5G疊加產(chǎn)化替代半導(dǎo)體行業(yè)砥礪前行

1、第一篇：半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀高技術(shù)、資本壁壘的半導(dǎo)體行業(yè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈包括上游、中游和下游，上游是制造半導(dǎo)體所需的原材料和設(shè)備，中游是制造半導(dǎo)體的過程，主要包括集成電路（IC）設(shè)計(jì)、集成電路制造和封裝測(cè)試三個(gè)環(huán)節(jié)，下游是將集成電路應(yīng)用于 PC、汽車、手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。在半導(dǎo)體材料方面，靶材、封裝基板、CMP 拋光材料、濕電子化學(xué)品等產(chǎn)品中國(guó)大陸已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大批量供貨；硅片、電子氣體、化合物半導(dǎo)體、掩模版等中國(guó)大陸已經(jīng)小批量供貨；但光刻膠等技術(shù)水平和全球一流水平仍存在較大差距，目前基本未實(shí)現(xiàn)批量供貨。在半導(dǎo)體設(shè)備方面，光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜設(shè)備、擴(kuò)散/離子注入設(shè)備、濕法設(shè)備、過程檢測(cè)等國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程舉步維艱。不

2、過，對(duì)于中國(guó)大陸而言，目前最迫切需求解決的是中游半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)。圖 1 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈圖片來源：Wind 資訊在芯片制造領(lǐng)域里，一直流傳這樣的一個(gè)定律：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔 1824 個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍，人們稱之為摩爾定律。盡管當(dāng)前來看嚴(yán)格的摩爾定律已經(jīng)失效，不過 IMEC、ASML 等機(jī)構(gòu)為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的藍(lán)圖里，制程升級(jí)的步伐并沒有停止。以臺(tái)積電制程工藝演進(jìn)為例，從發(fā)展趨勢(shì)上看，其工藝技術(shù)不斷精進(jìn)，2017 年開始大規(guī)模出貨 10nm FinFET 制程，并開始風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn) 7nm FinFET 制程，并于 2018 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)； 2019 年開始

3、量產(chǎn) 7nm+（EUV 版的 7nm）；2020 年將風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn) 5nm 制程；2022 年 3nm 制程工藝也有望實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。但是，每一代制程的推出間隔時(shí)間逐步拉長(zhǎng)，例如：其 45nm 到 28nm 之間相隔 9 個(gè)季度，28nm 到 16nm 之間相隔 11 個(gè)季度，16nm 到 10nm 之間相隔 12個(gè)季度。圖 2 臺(tái)積電的制程工藝演進(jìn)圖片來源：臺(tái)積電官網(wǎng)制程工藝升級(jí)帶來芯片性能的提升。根據(jù) AMD 數(shù)據(jù)，過去十年制程升級(jí)帶來更高性能、更低功耗，制程升級(jí)為半導(dǎo)體性能提升貢獻(xiàn) 40%。根據(jù) ASML 預(yù)測(cè)，20182028 年的未來十年半導(dǎo)體性能提升進(jìn)一步加速，制程提升的貢獻(xiàn)為 30%左右，

4、剩下增長(zhǎng)來自于諸如 3D Stacking、多核架構(gòu)、內(nèi)存整合、軟件系統(tǒng)、電源管理等多方面的升級(jí)。先進(jìn)制程主要用于高性能計(jì)算領(lǐng)域，包括 CPU（AP）、GPU、ASIC、FPGA 等芯片，對(duì)應(yīng)下游包括智能手機(jī)、個(gè)人電腦、服務(wù)器、礦機(jī)等。這些應(yīng)用對(duì)于性能要求極高，而非將成本作為首要衡量因素。目前較為成熟的 28nm 節(jié)點(diǎn)主要應(yīng)用包括中低端手機(jī)、平板、機(jī)頂盒、路由器等主芯片，14nm 主要應(yīng)用包括中高端 AP/SoC、顯卡 GPU、礦機(jī) ASIC、FPGA 等， 7nm 及 10nm 主要應(yīng)用包括智能手機(jī) AP/SoC、個(gè)人電腦及服務(wù)器 CPU、礦機(jī) ASIC 等。表 1 先進(jìn)制程應(yīng)用領(lǐng)域7nm6

5、nm5nm公司產(chǎn)品公司產(chǎn)品公司產(chǎn)品AMDCPU/GPUAMDCPU/GPUAMDCPU/GPUAppleAPAppleAPAppleAPBitmainSG 基帶BroadcomSiliconHisiliconFPGAHisiliconAI 加速器HisiliconphotonicsSamsung LSIMTKFPGASamsung LSIASICXilinxNividiaASICMTKQualcommQualcommXilinx其它數(shù)據(jù)來源：拓璞產(chǎn)業(yè)研究院、艾德證券期貨研究部整理制程工藝升級(jí)的背后是巨額資本投入。根據(jù) IBS，3nm 芯片的設(shè)計(jì)費(fèi)用約 515 億美元，工藝開發(fā)費(fèi)用約 4050

6、億美元，興建一條 3nm 產(chǎn)線的成本約 150200 億美元。但 3nm 芯片僅比 5nm 芯片提升 15%性能、降低 25%功耗。此外，單位面積的硅晶圓，生產(chǎn) 3nm 芯片的成本也會(huì)相應(yīng)增加。圖 3 投資金額：100K 產(chǎn)能對(duì)應(yīng)投資額要求（億美元）數(shù)據(jù)來源：gartner、艾德證券期貨研究部整理中國(guó)大陸芯片高度依賴進(jìn)口2019 年中國(guó)集成電路進(jìn)口數(shù)量 4451.34 億個(gè)，進(jìn)口總額 3055.5 億美元，分別較 2015 年增加 41.76%和 32.89%；出口數(shù)量 2187 億個(gè)，出口金額 1015.8 億美元，分別較 2015 年增加 19.67%和 47.17%。圖 4 集成電路進(jìn)口

7、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：中國(guó)海關(guān)總署、艾德證券期貨研究部整理圖 5 集成電路進(jìn)出口數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：中國(guó)海關(guān)總署、艾德證券期貨研究部整理根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局最新公布的數(shù)據(jù)顯示，2019 年中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)量約為 2018.2 億個(gè)，集成電路總銷量為 4554.1 億個(gè)，自給率只有 44.32%，產(chǎn)銷之間的巨大缺口就需要進(jìn)口來彌補(bǔ)。圖 6 集成電路自給率數(shù)據(jù)來源：艾德證券期貨研究部整理根據(jù)以上數(shù)據(jù)，2019 年中國(guó)產(chǎn)銷之間的缺口為 2535.9 億個(gè)，而集成電路進(jìn)口均價(jià)為 0.6864 美元/個(gè)（進(jìn)口總額 3055.5 億美元/進(jìn)口數(shù)量 4451.34 億個(gè)），由兩者可以推斷出 2019年中國(guó)集成電路產(chǎn)銷之間的缺

8、口為1740.65 億美元，按照2019 年底的美元/人民幣匯率6.9632計(jì)算，對(duì)應(yīng)的人民幣金額為 12120.44 億元。基于以上分析，如果半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)能逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，則未來的發(fā)展空間十分巨大。更關(guān)鍵的是一些核心芯片市場(chǎng)占有率非常低，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院及一些研究機(jī)構(gòu)公布的數(shù)據(jù)，2019 年上半年，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域，唯一有占有率（2%）的僅為工業(yè)應(yīng)用的 MCU；在通用電子系統(tǒng)中，DSP 與 FPGA/EPLD 占有率均為零；在移動(dòng)通信終端領(lǐng)域，應(yīng)用處理器（AP）與通信處理器占有率尤為突出，分別達(dá)到 18%與 22%，這一點(diǎn)與華為海思麒麟與巴龍基帶等密切相關(guān)，而這兩領(lǐng)域也是目前國(guó)產(chǎn)芯片表現(xiàn)最

