原材料采购金额
..................................................................................................................... 13
图
21 ：全球半导体销售额及增速
.......................................................................................................................................... 13
图
22 ：中国半导体销售额及增速
.......................................................................................................................................... 13
图
23 ：
2020
年
1-5
月全球半导体累计销售额
..................................................................................................................... 14
图
24 ：
2020
年
1-5
月中国半导体累计销售额
..................................................................................................................... 14
图
25 ：全球半导体销售额与半导体硅片出货量增速
........................................................................................................... 14
图
26 ：全球
GDP
与半导体硅片出货量增速
........................................................................................................................ 14
图
27 ：全球半导体硅片市场出货量
...................................................................................................................................... 14
图
28 ：全球半导体硅片市场规模
.......................................................................................................................................... 14
图
29 ：中国半导体硅片市场规模
.......................................................................................................................................... 15
图
30 ：中国半导体硅片市场需求量及增速
........................................................................................................................... 15
图
31 ：半导体产业在全球范围内三次转移
........................................................................................................................... 16
图
32 ：全球各地区半导体市场份额
...................................................................................................................................... 16
图
33 ：中国集成电路产业供需和自给率变化
....................................................................................................................... 17
图
34 ：全球范围
12
英寸晶圆厂数量及增速
........................................................................................................................ 17
图
35 ：全球晶圆厂规模及增速
.............................................................................................................................................. 17
图
36 ：
12
英寸半导体硅片的下游需求结构（ 2017 ）
......................................................................................................... 20
图
37 ：
8
英寸半导体硅片的下游需求结构（ 2018 ）
........................................................................................................... 20
图
38 ：全球
12
英寸半导体硅片出货面积