9、好的，除此之外，嵌入式 MPU 與 DSP 占有率均為零；存儲(chǔ)芯片方面，DRAM 與 NAND 占有率為零，NOR 與 ISP 處理器占有率都達(dá)到 5%；顯示及視頻系統(tǒng)中，顯示處理器占有率為 5%，驅(qū)動(dòng) IC 占有率為零。當(dāng)然，這里的占有率為零不代表國(guó)內(nèi)沒有這個(gè)產(chǎn)品，只是相較于市場(chǎng)主流可以忽略不計(jì)。表 2 中國(guó)大陸核心芯片市場(chǎng)占率系統(tǒng)設(shè)備核心集成電路國(guó)產(chǎn)芯片占有率計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)器MPU0%個(gè)人電腦MPU0%工業(yè)應(yīng)用MCU2%通用電子設(shè)備可編程邏輯設(shè)備FPGA/EPLD0%數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備DSP0%通信設(shè)備移動(dòng)通信終端Application Processor18%Communication P

10、rocessor22%Embeded MPU0%DRAM0%核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備NPU15%內(nèi)存設(shè)備半導(dǎo)體存儲(chǔ)器DRAM0%NAND FLASH0%NOR FLASH5%Image Processo5%顯示及視頻系統(tǒng)高清電視Display Processor5%Display Driver0%數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，截止 2019 年 5 月受益于 5G 的持續(xù)發(fā)展，半導(dǎo)體下游需求旺盛“中興事件”使得一些半導(dǎo)體下游的企業(yè)將自身的產(chǎn)業(yè)鏈條由國(guó)外轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)，加上政府的大力支撐，半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化加速。更重要的是，由于 5G 的到來，來自數(shù)據(jù)中心、智能手機(jī)及通訊對(duì)芯片的需求大幅增加。數(shù)據(jù)中心方面，隨著 5G 的到

11、來，服務(wù)器將會(huì)在應(yīng)對(duì)存儲(chǔ)方面呈幾何倍數(shù)增長(zhǎng)的同時(shí)，還需要保持高帶寬、低時(shí)延、高穩(wěn)定性的要求，這將導(dǎo)致服務(wù)器的內(nèi)部升級(jí)。以中國(guó) X86服務(wù)器市場(chǎng)出貨量為例，IDC 預(yù)測(cè)，中國(guó) X86 服務(wù)器市場(chǎng)在 2019 年經(jīng)過周期性調(diào)整后，2020年后市場(chǎng)將逐步恢復(fù)并迎來新一輪增長(zhǎng)，2023 中國(guó) X86 服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 292.85 億美元，2020-2023 年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到 11.9%。圖 7 中國(guó) X86 服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來源：IDC、艾德證券期貨研究部整理智能手機(jī)方面，全球智能手機(jī)出貨量呈現(xiàn)企穩(wěn)回升之勢(shì)。IDC 公布的數(shù)據(jù)顯示，2019年全球智能手機(jī)出貨量 14.86 億部，與 20

12、18 年基本持平。分季度來看，2019 年四個(gè)季度的同比增長(zhǎng)率分別為-2.7%、-2.3%、1%及 2%。手機(jī)廠商方面，2019 年三星出貨量 2.96 億部，同比增長(zhǎng) 1.61%，穩(wěn)居首位，華為和蘋果緊隨其后，出貨量分別為 2.38 億部和 1.96 億部。預(yù)料 5G 手機(jī)在未來幾年出貨量將大幅增加。根據(jù) IDC 預(yù)測(cè)，2019 年 5G 手機(jī)出貨量為 670 萬部，份額僅為 0.5%。到 2023 年，5G 手機(jī)出貨量將達(dá)到整體手機(jī)出貨量的 26%。各家 5G 芯片供應(yīng)商紛紛加足馬力備貨，預(yù)計(jì) 2020 年全球 5G 手機(jī)出貨量為 2-3 億部。與之相對(duì)應(yīng)，對(duì)于 5G 芯片的需求也將呈現(xiàn)急

13、速增加的勢(shì)頭。臺(tái)積電 7 納米制程產(chǎn)能在 2019 年第 3 季開始全線爆滿，2020 年上半年都可能出現(xiàn)產(chǎn)能供不應(yīng)求的局面。聯(lián)發(fā)科、高通、三星電子及海思等 5G 芯片供應(yīng)商，都不斷要求上、下游協(xié)力大舉擴(kuò)充產(chǎn)能，并有效拉高公司內(nèi)外的庫存水平。圖 8 全球智能手機(jī)出貨量（季度）數(shù)據(jù)來源：Wind 資訊、艾德證券期貨研究部整理通訊方面，隨著 5G 的推進(jìn)，各大運(yùn)營(yíng)商加緊布局。截至 2019 年 8 月，全球參與 5G 投資和建設(shè)的國(guó)家和運(yùn)營(yíng)商分別為 98 個(gè)和 293 個(gè)，全球 5G 基站累計(jì)出貨量 45.3 萬個(gè)。其中，中國(guó) 5G 基建出貨量位居世界第一，已構(gòu)建 8.6 萬個(gè)基站。表 3 三大運(yùn)

14、營(yíng)上 5G 基站建造數(shù)量運(yùn)營(yíng)商基站數(shù)量截止 2019 年底，中國(guó)移動(dòng)在 50 個(gè)以上城市提供 5G 商用服務(wù)，建設(shè)中國(guó)移動(dòng)超過 5 萬個(gè) 5G 基站，在全國(guó) 300 多個(gè)城市已開展 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。中國(guó)電信截至 2019 年底，中國(guó)電信在 50 個(gè)城市建設(shè) 4 萬個(gè) 5G 基站，在重點(diǎn)城市的城區(qū)實(shí)現(xiàn)規(guī)模連片覆蓋。截至 2019 年 9 月底，中國(guó)聯(lián)通已在 40 多個(gè)大中城市部署建設(shè) 5G 基站 2.5 萬個(gè)，預(yù)計(jì) 19 年全年將建設(shè) 4 萬個(gè)。中國(guó)聯(lián)通數(shù)據(jù)來源：艾德證券期貨研究部整理PC 方面，全球 PC 的出貨量于 2016 年觸底后，出現(xiàn)反彈，2019 年四季度全球 PC 出貨量 71.7

15、8 百萬臺(tái)，同比增長(zhǎng) 5.35%。從趨勢(shì)上看，PC 已經(jīng)出現(xiàn)止跌企穩(wěn)的跡象。圖 9 全球 PC 出貨量（季度）數(shù)據(jù)來源：Wind 資訊、艾德證券期貨研究部整理第二篇：半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料分類半導(dǎo)體材料可分為晶圓材料和封裝材料，半導(dǎo)體制造和封測(cè)技術(shù)較為復(fù)雜，從晶圓裸片到芯片成品，中間需要經(jīng)歷氧化，濺鍍、光刻、刻蝕、離子注入、以及封裝等上百道特殊的工藝步驟。包括半導(dǎo)體材料和設(shè)備，屬于芯片制造、封測(cè)的支撐性行業(yè)，位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈最上游。半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中細(xì)分領(lǐng)域最多的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，晶圓材料主要有硅片、光掩膜、光刻膠、光刻膠輔助設(shè)備、濕制程、濺射靶、電子氣體、拋光液、靶材等。

16、封裝材料主要有層壓基板、引線框架、焊線、模壓化合物、底部填充料、液體密封劑、粘晶材料、錫球、晶圓級(jí)封裝介質(zhì)、熱接口材料。同時(shí)類似濕電子化學(xué)品中又包含了酸、堿等各類試劑，細(xì)分子行業(yè)多達(dá)上百個(gè)。圖 10 半導(dǎo)體材料分類資料來源：艾德證券期貨研究部整理半導(dǎo)體材料市場(chǎng)全球規(guī)模根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)資料，2018 年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模 519 億美元，同比 2017 年增長(zhǎng) 10.7%。其中晶圓制造材料銷售額約 322 億美元，封裝材料銷售額約 197 億美元。中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸和韓國(guó)市場(chǎng)使用了全球一半以上的半導(dǎo)體材料。圖 11 全球半導(dǎo)體材料銷售額（億美元）數(shù)據(jù)來源：中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)、艾德證券期貨研究部

17、整理2018 年，臺(tái)灣地區(qū)憑借在晶圓制造及先進(jìn)封裝的龐大產(chǎn)能，消耗了 114 億美元的半導(dǎo)體材料，連續(xù) 9 年成為全球最大半導(dǎo)體材料消費(fèi)地區(qū)。2018 年，韓國(guó)排名第二，半導(dǎo)體材料用量達(dá) 87.2 億美元；中國(guó)大陸排名第三，半導(dǎo)體材料用量達(dá) 84.4 億美元。從行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局看，全球半導(dǎo)體材料產(chǎn)品由日、美、韓、德等國(guó)家占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料的銷售規(guī)模占全球的比重不到 5%，從整體技術(shù)水平和銷售規(guī)模來看，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)和海外化工及材料龍頭仍然存在較大差距。根據(jù) SEMI 預(yù)測(cè)，2019 年硅片、電子氣體、光掩膜、光刻膠配套化學(xué)品的銷售額分別為123.7 億美元、43.7 億美元、41.5

18、 億美元、22.8 億美元，分別占全球半導(dǎo)體制造材料行業(yè)37.29%、 13.17%、12.51%、6.87%的市場(chǎng)份額。在晶圓制造材料中，硅片占比最高，為半導(dǎo)體制造的 核心材料。而在封裝層面，封裝基板為占比最大的細(xì)分子行業(yè)。2018 年，中國(guó)晶圓制造材料總體市場(chǎng)規(guī)模約 28.2 億美元，較 2017 年的 24.8 億美元增長(zhǎng) 13.7%。封裝材料市場(chǎng)規(guī)模約為 56.8 億美元，較 2017 年的 50.9 億美元增長(zhǎng) 11.59%。晶圓制造材料與封裝測(cè)試材料總計(jì)市場(chǎng)規(guī)模約為 85 億美元，環(huán)比 2017 年增長(zhǎng) 12.29%。圖 12 中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模（億美元）數(shù)據(jù)來源：SEMI、艾

19、德證券期貨研究部整理中國(guó)半導(dǎo)體材料現(xiàn)狀中國(guó)半導(dǎo)體材料自給率不足，規(guī)模小，高端占比低，國(guó)內(nèi)企業(yè)長(zhǎng)期研發(fā)投入和積累不足，中國(guó)半導(dǎo)體材料在國(guó)際分工中處于中低端領(lǐng)域，高端產(chǎn)品市場(chǎng)主要被歐美日韓臺(tái)等國(guó)家的大公司壟斷。某些材料往往只是某些大型材料廠商的一小塊業(yè)務(wù)，如陶氏化學(xué)公司、杜邦、三菱化學(xué)等，半導(dǎo)體材料業(yè)務(wù)只是其電子材料事業(yè)部的一個(gè)分支。硅片硅片和硅基礎(chǔ)材料是芯片生產(chǎn)過程中最重要、成本占比最高的材料。硅晶圓片的市場(chǎng)銷售額占整個(gè)半導(dǎo)體材料的市場(chǎng)總銷售額的 30%以上。硅片直徑主要有 3 英寸、4 英寸、6 英寸、8 英寸、12 英寸（300mm），目前已發(fā)展到 18 英寸（450mm）等規(guī)格。直徑越大，

20、在一個(gè)硅片上經(jīng)一次工藝循環(huán)可制作的集成電路芯片數(shù)就越多。2016 年-2018 年，全球半導(dǎo)體硅片銷售額從 72.09 億美元增長(zhǎng)至 114 億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 25.75%。于此同時(shí)，2016 至 2018 年，全球半導(dǎo)體硅片出貨面積從 107.38 億平方英寸增長(zhǎng)至 127.32 億平方英寸，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 8.89%。圖 13 全球硅片出貨面積（億平方英寸）資料來源：中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)、艾德證券期貨研究部整理從 2009 年開始，12 英寸半導(dǎo)體硅片逐漸成為全球硅片市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，由于人工智能，區(qū)塊鏈以及云計(jì)算等新興終端市場(chǎng)的發(fā)展，12 英寸硅片近幾年年復(fù)合增長(zhǎng)率為 7.51%。但硅片

21、具備極高的技術(shù)壁壘和壟斷性，全球一半以上的半導(dǎo)體硅材料產(chǎn)能集中在日本，信越和 SUMCO 占據(jù)了市場(chǎng) 60%的份額，其他主要由德國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)以及臺(tái)灣的公司占據(jù)?？傆?jì)占據(jù)了全球 90%以上的市場(chǎng)份額。中國(guó)從 2012 年以來，在半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢(shì)，2016 年-2018 年硅片銷售額從 5 億美元上升到 9.96 億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 41.17%，高于全球同期增速。中國(guó)目前自主生產(chǎn)的硅片以 6 英寸為主，應(yīng)用于光伏和低端分立器件制造，基本可以滿足國(guó)內(nèi)的需求，但 8 英寸的大硅片僅有少量廠商生產(chǎn)，供給遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，2018 年國(guó)內(nèi)對(duì) 8 英寸硅片的月需求量預(yù)計(jì)為

22、80 萬片，仍有較大的缺口。12 英寸集成電路級(jí)硅片基本依賴進(jìn)口。不過，近年來，中國(guó)在 8 英寸和 12 英寸集成電路級(jí)硅片的研發(fā)上取得了重大突破，國(guó)家在政策和資本等各方面給予大力支持，中國(guó)本土企業(yè)在市場(chǎng)、政策、資金的推動(dòng)下開始快速發(fā)展。電子氣體電子氣體在電子產(chǎn)品制程工藝中廣泛應(yīng)用于薄膜、蝕刻、摻雜等工藝，電子特種氣體劃分種類繁多，在半導(dǎo)體工業(yè)應(yīng)用中有 110 余種單元特種氣體，常用的超過 30 種。電子氣體的主要應(yīng)用范圍包括電子行業(yè)、太陽能電池、移動(dòng)通訊、汽車導(dǎo)航及車載音像系統(tǒng)、航空航天、軍事工業(yè)等諸多領(lǐng)域。如同硅片一樣，電子特種氣體從生產(chǎn)到分離提純以及運(yùn)輸供應(yīng)都存在較高的技術(shù)壁壘，全球市場(chǎng)

23、主要被幾家跨國(guó)巨頭壟斷。包括美國(guó)空氣化工、普萊克斯、德國(guó)林德集團(tuán)、法國(guó)液化空氣、日本大陽日酸株式會(huì)社等公司占據(jù)了全球電子特氣 90%以上的市場(chǎng)份額。圖 14 特種氣體市場(chǎng)格局?jǐn)?shù)據(jù)來源：wind 資訊、艾德證券期貨研究部整理不過，經(jīng)過多年的發(fā)展以及國(guó)家對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)支持力度加大，中國(guó)目前電子特氣逐漸實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，稀有氣體產(chǎn)量和質(zhì)量都有了較大的提升，包括硅烷、高純氨、氫氟酸、氯氣、砷烷等為代表的國(guó)產(chǎn)電子特氣，逐漸開始滲透國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，相應(yīng)的廠商也不斷涌現(xiàn)。截至 2015年年底，中國(guó)共有特種氣體生產(chǎn)企業(yè) 150 余家。濕電子化學(xué)品濕化學(xué)品，主要以上游硫酸、鹽酸、氫氧化鈉等十余種原料，經(jīng)過處理、提純得到的純