............................................................................................................................ 20
图
39 ：每台
5G
手机的半导体硅片用量是
4G
手机的
1.7
倍
............................................................................................. 21
图
40 ：
5G
手机出货量及占比有望持续提升
........................................................................................................................ 21
图
41 ：智能手机
12
英寸硅片需求结构
................................................................................................................................ 21
图
42 ：
DRAM
全球市场结构及规模
...................................................................................................................................... 22
图
43 ：
NAND
全球市场结构及规模
...................................................................................................................................... 22
图
44 ：
2016-2022
年全球芯片制造产能预测分布图
........................................................................................................... 22
图
45 ：逻辑芯片制程路线图（截至
2020.02 ）
................................................................................................................... 22
图
46 ：
CIS
图像传感器的应用结构（ 2018 ）
...................................................................................................................... 23
图
47 ：
CIS
图像传感器市场规模及出货量
........................................................................................................................... 23
图
48 ：全球
8
英寸半导体硅片出货面积
.............................................................................................................................. 23
图
49 ：全球汽车电子市场规模及增速
................................................................................................................................... 24
图
50 ：中国汽车电子用品景气指数
...................................................................................................................................... 24
图
51 ：全球物联网市场规模及增速
...................................................................................................................................... 24
图
52 ：中国物联网市场规模及增速
...................................................................................................................................... 24
图
53 ：
SOI
硅片的应用结构
.................................................................................................................................................. 25
图
54 ：
SOI
硅片在
5G
智能手机中的使用面积高于
4G
智能手机
..................................................................................... 25
图
55 ：预计
2023
年射频前端市场规模或将达
350
亿美元
................................................................................................ 25
图
56 ：全球和中国大陆
SOI
硅片市场规模及增速