24、高度產(chǎn)品。在半導(dǎo)體領(lǐng)域主要用于芯片的清洗和腐蝕，同時(shí)在硅晶圓的清洗中也起到重要作用。其純度和潔凈度對(duì)集成電路成品率、電性能及可靠性有十分重要的影響。在這個(gè)領(lǐng)域，歐美和日韓臺(tái)地區(qū)企業(yè)仍然占據(jù)產(chǎn)品的主導(dǎo)地位。德國(guó)巴斯夫，美國(guó)亞什蘭化學(xué)、Arch 化學(xué)，日本關(guān)東化學(xué)、三菱化學(xué)、京都化工、住友化學(xué)、和光純藥工業(yè)，臺(tái)灣鑫林科技，韓國(guó)東友精細(xì)化工等，上述公司占全球市場(chǎng)份額的 85%以上。中國(guó)目前生產(chǎn)超凈高純?cè)噭┑钠髽I(yè)中產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)且具有一定生產(chǎn)量的企業(yè)有 30多家，部門產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代。另外，中國(guó)濕電子化學(xué)品應(yīng)用市場(chǎng)分為三大類：即半導(dǎo)體市場(chǎng)、光伏市場(chǎng)、平板顯示器市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)化率分別約為 15%、2

25、5%、98%。封裝基板封裝基板是芯片封裝體的重要組成材料，主要起承載保護(hù)芯片與連接上層芯片和下層電路板作用。包括固定/支撐芯片、增強(qiáng)芯片導(dǎo)熱散熱、實(shí)現(xiàn)電氣和物理連接、功率和信號(hào)分配等功能。封裝基板的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涵蓋下游所有終端場(chǎng)景，包括移動(dòng)智能終端、服務(wù)/存儲(chǔ)等領(lǐng)域，類型涵蓋消費(fèi)類（手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、可穿戴電子產(chǎn)品等）和工業(yè)類（通信設(shè)備、數(shù)據(jù)中心等）。全球封裝基板的市場(chǎng)格局來看，目前主要產(chǎn)能和生產(chǎn)商都集中在臺(tái)灣、韓國(guó)、日本等地區(qū)，前十大企業(yè)合計(jì)市占率達(dá)到 80%，集中度較高。其中，日本就走在了世界 IC 封裝基板的開發(fā)、應(yīng)用的最前列，其次為韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣。中國(guó)大陸 2009 年起陸續(xù)

26、有企業(yè)開始進(jìn)入封裝基板產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)參與方以 PCB 廠為主，雖然占全球較低水平，但提升趨勢(shì)明顯，2017年產(chǎn)值達(dá)到 89 億元，同比增長(zhǎng) 23%，高于全球個(gè)位數(shù)增速。半導(dǎo)體設(shè)備半導(dǎo)體設(shè)備指生產(chǎn)半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)品的專用設(shè)備，半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體行業(yè)的支撐行業(yè)，主要應(yīng)用于 IC 制造（前端設(shè)備）、IC 封測(cè)（后端設(shè)備）兩大領(lǐng)域。其中，IC 制造設(shè)備又包括晶圓制造設(shè)備和晶圓加工設(shè)備。其中晶圓制造設(shè)備主要由硅片廠進(jìn)行采購(gòu)，最終產(chǎn)品為硅片；晶圓加工設(shè)備主要由代工廠或 IDM 企業(yè)進(jìn)行采購(gòu)，最終產(chǎn)品為芯片；IC 封測(cè)設(shè)備通常由專門的封測(cè)廠進(jìn)行采購(gòu)，包括揀選、測(cè)試、貼片、鍵合等多個(gè)環(huán)節(jié)。mo圖 15 半導(dǎo)體工藝流程

27、AnIC 設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)CDA原圖設(shè)計(jì)光罩制作光罩單品硅片氧化擴(kuò)散刻號(hào)化學(xué)氣相沉積離子植入擴(kuò)散濺蝕清洗光阻去除保護(hù)層沉積IC 制造WAT 測(cè)試單晶硅片制造拋光研磨切割拉晶多晶硅老化試驗(yàn)IC 測(cè)試封裝IC 封測(cè)晶圓電測(cè)切割貼片引線鍵合清洗圖片來源：Wind 資訊半導(dǎo)體設(shè)備的核心制作硅晶圓需要的半導(dǎo)體設(shè)備大致有十個(gè)，它們分別是單晶爐、氣相外延爐、氧化爐、磁控濺射臺(tái)、化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)、光刻機(jī)、離子注入機(jī)、引線鍵合機(jī)、晶圓劃片機(jī)、晶圓減薄機(jī)。其中，光刻、刻蝕及清洗、薄膜、過程控制及檢測(cè)是前端 IC 制造的四大核心領(lǐng)域，設(shè)備價(jià)值量在晶圓廠單條產(chǎn)線成本中占到 90%以上。實(shí)際上，從整個(gè)半導(dǎo)體工業(yè)流程來看，主要

28、包括單晶硅片制造，IC 設(shè)計(jì)，IC 制造和 IC封測(cè)。單晶硅片制造需要單晶爐等設(shè)備，IC 制造需要光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜設(shè)備、擴(kuò)散離子注入設(shè)備、濕法設(shè)備、過程檢測(cè)等六大類設(shè)備。半導(dǎo)體設(shè)備中，晶圓代工廠設(shè)備采購(gòu)額約占 80%，檢測(cè)設(shè)備約占 8%，封裝設(shè)備約占 7%，硅片廠設(shè)備等其他約占 5%。半導(dǎo)體設(shè)備全球市場(chǎng)規(guī)模據(jù) 2018 年 SEMI 的數(shù)據(jù)預(yù)告顯示，2018 年新的半導(dǎo)體制造設(shè)備的全球銷售額預(yù)計(jì)將增加 9.7%達(dá)到 621 億美元，超過 2017 年創(chuàng)下的 566 億美元的歷史新高。預(yù)估 2019 年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備銷售金額將達(dá) 576 億美元，較去年 644 億美元的歷史高點(diǎn)下滑 10

29、.5%，然 2020年可望逐漸回溫，并于 2021 年再創(chuàng)歷史新高。圖 16 全球半導(dǎo)體設(shè)備增速資料來源：SEMI、艾德證券期貨研究部整理半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)集中度比較高，生產(chǎn)企業(yè)集中在歐美、日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)等。美國(guó)應(yīng)用材料、荷蘭阿斯麥、美國(guó)泛林集團(tuán)、日本東京電子、美國(guó)科天等為代表的國(guó)際知名企業(yè)起步較早，經(jīng)過多年發(fā)展，憑借資金、技術(shù)、客戶資源、品牌等方面的優(yōu)勢(shì)，占據(jù)了全球集成電路裝備市場(chǎng)的主要份額。中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備現(xiàn)狀2020 年之前中國(guó)集成電路設(shè)備基本靠進(jìn)口，只有三家集成電路設(shè)備廠商承接國(guó)家層面的刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)和光刻機(jī)項(xiàng)目。2006 年國(guó)家設(shè)立專項(xiàng)極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝科技項(xiàng)

30、目，研發(fā)國(guó)產(chǎn)化設(shè)備，并于 2008 年開始實(shí)施。根據(jù)中國(guó)電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)國(guó)內(nèi) 42 家主要半導(dǎo)體設(shè)備制造商的統(tǒng)計(jì)，2017 年國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為 89 億元，自給率約為 14.3%。中國(guó)電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)包括 LED、顯示、光伏等設(shè)備。表 4 半導(dǎo)體相關(guān)政策支持時(shí)間政策2001 年 1 月進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策2011 年 4 號(hào)2000 年 6 月鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策2000 年 18 號(hào)2012 年 4 月財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局關(guān)于進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展企業(yè)所得稅政策的通知2014 年 6 月國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推

31、進(jìn)綱要2016 年 5 月關(guān)于軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策有關(guān)問題的通知2015 年 5 月中國(guó)制造 20252018 年 3 月關(guān)于集成電路產(chǎn)業(yè)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策問題的通知資料來源：艾德證券期貨研究部整理2012 年國(guó)務(wù)院主導(dǎo)，科技部印發(fā)的“02“專項(xiàng)項(xiàng)目，標(biāo)志著集成電路成為國(guó)家重點(diǎn)優(yōu)先戰(zhàn)略目標(biāo)。在 02 專項(xiàng)的統(tǒng)籌規(guī)劃下，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商分工合作研發(fā)不同的設(shè)備，涵蓋了主要設(shè)備種類，目前已有 20 種芯片制造關(guān)鍵裝備、17 種先進(jìn)封裝設(shè)備，通過大生產(chǎn)線驗(yàn)證進(jìn)入海內(nèi)外銷售。目前光刻機(jī)、刻蝕、鍍膜、量測(cè)、清洗、離子注入等核心設(shè)備的國(guó)產(chǎn)率普遍較低。經(jīng)過多年培育，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備已經(jīng)取得較大

32、進(jìn)展，整體水平達(dá)到 28nm，并在 14nm 和 7nm 實(shí)現(xiàn)了部分設(shè)備的突破。單晶爐在硅片制造過程種，單晶爐、拋光機(jī)、測(cè)試設(shè)備是主要設(shè)備，分別約占硅片廠設(shè)備投資的 25%、25%、20%。日本在硅片制備設(shè)備產(chǎn)業(yè)中占有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，其產(chǎn)品覆蓋了硅片制造的全套設(shè)備。其中單晶爐是一種在惰性氣體（氮?dú)?、氦氣為主）環(huán)境中，用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生長(zhǎng)無錯(cuò)位單晶硅的設(shè)備。在實(shí)際生產(chǎn)單晶硅過程中，它扮演著控制硅晶體的溫度和質(zhì)量的關(guān)鍵作用。中國(guó)硅片制備設(shè)備經(jīng)過了 30 余年的發(fā)展，已經(jīng)可以提供直徑 200ML 以下的硅片生產(chǎn)設(shè)備，但市場(chǎng)需求量較少以及國(guó)外設(shè)備的沖擊，國(guó)產(chǎn)設(shè)備發(fā)展門類并不齊全。

33、不過，受到政策的鼓勵(lì)和扶持，市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)，多家企業(yè)正在積極布局大硅片項(xiàng)目。目前 8 寸直拉單晶爐和區(qū)熔單晶爐均已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。12 寸直拉單晶爐產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)中，未來有望為國(guó)內(nèi)大硅片項(xiàng)目供貨。光刻機(jī)在集成電路制造工藝中，光刻是決定集成電路集成度的核心工序，常用的光刻機(jī)是掩膜對(duì)準(zhǔn)光刻，一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。在硅片表面勻膠，然后將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移光刻膠上的過程，將器件或電路結(jié)構(gòu)臨時(shí)“復(fù)制”到硅片上的過程。光刻機(jī)發(fā)展之初主要分為無掩模光刻機(jī)和有掩模光刻機(jī)兩大類。到 20 世紀(jì) 70 年，出現(xiàn)投影光刻機(jī)，開始替代接觸/接近式

34、光刻機(jī)，成為先進(jìn)集成電路大批量制造種的唯一光刻形式。隨著集成電路集成度的進(jìn)一步提高，芯片面積更大，要求一次曝光的面積增大，促使更為先進(jìn)的步進(jìn)掃描光刻機(jī)問世。到目前第五代，采取的為 EUV 光刻。表 5 光刻機(jī)光源分類光源波長(zhǎng)(nm）工藝工藝節(jié)點(diǎn)（nm)第一代g-line436接觸/接近式光刻機(jī)800-250第二代i-line365接觸/接近式光刻機(jī)800-250第三代KrF248步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)180-130步進(jìn)掃描/浸沒式步進(jìn)掃描投影130-65/45-22第五代EUV13.5光刻機(jī)極紫外光刻機(jī)22-7第四代ArF193資料來源：艾德證券期貨研究部整理高精度光刻機(jī)被 ASML、尼康、佳能三

35、家壟斷。其中荷蘭的 ASML 在光刻機(jī)領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先，一家獨(dú)占全球 70%以上的市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)廠商研制的 90nm 高端步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)已完成整機(jī)集成測(cè)試，并在客戶生產(chǎn)線上進(jìn)行了工藝試驗(yàn)。封裝測(cè)試設(shè)備封裝是半導(dǎo)體設(shè)備制造過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，包含減薄/切割、貼裝/互聯(lián)、封裝、測(cè)試等過程，封裝的作用主要包括對(duì)芯片的支撐與機(jī)械保護(hù)，電信號(hào)的互連與引出，電源的分配和熱管理。封裝設(shè)備主要切割減薄設(shè)備、引線機(jī)、鍵合機(jī)、分選測(cè)試機(jī)等，其中焊線機(jī)占比最大達(dá) 31%，其次為貼片機(jī)，占比 18%，劃片/切割機(jī)占比 15%。根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，2017 年全球封裝測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)高速增長(zhǎng) 27.89%，銷售額達(dá)到

36、83.1 億美元。2017 年中國(guó)大陸半導(dǎo)體封裝測(cè)試設(shè)備與封裝模具市場(chǎng)增長(zhǎng)了 18.6%，達(dá)到 206.1 億元，約為 30.53 億美元，其中封裝設(shè)備市場(chǎng) 14 億美元，測(cè)試設(shè)備與封裝模具市場(chǎng)為 16.53 億美元。圖 17 全球封測(cè)行業(yè)規(guī)模數(shù)據(jù)來源：中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)、艾德證券期貨研究部整理近年來，封測(cè)設(shè)備商經(jīng)過不斷整合，形成了以日本愛德萬測(cè)試(ADVANTEST)和美國(guó)泰瑞達(dá)(TERADYNE)兩大公司，其產(chǎn)品約占全球半導(dǎo)體企業(yè)測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)份額的 80%以上目前封裝測(cè)試已成為中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中最具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的環(huán)節(jié)，幾年來中國(guó)集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2018 年中國(guó)

37、IC 封測(cè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 2194 億元人民幣，同比 2017 年增長(zhǎng)了 16.1%。圖 18 中國(guó) IC 封裝測(cè)試行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模（億元，人民幣）數(shù)據(jù)來源：中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)、艾德證券期貨研究部整理2014-2018 年中國(guó)半導(dǎo)體封裝設(shè)備投資額呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2018 年中國(guó)封裝設(shè)備投資總額達(dá) 47.4 億元人民幣，同比 2017 年增長(zhǎng)了 56.4%。圖 19 半導(dǎo)體封裝設(shè)備投資總額（億元，人民幣）數(shù)據(jù)來源：中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)、艾德證券期貨研究部整理IC 設(shè)計(jì)IC 設(shè)計(jì)占比逐步提高集成電路產(chǎn)業(yè)主要由 IC 設(shè)計(jì)、IC 制造以及 IC 封測(cè)三大板塊組成。2018 年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入為 6532 億

38、元（人民幣，單位下同），同比增長(zhǎng) 20.7%，其中：IC 設(shè)計(jì)業(yè)銷售收入為 2519.3 億元，占到全年總值的 38.6%，IC 制造銷售收入為 1818.2 億元，占到全年總值的 27.8%；IC 封測(cè)業(yè)銷售收入為 2193.9 億元，占到全年總值的 33.6%。依據(jù)世界集成電路產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三業(yè)合理占比 4：3：3 的局勢(shì)來看，大陸集成電路產(chǎn)業(yè)比例趨勢(shì)愈加合理，已經(jīng)由“小設(shè)計(jì)-小制造-大封測(cè)”向“大設(shè)計(jì)-中制造-中封測(cè)”轉(zhuǎn)變。表 6 中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入（億元，人民幣）及增長(zhǎng)率類別指標(biāo)名稱2016 年2017 年2018 年復(fù)合增長(zhǎng)率集成電路產(chǎn)業(yè)合計(jì)4335.55411.3653