.............................................................................................................. 25
图
57 ：
SOI
硅片在
5G
手机中应用场景多元
....................................................................................................................... 26
图
58 ：
RF-SOI
或
FD-SOI
硅片在
5G
手机上的用量
......................................................................................................... 26
图
59 ：
SUMCO
资本支出占营业收入比例较高
................................................................................................................... 27
图
60 ：
2018
年全球半导体硅片市场份额
............................................................................................................................. 28
图
61 ：全球
12
英寸半导体硅片市场份额
............................................................................................................................ 28
图
62 ：
2017
年至
2019
年全球半导体硅片前五大企业营收对比
....................................................................................... 29
图
63 ：我国
8
英寸半导体硅片对外依存度
.......................................................................................................................... 30
图
64 ：我国
12
英寸半导体硅片对外依存度
........................................................................................................................ 30
图
65 ：国家大基金一期投资比例
.......................................................................................................................................... 31
图
66 ：沪硅产业股权结构
...................................................................................................................................................... 33
图
67 ：
Smart
Cut™ 技术工艺流程
........................................................................................................................................ 33
图
68 ：中国大陆
6
英寸 -12
英寸芯片制造产能分布
............................................................................................................ 34
表
1 ：不同尺寸晶圆可生产芯片数量对比
............................................................................................................................... 8
表
2 ：不同尺寸半导体硅片的数据对比
................................................................................................................................... 9
表
3 ：不同种类半导体硅片对应下游产品类型
...................................................................................................................... 11
表
4 ：直拉法与区熔法的区别
................................................................................................................................................ 12
表
5 ：中国大陆部分
12
英寸晶圆厂产能（投产中）
........................................................................................................... 18
表
6 ：中国大陆部分
12
英寸晶圆厂产能（在建中）
........................................................................................................... 18