39、220.80%IC 設(shè)計(jì)銷售額增長(zhǎng)率1644.324.1%2073.526.1%2519.321.5%27.36%/IC 制造銷售額1126.91448.11818.219.17%增長(zhǎng)率25.1%28.5%25.6%/IC 封測(cè)銷售額增長(zhǎng)率1564.313.0%1889.720.8%2193.916.1%16.90%/數(shù)據(jù)來源：中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)圖 20 中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè) 2018 年三業(yè)結(jié)構(gòu)占比數(shù)據(jù)來源：中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)全球 IC 設(shè)計(jì)美國(guó)占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)領(lǐng)域，美國(guó)公司仍占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，全球占比超 50%，IC 設(shè)計(jì)公司按照是否擁有工廠，分為無晶圓工廠的 fabless 模式

40、和有晶圓工廠的 IDM 模式。據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu) IC Insights 數(shù)據(jù)，美國(guó) fabless 模式芯片公司占據(jù)全球 68%的市場(chǎng)份額，而 IDM 模式芯片公司占據(jù)全球 46%的市場(chǎng)份額，兩者合計(jì)市場(chǎng)份額 52%，遠(yuǎn)超總部設(shè)在中國(guó)大陸、韓國(guó)、日本、中國(guó)臺(tái)灣及歐洲地區(qū)的公司。韓國(guó)居世界第二位，fabless 模式、IDM模式公司全球市場(chǎng)份額分別為不到 1%、35%，合計(jì)市場(chǎng)份額 27%。日本居世界第三位，fabless模式公司、IDM 模式公司全球市場(chǎng)份額分別為不到1%、9%，合計(jì)市場(chǎng)份額7%。歐盟的fabless模式公司、IDM 模式公司全球市場(chǎng)份額分別為 2%、7%，合計(jì)市場(chǎng)份額 6%。而中國(guó)

41、大陸， fabless 模式公司和 IDM 模式公司全球市場(chǎng)份額分別為 13%、不到 1%，合計(jì)市場(chǎng)份額 3%，中國(guó)大陸 IC 公司主要為無晶圓廠公司。圖 21：2018 年 IDM 模式全球份額分布數(shù)據(jù)來源：IC Insights圖 22：2018 年 Fabless 模式全球份額分布數(shù)據(jù)來源：IC Insights表 7 美國(guó)大型 IC 設(shè)計(jì)企業(yè)及銷售額（億美元）序號(hào)公司名稱2018 財(cái)年收入1英特爾708.52高通227.33博通208.54德州儀器157.85英偉達(dá)117.26AMD64.87賽靈思30.68Marvell28.7數(shù)據(jù)來源：公司財(cái)報(bào)中國(guó) IC 設(shè)計(jì)取得顯著進(jìn)步近些年來，

42、在國(guó)家政策扶持以及市場(chǎng)應(yīng)用帶動(dòng)下，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)保持快速增長(zhǎng)，繼續(xù)保持增速全球領(lǐng)先的勢(shì)頭。受此帶動(dòng)，在國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，集成電路設(shè)計(jì)業(yè)始終是國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)中最具發(fā)展活力的領(lǐng)域，增長(zhǎng)也最為迅速。據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)銷售額由 2014 年的 1047.4 億元人民幣增至 2018 年的 2519.3 億元人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率 24.5%。圖 23 中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模及增長(zhǎng)率數(shù)據(jù)來源：中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)表 8 中國(guó) IC 設(shè)計(jì)十大企業(yè)2017 年 IC 設(shè)計(jì)十大企業(yè)2018 年 IC 設(shè)計(jì)十大企業(yè)排名公司名稱排名公司名稱1海思半導(dǎo)體1海思半導(dǎo)體2紫光展銳2紫

43、光展銳3中興微電子3豪威科技4華大半導(dǎo)體4北京智芯微5北京智芯微5華大半導(dǎo)體6匯頂科技6中興微電子7士蘭微7匯頂科技8敦泰科技8士蘭微9格科微電子9北京矽成10中星微電子10格科微資料來源：中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)海思半導(dǎo)體：拳頭產(chǎn)品包括麒麟系列 CPU、5G 基帶芯片。紫光展銳：中國(guó)最大的泛芯片供應(yīng)商和中國(guó)領(lǐng)先的 5G 通信芯片企業(yè)，2019 年 2 月發(fā)布了 5G 基帶芯片春藤 510。豪威科技：主營(yíng) CMOS 圖像傳感器的研發(fā)和銷售，2019 年已被韋爾股份收購(gòu)。北京智芯微：從事智能芯片研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，業(yè)務(wù)范圍覆蓋電力、信息通信、節(jié)能環(huán)保、金融、市政和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域。華大半導(dǎo)體：主要產(chǎn)品包

44、括：工控 MCU、FPGA、功率及驅(qū)動(dòng)芯片、智能卡及安全芯片、電源管理芯片、新型顯示芯片。中興微電子：控股子公司，覆蓋通訊網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人應(yīng)用、智能家庭和行業(yè)應(yīng)用等 “云管段”全部領(lǐng)域，處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)行列，目前自研芯片且研發(fā)成功商用的有 100 多種。匯頂科技：主要從事智能人機(jī)交互技術(shù)的研究和開發(fā)，主要產(chǎn)品為電容觸控芯片、指紋識(shí)別芯片以及固定電話芯片。在指紋識(shí)別芯片領(lǐng)域，公司是國(guó)內(nèi)龍頭。士蘭微：國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的以 IDM 模式發(fā)展的綜合性半導(dǎo)體公司，主要產(chǎn)品包括集成電路、半導(dǎo)體分離器件、LED 產(chǎn)品。北京矽成：主要從事高性能集成電路存儲(chǔ)器及相關(guān)器件的設(shè)計(jì)、制造和銷售等。格科微： 中國(guó)領(lǐng)先圖像傳感器芯片設(shè)

45、計(jì)公司，目標(biāo)瞄準(zhǔn)全球移動(dòng)設(shè)備及消費(fèi)電子市場(chǎng)。兆易創(chuàng)新：閃存芯片及其衍生產(chǎn)品的研發(fā)、技術(shù)支持和銷售，公司主要產(chǎn)品為閃存芯片， 具體為串行的代碼型閃存芯片。中國(guó) IC 設(shè)計(jì)薄弱領(lǐng)域在 IC 設(shè)計(jì)上，目前，有兩大領(lǐng)域或者幾個(gè)公司中國(guó)暫時(shí)很難繞過去，對(duì)中國(guó) IC 設(shè)計(jì)“卡脖子”存在潛在可能性。ARM 公司ARM 公司是一家來自英國(guó)的半導(dǎo)體 IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）提供商它不生產(chǎn)芯片，只設(shè)計(jì)芯片。但是，ARM 的知識(shí)產(chǎn)權(quán)卻是高通驍龍、蘋果 A 系列處理器、三星 Exyons 處理器、華為麒麟處理器，以及全球 4G，甚至是未來 5G 基站的技術(shù)底層。根據(jù) 2017 年世界大會(huì)公布的 ARM 市場(chǎng)份額數(shù)據(jù)，ARM

46、架構(gòu)在智能手機(jī)和調(diào)制解調(diào)器方面占比均超過了 99%，而在車載智能硬件和可穿戴設(shè)備上的市場(chǎng)份額也分別超過了 95%和 90%。我們使用的幾乎所有智能手機(jī)，平板電腦，智能穿戴設(shè)備，SSD，數(shù)字機(jī)頂盒，汽車制動(dòng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)路由器，里面都可能有 ARM 處理器的存在。ARM 在移動(dòng)半導(dǎo)體芯片的話語權(quán)和地位極為重要且不可替代。ARM 公司以知識(shí)產(chǎn)權(quán)授權(quán)的形式與全球芯片設(shè)計(jì)公司合作，目前在全球擁有超過 1000個(gè)授權(quán)合作，超過 300 家合作伙伴。授權(quán)形式分為三個(gè)層級(jí)：使用層級(jí)授權(quán)內(nèi)核層級(jí)授權(quán)架構(gòu)/指令集層級(jí)授權(quán)ARM 如此廣泛的適用性，是因?yàn)樗鼈兌甲裱粋€(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)稱作指令集架構(gòu)，即所謂的 I