表
7 ：不同制程要求决定半导体硅片需求结构
..................................................................................................................... 19
表
8 ：不同类别半导体硅片出货面积占比及增速对比（ 2018 ）
......................................................................................... 19
表
9 ：
4G
手机与
5G
手机的配置区别
................................................................................................................................... 21
表
10 ：
12
英寸半导体硅片与
8
英寸半导体硅片的技术要求差别
...................................................................................... 27
表
11 ：全球主要半导体硅片企业主营产品及经营状况
....................................................................................................... 29
表
12 ：近年来支持半导体硅片行业发展的相关国家政策
................................................................................................... 30
表
13 ：大基金二期细化情况梳理
.......................................................................................................................................... 31
表
14 ：中美近年来的科技贸易摩擦
...................................................................................................................................... 32
表
15 ：国内部分半导体硅片企业产品及产能分布
............................................................................................................... 35
26% 硅元素占地壳中所有元素总量
图
2：不同元素在地壳中的含量
硅片是半导体制造工业的源泉
天资卓越的半导体材料——硅 硅元素是半 导 体材料中应用最广泛的元素 ， 具有
4 个价电子 ， 与其他元素一起位于 周 期表中的
IVA 族 。
常见的半导体材料包括硅（Si）、锗（Ge）等元素半导体及砷化镓（GaAs）、 氮化镓（GaN）等化合物半导体。若在单晶硅中掺入某些 3 或 5 价的元素，分子结构将发生很大改变，其导电能力将得到很大的提高，但与金属等导体的导电能力比还是较低，因此称为半导体。根据掺杂元素的不同，可以制造出 N 型和 P 型半导体，它们都是制造电子元件的主要材料。
图
1：硅原子特殊的导层电子数使其拥有半导体特性
资料来源：《 Holes
In
Silicon
Semiconductors 》，
硅元素特殊 的 物理与化学特性使其成为优 良 的半导体材料：
硅的禁带宽度大于锗，更适合制作高压器件，应用场景更多元。
制造硅片的原料十分充裕，硅元素占地壳中所有元素总量的
26.3%，仅次于氧元素。因此，以硅作为原材料的半导体衬底比其他稀有金属的成本更低。
硅晶体表面易于生长稳定的氧化层，这对于保护硅表面器件或电路的结构、性质十分重要。而锗、砷化镓均没有天然氧化物，在晶圆制造时还需要在表面沉积多层绝缘体，这会导致下游晶圆制造生产步骤增加，从而使生产成本提高。
硅的重量较轻，密度只有 2.33g/cm 3 ，且线热膨胀系数小，只有 2.5×10 -6 /℃。单晶硅片的缺陷少、直径大，工艺性能好，常温下只有强碱、氟气能与之产生反应。
图
3：硅晶体表面的氧化层可保护电路结构
氧 硅 铝 铁 钙 钠 钾 镁 氢 其他
资料来源：《半导体中的材料硅片制作流程概述》，
资料来源：
Siltronix ，
硅片主要应 用 于半导体和光伏领域 ， 其中半导体硅 片 的制造技术要求更高 ， 下游 应 用 也更广 泛 ， 市场价值也更 高 。
半导体和光伏领域使用的硅片差异主要体现在类型、纯度和
表现性质上。从类型来看，半导体硅片均为单晶硅结构，而光伏硅片既可以是单晶硅结构，也可以是多晶硅结构。从纯度来看，半导体硅片对纯度的要求更高，达 99.9999999% （9N）以上，而光伏硅片对纯度要求较低，在
99.99%-99.9999%（4N-6N）之间。从表面性质来看，半导体硅片表面的平整度、光滑度以及洁净程度要比光伏硅片高，需要经过后续的研磨倒角、抛光、清洗等环节。
由此可见 ， 半导体硅片较光 伏 硅片的加工难度更高、下 游 应用的附加值也更高。
图
4：硅片主要应用于半导体和光伏领域
资料来源：半导体行业观察， Elecfans ，
半导体硅片对 IC 产业链至关重要 集成电路的 主 要工序为
IC 设 计、 、 晶圆制造、 、 封装和测试 。
IC 设计公司根据下游用户（系统厂商）的需求设计芯片，然后交给晶圆代工厂进行制造，其主要任务就是把
IC 设计公司设计好的电路图移植到硅晶圆制造公司制造好的半导体硅片上。完成后的晶圆再送往下游的 IC 封测厂，由封装测试厂进行封装测试，最后将性能良好的 IC 产品/芯片出售给系统厂商。
图
5：硅片是唯一参与芯片制造所有环节的半导体材料
资料来源：新材料在线，
半导体硅片 参 与了从制造到封测的所有流程 ， 是 集 成电路制造中最为基 础 的原材料 。
集成电路的上游包括原材料和在各生产环节的主要生产设备。原材料包括晶圆制造材料和
封装材料。晶圆制造材料包括半导体硅片、光罩、高纯化学试剂、特种气体、光刻胶、靶材、CMP 抛光材料等。封装材料包括引线框架、封装基板、陶瓷封装材料、键合丝、包装材料、芯片粘结材料等。其中半导体硅片是参与度最高的基础原材料，晶圆制造所有流程均在半导体硅片的基础上进行。
图
6：半导体硅片演进史 半导体硅片种类繁多，应用场景多变 按尺寸大小进行分类 12 英寸 硅 片是目前半导体硅片市场中占比 最 高的产品 。
半导体硅片尺寸（以直径计算）主要有 50mm（2 英寸）、75mm（3 英寸）、100mm（4 英寸）、150mm（6 英寸）、200mm （8 英寸）与 300mm（12 英寸）等规格。在摩尔定律的影响下，半导体硅片从 70 年代起不断向大尺寸的方向发展。根据 SEMI 的统计数据，2018 年，12 英寸硅片和 8 英寸硅片市场份额分别为 63.8%和 26.1%，合计占比接近 90%。由于移动通信、计算机等终端市场持续快速发展，12 英寸半导体硅片成为半导体硅片市场中最主流的产品。
图
7：全球不同尺寸半导体硅片市场规模
400
350
300
250
200
150
100
50
0
19
半导体硅片直径（mm）
50
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
300mm
200mm
150mm
125mm
100mm
75mm
资料来源：《芯片制造》，
资料来源：
SEMI ，
注：不包括
SOI
硅片
增大半导体 硅 片尺寸可提高芯片良品率 、 提高生产 效 率以及降低单位生 产 成本 。
大尺 寸半导体硅片 的 良品率更高 。
据测算，12 英寸半导体硅片较 8 英寸半导体硅片，表面积增加了 392.7cm 2 ，而较大尺寸的半导体硅片可拥有更多数量和更大比例的完整芯片（边缘地带被浪费的区域比例更低），因此将拥有更高的良品率。
单位面 积 的更 大 尺 寸 半 导体硅片 可 生产更多芯片， 从 而提高生 产 效率 。
以边长大小
500mil（1mil=1/1000inch）的芯片为例，12 英寸半导体硅片可生产 410 片芯片，而 8 英寸半导体硅片仅能生产 191片。
此外 ， 大 硅片的成本优势还源于对于 其 他半导体材料的节约 。
半导体材料中的很多材料如光刻胶、湿电子化学品等都属于消耗品，使用次数有一定限制。提高在单次制造过程中可生产的芯片数量，可以降低材料总成本，从而降低单位生产成本。
表
1：不同尺寸晶圆可生产芯片数量对比
芯片尺寸（mills ）
晶圆直径（in ）
6 8 12 18* 300*300 293 531 820 1845 400*400 113 165 550 1238 500*500 108 191 410 923 资料来源：《芯片制造》，
注：
* 以
2.25% 增量为基础
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
年份
半导体硅 片 直径
半导体硅 片 尺寸
面积（cm 2 ）
较前一代 面 积增
厚度（μ μm ）
图
8：12 英寸半导体硅片的单位芯片成本最低
生产成本（以4英寸硅片为基准）
100%
80%
60%
40%
20%
0%
4 英寸
5 英寸
6 英寸
8 英寸
12 英寸
资料来源：
Research
Gate ，
表
2：不同尺寸半导体硅片的数据对比
1969 （mm ）
50 （in ）
2
19.6 加 （cm 2 ）
275 1972 75 3 44.2 24.5 375 1976 100 4 78.5 34.4 525 1981 125 5 122.7 44.2 625 1983 150 6 176.7 54.0 675 1992 200 8 314.2 137.4 725 2002 300 12 706.9 392.7 775 ~2025+ 450 18 1590.4 883.6 ~925 资料来源：《芯片制造》， Wikichip ，
未来几年 ， 12 英寸仍将是半导体硅片的主 流 品种， 18 英寸硅片因技术研 发 困难及设备制造成本高 昂 等因素尚未进入量产阶段 。
18 英寸是继 12 英寸之后的下一代半导体硅片设计尺寸，但由于 12 英寸硅片可满足当前生产需求，18 英寸硅片设备研发难度极大，导致各大厂商担忧投资回报不足。尽管生产效率可能会有一定程度的提高，但是当前使用 18 英寸硅片不具备成本优势。据 SEMI 估算，一个 18 英寸晶圆厂的耗资远超出 12英寸晶圆厂的投入成本，但只能使芯片单位面积价格下降
8%，因此晶圆厂向
18
英寸转移的速度较缓。
按制造工艺进行分类 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。除以上三种主流硅片外，半导体硅片还包括退火片、扩散片、结隔离片等不同种类。
图
9：抛光片/外延片的生产制造流程
资料来源：沪硅产业招股说明书，
图
10：SOI 硅片的生产制造流程
图
11：抛光片可作外延片、SOI 片的衬底材料 资料来源：沪硅产业招股说明书，
抛光片 ：
该 种 硅片是基础的半导体硅片 ， 也 是外延片 、 SOI 硅片的衬底 材 料 。
硅片表面颗粒度和洁净度对半导体产品的良品率有直接影响。抛光工艺可去除加工表面残留的损伤层，实现半导体硅片表面平坦化，并进一步减小硅片的表面粗糙度，以满足芯片制造工艺对硅片平整度和表面颗粒度的要求。抛光片可直接用于制作半导体器件，广泛应用于存储芯片与功率器件等半导体器件，也可作为外延片、SOI 硅片的衬底材料。
图
12：半导体硅片的双面抛光步骤
资料来源：
Amazon ，
资料来源：《 Silicon
Wafer
Production 》，
图
13：外延片的内部微观结构 外延 片 ：
该种硅片提升了器件的可靠 性 ， 并减少了器件的能耗 ， 因此在工业电子 、 汽车电子等领域 广 泛使用 。
外延是通过化学气相沉积的方式在抛光面上生长一层或多层，掺杂类型、电阻率、厚度和晶格结构都符合特定器件要求的新硅单晶层。外延技术可以减少半导体硅片中因单晶生长产生的缺陷，具有更低的缺陷密度和氧含量。外延片常在 CMOS 电路中使用，如通用处理器芯片、图形处理器芯片等，由于外延片相较于抛光片含氧量、含碳量、缺陷密度更低，因此提高了栅氧化层的完整性，改善了沟道中的漏电现象，从而提升了集成电路的可靠性。除此之外，低电阻率的硅衬底上通常可外延生长一层高电阻率的外延层，应用于二极管、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等功率器件。