47、SA（Instruction Set Architecture）。在某種程度上我們可以理解為，ISA是一個(gè)藍(lán)圖，而各家生產(chǎn)出的各種 CPU 則是通過該藍(lán)圖生產(chǎn)出的具體產(chǎn)品。這意味著，如果 ARM 對(duì)某一個(gè)移動(dòng)芯片設(shè)計(jì)公司停止授權(quán)“新架構(gòu)”，則將對(duì)該企業(yè)形成較大影響。ARM 基礎(chǔ)架構(gòu)的更新頻率并不算高，目前的最新版本 ARMv8 發(fā)布于 2011年，距離目前已經(jīng) 8 年之久。但新的 ARM 指令集架構(gòu)（ARMv9）業(yè)界預(yù)計(jì)會(huì)在 2020 或 2021年發(fā)布。ARM 公司新架構(gòu)（ARMv9）的發(fā)布，對(duì) IC 設(shè)計(jì)企業(yè)即是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。EDAEDA 工具是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Des

48、ign Automation)的簡(jiǎn)稱，是從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)和計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)的概念發(fā)展而來的利用 EDA 工具，工程師將芯片的電路設(shè)計(jì)、性能分析、設(shè)計(jì)出 IC 版圖的整個(gè)過程交由計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理完成。整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，貫穿而下的大致產(chǎn)業(yè)鏈條是：原材料（晶圓廠）用工具設(shè)計(jì)（EDA）設(shè)計(jì)（Fabless）加工制造（Foundry）。所以，專門為芯片設(shè)計(jì)工程師提供仿真和驗(yàn)證工具的 EDA 細(xì)分行業(yè)是整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)生態(tài)鏈中最上游，最高端的節(jié)點(diǎn)。但是，全球 EDA 市場(chǎng)基本上被三家公司霸占：Cadence、Synopsys 和 Mentor

49、 Graphics，綜合市占率高達(dá) 95%以上，處于絕對(duì)壟斷地位。中國(guó) IC 設(shè)計(jì)企業(yè)在 EDA 工具上，對(duì)外依賴較大！華大九天國(guó)產(chǎn) EDA 巨擘華大九天成立于 2009 年，為中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)（CEC）旗下集成電路業(yè)務(wù)板塊二級(jí)企業(yè)，專注于提供專業(yè)的 EDA 軟件、IP 產(chǎn)品及相關(guān)解決方案，是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最強(qiáng)的 EDA 企業(yè)，是大規(guī)模集成電路 CAD 國(guó)家工程研究中心依托單位，承擔(dān)著國(guó)產(chǎn) EDA 軟件研發(fā)與推廣的重任，并在 2012 年推出硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）和設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)務(wù)。作為 EDA 領(lǐng)域國(guó)家隊(duì)的華大九天，可以提供全流程數(shù)模混合信號(hào)芯片設(shè)計(jì)系統(tǒng)、SoC后端設(shè)計(jì)分析及優(yōu)化解決方案、平

50、板(FPD)全流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)、IP 以及面向晶圓制造企業(yè)的相關(guān)服務(wù)，業(yè)務(wù)包括 EDA 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、Foundry 工程服務(wù)、IP 及設(shè)計(jì)服務(wù)。IC 制造IC 制造是集成電路極為重要一環(huán)IC 制造是集成電路產(chǎn)業(yè)極為重要一環(huán)，肩負(fù)著將 IC 設(shè)計(jì)的芯片變成“實(shí)物”的重任。電腦 CPU、手機(jī) SOC/基帶等高端芯片，國(guó)內(nèi)已有替代，即便性能與國(guó)際巨頭最好產(chǎn)品仍有差距，但至少可以“將就著用”。但是，如果沒有 IC 制造能力，就算中國(guó)大陸的芯片設(shè)計(jì)公司能夠設(shè)計(jì)出跟國(guó)際媲美的芯片，那也只是“一堆數(shù)據(jù)”，而無法形成產(chǎn)品。從集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化的難度來看，制造封裝設(shè)計(jì)也是不爭(zhēng)的事實(shí)。所以 IC 制造迫切

51、應(yīng)該成為中國(guó)集成電路發(fā)展的核心關(guān)注點(diǎn)。2018 年全球純晶圓代工十強(qiáng)企業(yè)分別為：臺(tái)積電（中國(guó)臺(tái)灣）、格羅方德（美國(guó)）、聯(lián)電（中國(guó)臺(tái)灣）、中芯國(guó)際（中國(guó)大陸）、力晶科技（中國(guó)臺(tái)灣）、華虹半導(dǎo)體（中國(guó)大陸）、高塔半導(dǎo)體（以色列）、世界先進(jìn)（中國(guó)臺(tái)灣）、東部半導(dǎo)體（韓國(guó)）以及 X-Fab（歐洲），而十大企業(yè)合計(jì)所占市場(chǎng)份額高達(dá) 97%。此外，三星電子也為 fabless 模式下的 IC 設(shè)計(jì)芯片企業(yè)代工，且三星電子代工規(guī)模，僅次于臺(tái)積電，在技術(shù)實(shí)力上，三星電子也是臺(tái)積電最大挑戰(zhàn)者。圖 24 全球十大純晶圓代工企業(yè)市占率（2018 年）數(shù)據(jù)來源:公司財(cái)報(bào)國(guó)內(nèi)十大 IC 制造企業(yè)在國(guó)內(nèi)集成電路制造業(yè)方面

52、，根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示，2017 年國(guó)內(nèi)集成電路制造企業(yè)排名，三星（中國(guó)）半導(dǎo)體以 274.4 億元（人民幣，下同）銷售額排名第一；中芯國(guó)際以 201.5億元排名第二；第三則是 SK 海力士半導(dǎo)體（中國(guó)）有限公司，銷售額為 130.6 億元。隨后的第 4 到第 10 位分別是：英特爾半導(dǎo)體（中國(guó)）有限公司、華虹集團(tuán)、華潤(rùn)微電子、臺(tái)積電（中國(guó)）有限公司、西安微電子技術(shù)研究所、武漢新芯、和艦科技（蘇州）有限公司。圖 25 中國(guó)大陸十大集成電路制造企業(yè)銷售額（億元，人民幣）數(shù)據(jù)來源：中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體設(shè)備是中國(guó)大陸 IC 制造短板半導(dǎo)體設(shè)備處于產(chǎn)業(yè)鏈上游，貫穿半導(dǎo)體生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。按照工藝流程

53、可以分為四大板塊晶圓制造設(shè)備、測(cè)試設(shè)備、封裝設(shè)備、前端相關(guān)設(shè)備。晶圓制造設(shè)備根據(jù)制程又可以主要分為 8 大類，而其中光刻機(jī)、刻蝕機(jī)和薄膜沉積設(shè)備這三大類設(shè)備占據(jù)大部分的半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)。當(dāng)前，設(shè)備市場(chǎng)高度集中，光刻機(jī)、CVD 設(shè)備、刻蝕機(jī)、PVD 設(shè)備的產(chǎn)出均集中于少數(shù)歐美日巨頭企業(yè)手上，呈現(xiàn)寡頭壟斷局面，CR10 份額接近 80%。而目前中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備的現(xiàn)況是低端制程實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，高端制程有待突破，設(shè)備自給率低、需求缺口較大。全球主要設(shè)備廠：應(yīng)用材料（AMAT）、拉姆研究（LAM）、科天半導(dǎo)體（KLA-Tencor）、東京電子（TEL）、ASML、Screen、SEMES、日立高新、日立國(guó)際電