图
14：SOI 硅片的内部微观结构
资料来源：
SUMCO ，
资料来源：
SUMCO ，
SOI 硅片 ：
SOI 即绝缘体上硅 ， 是 较 为先进的硅基材料之一 ， 其 核 心特征是在顶层硅和支撑衬底之 间 引入了一层氧化物绝缘埋层 。
SOI 硅片的优势在于可以通过绝缘埋层实现全介质隔离，这将大幅减少半导体硅片的寄生电容以及漏电现象，并消除了闩锁效应。
SOI 硅片具有寄生电容小、短沟道效应小、低压低功耗、集成密度高、速度快、工艺简单、抗宇宙射线粒子的能力强等优点。
因 此 ， SOI 硅片适合应用在要求 耐 高压 、 耐恶劣环境 、 低功耗 、 集 成 度高的芯片上 ， 如射频 前 端芯片 、 功率器件 、 汽车电子 、 传感器以及星载芯片 等 。
表
3：不同种类半导体硅片对应下游产品类型
抛光片 4-12 存储芯片、逻辑芯片、功率器件 退火片 6-12 存储芯片、逻辑芯片
外延片 4-12 CMOS 通用处理器芯片、图形处理器芯片、二极管、IGBT
SOI 硅片 6-12 射频前端芯片、功率器件、汽车电子、传感器、星载芯片
资料来源：沪硅产业招股说明书， Sumco ， Soitec ，
半导体硅片制造技术概览
直拉 法 ：
此技术是生长单 晶 硅的主流技 术 ， 成本较 低 ， 普遍用于制作大尺 寸 硅片 。直拉法（Czochralski Method，简称 CZ 法）是 1918 年由切克劳斯基从熔融金属中拉制细灯丝，并在 50 年代建立起来的一种晶体生长方法，目前只有该方法能做 出大于
8
英寸的晶圆。直拉法的步骤是把原料多晶硅块放入石英坩埚中，在单晶炉中加热融化，再将一根直径只有 10mm 的棒状晶种（籽晶）浸入融液中。在适合的温度下，融液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成 硅片种类
尺寸范围 （ 英寸）
对应产品 类 型
图
15：直拉法制备设备 规则的结晶，成为单晶体。直拉法可用于制造 8、12 英寸半导体抛光片、外延片、 SOI 等各种半导体硅片，主要应用在低功率的集成电路元件。
图
16：直拉法工艺流程
资料来源：《集成电路工艺 - 硅片制备》，
资料来源：《集成电路工艺 - 硅片制备》，
图
17：区熔法制备设备
区熔法：该法可生产目前纯度最高的硅单晶，但成本也较高，普遍用于生产小 尺寸硅片 。
区熔法（Floating Zone Method，简称 FZ 法）是利用热能在棒料的一端产生熔区，再熔接单晶籽晶的一种方法。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。区熔法不能像直拉法那样生产大直径的单晶，并且晶体有较高的位错密度，在进入 21 世纪之前主要用 于生产
5
英寸的硅片。但是区熔法不需要像直拉法那样使用石英坩埚，所以可生长出直拉法无法生产出的低含氧量高纯硅晶体，用于高功率的晶闸管和整流器等。
图
18：区熔法工艺流程
资料来源：《集成电路工艺 - 硅片制备》，
资料来源：《 Photovoltaics 》，
表
4：直拉法与区熔法的区别
直拉法
区熔法
大直径晶体生产能力 容易 困难 工艺 有坩埚，电阻加热 无坩埚，高频加热 含氧量 10 16 -10 18 原子/cm 3
接近 0 电阻率 100Ω.cm 以上 最大 2000Ω.cm 成本 较低 较高 应用 晶体管、二极管、集成电路等 高压整流器、晶闸管等 优点 工艺成熟、直径较大、成本较低 纯度高、电学性能均匀 缺点 纯度低、电阻率不均匀 工艺繁琐、成本较高、直径较小 资料来源：中科院微电子研究所，《芯片制造》，
下游增长迅速，半导体硅片市场空间广阔
半导体硅片是半导体材料的“半壁江山” 半导体硅片 是 全球半导 体 材 料 中市 场 占比 最 高且最重 要 的 原 材 料 。
根据
SEMI
统计， 2018 年全球半导体材料市场中，半导体硅片的销售额为 121.2 亿美元，占比 37.6%， 是所有半导体材料中占比最高的品类。根据中芯国际招股说明书披露，在 2019 年的原材料采购中，半导体硅片成本占比高达 40.8%，远超其他原材料，是晶圆制造中最为重要的一环。
图
19：2018 年全球半导体材料市场占比 图
20：2019 年中芯国际主要原材料采购金额
硅片
电子气体光掩膜 其他
光刻胶配套试剂抛光液/抛光垫光刻胶
湿化学品
硅片 光阻 化学品研磨液气体
研磨垫/研磨盘
其他
靶材
资料来源：
SEMI ，
资料来源：中芯国际招股说明书，
全球半导体市场回暖，长期上行趋势不改 全球半导体 市 场整体呈现上行趋势 。
全球半导体销售额 2009 年至 2019 年年均复合增速达到 6.0%，我国半导体销售额 2014 年至 2019 年年均复合增速达 9.5%。2019 年全球及中国半导体市场销售额出现较大幅度下滑，主要是由于占半导体市场 26.7%的存储器市场因供给过剩，价格下降，收入下滑 31.5%。其中 DRAM 在 2019 年因库存积压导致价格走低，平均售价下降 47.4%，营收下降 37.5%。但截止至 2020 年 5 月，半导体市场销售额同比 2019 年已有较大幅度修复。
半 导体市场虽然在
2019 年出现短暂萎缩，但从长期来 看 ，需求依旧强劲 。
受
5G 、新能源汽车、物联网等新型产 业 的驱动，半导体市场规模 有 望持续增长。
图
21：全球半导体销售额及增速 图
22：中国半导体销售额及增速
5,000
4,500
4,000
3,500
3,000
2,500
2,000
1,500
1,000
500
0
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
-5%
-10%
-15%
1,800
1,600
1,400
1,200
1,000
800
600
400
200
0
2014
2015
2016
2017
2018
2019
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
-5%
-10%
-15%
资料来源：
Wind ，
资料来源：
Wind ，
37.6%
40.8%
全球半导体销售额（亿美元）
同比（右）
中国半导体销售额（亿美元）
同比（右）
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
图
23：2020 年 1-5 月全球半导体累计销售额 图
24：2020 年 1-5 月中国半导体累计销售额
2,000
1,800
1,600
1,400
1,200
1,000
800
600
400
200
0
2020-1
2020-2
2020-3
2020-4
2020-5
6%
5%
4%
3%
2%
1%
0%
-1%
700
600
500
400
300
200
100
0
中国半导体累计销售额（亿美元）
同比（右）
2020-1
2020-2
2020-3
2020-4
2020-5
6.0%
5.8%
5.6%
5.4%
5.2%
5.0%
4.8%
资料来源：
Wind ，
资料来源：
Wind ，
全球半导体 硅 片的出货量与全球半导体出 货 量增速及全球
GDP 增 速强相关 。
半导体硅片行业具有产品标准化程度高，行业壁垒高，业内厂商少、单笔采购金额大的特点，因此具有明显的周期性。由于半导体硅片是半导体产业中市场占比最大的材料，因此全球半导体硅片出货量增速与全球半导体出货量增速走势基本一致。半导体硅片出货量与 GDP 走势也大致相似。2007 年，半导体硅片市场受到美国次贷危机波及，增速陷入短暂停滞。但在 2009 年经济开始恢复之后，半导体硅片市场再次回归高速发展轨道。
图
25：全球半导体销售额与半导体硅片出货量增速 50%
40%
30%
20%
10%
0%
-10%
-20%
图
26：全球 GDP 与半导体硅片出货量增速
5%
4%
3%
2%
1%
0%
-1%
-2%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
-10%
-20%
-30%
-40%
资料来源：
SEMI ， Wind ，
图
27：全球半导体硅片市场出货量 资料来源：
SEMI ， Wind ，
短期波动不 改 长期趋势，全球硅片需求整 体 向上 。
受 2020 年疫情影响，半导体硅片市场预计在短期内会受到 GDP 下滑的波及，但由于下游 5G、新能源汽车等终端市场需求持续增长，在长期内硅片市场需求依旧向上。
图
28：全球半导体硅片市场规模
140
120
100
80
60
40
20
0
全球半导体硅片出货量（亿平方英寸）
同比（右）
50%
40%
30%
20%
10%
0%
-10%
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
120
100
80
60
40
20
0
全球半导体硅片市场规模（亿美元）
同比（右）
50%
40%
30%
20%
10%
0%
-10%
-20%
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
资料来源：
SEMI ，
资料来源：
SEMI ，
注：不包括
SOI
硅片
全球半导体累计销售额（亿美元）
同比（右）
全球硅片出货量增速
全球半导体出货量增速
全球GDP增速
全球硅片出货量增速（右）
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
20192000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
图
29：中国半导体硅片市场规模 我 国 半导体硅片 市 场增速高于全 球 平均水平 。
2014
年起，随着中国各半导体制造生产线投产、中国半导体制造技术的不断进步与中国半导体终端产品市场的飞速发展，中国大陆半导体硅片市场步入了飞跃式发展阶段。根据 SEMI 统计，2016 年至 2018 年，中国大陆半导体硅片销售额从5.0 亿美元上升至9.9 亿美元，年均复合增长率高达40.9%，远高于同期全球半导体硅片的年均复合增长率 25.7%。
细分来 看 ， 在排除了疫情的影响后 ， 2020 年中国
8 英寸和
12 英寸硅片需 求 量预计增速较快 。
在未考虑疫情带来影响的 假设下，赛瑞研究预计 2020 年中国市场 8 英寸半导体硅片需求量为 307 万片/月，同比增长 23%；12 英寸半导体硅片需求量为 312 万片/月，同比增长 8%。
图
30：中国半导体硅片市场需求量及增速
中国大陆半导体硅片市场规模（亿美元）
同比（右）
12
50%
10
40%
8
30%
20%
6
10%
4
0%
2
-10%
0
-20%
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
350
300
250
200
150
100
50
0
8英寸硅片需求（万片/月）
12英寸硅片需求（万片/月）
8英寸同比（右）
12英寸同比（右）
50%
45%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
2017
2018
2019
2020E
资料来源：
SEMI ，
注：不包括
SOI
硅片
资料来源：新材料在线，
中国晶圆厂产能扩张拉动半导体硅片需求 从半导体发 展 历史来看 ， 全球半导体行业 共 经历了三次产能转移 。
半导体行业诞生于美国硅谷，借助第二次世界大战的海量订单实现行业的腾飞。二战时期，政府的大量订单为美国企业提供了近乎源源不断的资金来源，美国企业不断兼并上下游企业，形成了涵盖研发设计、生产制造和封装测试的
IDM
模式。之后，随着日本、韩国、中国台湾、中国大陆的经济快速发展，半导体产业逐步从美国转移出去。
第一次半导体产业转移 由 美国转移至日本 。
在日本政府政策以及资金的双重扶持下，日本企业积极与外资合作组建合营企业，借助外来技术实现自身的快速增长。后借力于家电产业的兴起，日本取代美国成为世界半导体行业的最大生产地。
第二次半导体产业转移由日本转移至韩国和中国台湾 。
美日贸易摩擦期间，美国开始扶植韩国半导体产业的发展，韩国也积极通过技术引进及企业战略收购大力发展半导体产业。与此同时，中国台湾半导体企业借助其在劳动力价格方面的优势，在纯晶圆代工领域强势崛起，开始了 Pure-Foundry 的生产模式。借助 PC、智能手机、汽车电子...
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