54、氣、Daifuku、尼康等。圖 27 全球光刻機(jī)市場(chǎng)分布圖 26 全球蝕刻機(jī)市場(chǎng)分布圖 29 全球 CVD 設(shè)備市場(chǎng)分布圖 28 全球 PVD 設(shè)備市場(chǎng)分布數(shù)據(jù)來源：Wind 資訊、艾德證券期貨研究部整理中芯國(guó)際：中國(guó)大陸半導(dǎo)體代工第一，世界第五中芯國(guó)際（00981.HK）是中國(guó)大陸半導(dǎo)體代工第一企業(yè)，是中國(guó)大陸真正的核心資產(chǎn)。中國(guó)大陸 IC 設(shè)計(jì)企業(yè)眾多，且已經(jīng)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，如華為海思半導(dǎo)體 2018 銷售額已經(jīng)達(dá)到 500 億人民幣，世界 IC 設(shè)計(jì)企業(yè)十強(qiáng)，中國(guó)大陸也有兩席（華為和紫光展銳），相關(guān)電腦 CPU、手機(jī) SOC/基帶等高端芯片，國(guó)內(nèi)也已有替代，即便性能與國(guó)際巨頭最好產(chǎn)品仍有差

55、距，但至少可以“將就著用”。但 IC 制造代工領(lǐng)域，全球市場(chǎng)非常集中，以臺(tái)積電為最，占據(jù)將近 60%市場(chǎng)份額，其次三星電子。中芯國(guó)際肩負(fù)著大陸 IC 代工制造追趕國(guó)際大廠之重任，是中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，尤其在海外市場(chǎng)有可能限制國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造的背景下，更顯中芯國(guó)際之重要性。目前，公司 14nm 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，2019 年 Q4 已經(jīng)開始貢獻(xiàn)收入，14nm 也是公司當(dāng)前最先進(jìn)工藝，距離國(guó)際大廠有兩代差距 10nm 和 7nm。與此同時(shí)，華為已經(jīng)將部分 14nm 的自主芯片從臺(tái)積電轉(zhuǎn)向中芯國(guó)際。圖 30 中芯國(guó)際收入分析資料來源：公司年報(bào)、艾德證券期貨研究部整理IC 封測(cè)封測(cè)需求旺盛集成電路封

56、測(cè)包括封裝和測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)，封裝是保護(hù)芯片免受物理、化學(xué)等環(huán)境因素造成的損傷，增強(qiáng)芯片的散熱性能、實(shí)現(xiàn)電氣連接，確保電路正常工作；測(cè)試主要是對(duì)芯片產(chǎn)品的功能、性能測(cè)試等，將功能、性能等不符合要求的產(chǎn)品篩選出來。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代開啟，半導(dǎo)體行業(yè)景氣度或?qū)⑻嵘?。半?dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展緊隨信息及互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并大致可分為四個(gè)階段，一是 1960s-1980s 計(jì)算機(jī)時(shí)代，隨著技術(shù)的發(fā)展，摩爾定律得到快速驗(yàn)證，使得計(jì)算機(jī)尺寸縮小，并能夠廣泛普及；二是 19902010s 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，個(gè)人計(jì)算機(jī)和筆記本電腦廣泛普及，世界互聯(lián)網(wǎng)巨擘也主要是在這一時(shí)期成立，智能手機(jī)也在 07 年開始進(jìn)入視野；三是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，20

57、07 年蘋果公司發(fā)布 iPhone，開啟了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的序幕，2008 年 App Store 上線，進(jìn)一步推動(dòng)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，小米公司將智能手機(jī)價(jià)格拉到平價(jià)時(shí)代，進(jìn)一步開啟智能手機(jī)的普及。智能手機(jī)的廣泛普及，推動(dòng)了半導(dǎo)體進(jìn)入移動(dòng)時(shí)代，也推動(dòng)了芯片產(chǎn)業(yè)需求的極度擴(kuò)大。四是已經(jīng)開啟的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，萬物互聯(lián)，除了當(dāng)前的消費(fèi)電子，未來 AI、無人駕駛、智能機(jī)器人、5G 移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）等應(yīng)用的發(fā)展，將給半導(dǎo)體行業(yè)帶來新一輪前所未有的機(jī)遇，帶領(lǐng)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新一輪景氣周期。中國(guó)晶圓廠迎來建設(shè)高峰，帶動(dòng)封測(cè)需求擴(kuò)大！據(jù) SEMI 報(bào)告預(yù)測(cè)，到 2020 年，全球新建晶圓廠投資總額將達(dá)到 50

58、0 億美元，將有 18 個(gè)半導(dǎo)體項(xiàng)目投入建設(shè)，而中國(guó)大陸在這些項(xiàng)目中占 11 個(gè)，總投資額高達(dá) 240 億美元。隨著大陸新建晶圓廠產(chǎn)能的釋放，必將帶來更多半導(dǎo)體封測(cè)需求，使中國(guó)半導(dǎo)體封測(cè)產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇。IC 封測(cè)中國(guó)具全球競(jìng)爭(zhēng)力在 IC 設(shè)計(jì)、IC 制造和 IC 封測(cè)三業(yè)上，中國(guó)在 IC 封測(cè)上具有全球競(jìng)爭(zhēng)力。2018 年全球半導(dǎo)體封測(cè)市場(chǎng)達(dá)到 560 億美元，同比增長(zhǎng) 5.10%，而中國(guó)封測(cè)市場(chǎng)達(dá) 2193.40 億人民幣，同比增長(zhǎng)達(dá) 16.10%，中國(guó)封測(cè)市場(chǎng)規(guī)模大且增長(zhǎng)速度快于全球增速。在 IC 封測(cè)市場(chǎng)，日月光公司以 18.90%市場(chǎng)占有率居第一位，美國(guó)安靠、中國(guó)長(zhǎng)電科技以 15.60%和

59、13.10%分居第二和第三位，此外，中國(guó)通富微電、華天科技也位居全球前十大封測(cè)廠之列。在封測(cè)市場(chǎng)，中國(guó)既有市場(chǎng)規(guī)模也有富有競(jìng)爭(zhēng)力的公司，未來將進(jìn)一步鞏固中國(guó)在 IC 封測(cè)市場(chǎng)全球競(jìng)爭(zhēng)力。表 9 全球 IC 封測(cè)前十公司（2018）2018 全球 IC 封測(cè) top10排名名稱地區(qū)2018 營(yíng)收（億美元）市占率1日月光中國(guó)臺(tái)灣53.319.0%2安靠 Amkor美國(guó)43.215.4%3長(zhǎng)電科技中國(guó)大陸36.413.0%4矽品精密中國(guó)臺(tái)灣29.010.3%5力成科技中國(guó)臺(tái)灣22.68.0%6通富微電中國(guó)大陸10.93.9%7華天科技中國(guó)大陸10.73.8%8聯(lián)合科技新加坡7.92.8%9京元電子中

60、國(guó)臺(tái)灣6.92.5%10頎邦中國(guó)臺(tái)灣6.22.2%top10 合計(jì)227.080.9%數(shù)據(jù)來源：Wind 資訊全球主要封測(cè)企業(yè)（非大陸企業(yè)）簡(jiǎn)介日月光集團(tuán)日月光集團(tuán)是全球最大的半導(dǎo)體封裝與測(cè)試服務(wù)公司，成立于 1984 年，1989 年在臺(tái)灣證券交易所上市，2000 年美國(guó)上市；其子公司福雷電子于 1996 年在美國(guó) NASDAQ 上市， 1998 年臺(tái)灣上市。目前，日月光集團(tuán)在中國(guó)大陸的上海市、蘇州市、昆山市與威海市設(shè)有半導(dǎo)體封裝、測(cè)試、材料與電子廠。安靠（Amkor）安靠技術(shù)是全球半導(dǎo)體封裝和測(cè)試外包服務(wù)業(yè)中最大的獨(dú)立供應(yīng)商，成立于 1968 年，在菲律賓有 7 家工廠，韓國(guó)有 4 家，中