半导体行业与集成电路_Ai芯天下丨报告丨《半导体设备产业链全景图》:深度解析逻辑与发展

简介

随着半导体行业的快速发展、应用场景的扩大、汽车等各种产品的应用,同时随着人工智能、虚拟世界和物联网等新兴技术的出现,半导体的市场需求也在扩大。

所谓半导体,是指常温下导体和绝缘体之间存在导电性的材料。 半导体广泛应用于收音机、电视和测温。 像二极管一样用半导体制作的器件。 半导体是指电导性受到控制,从绝缘体到导体之间的材料。

半导体产品的主要分类

半导体材料是介于金属与绝缘体之间的电导率材料,是制造晶体管、集成电路、光电子器件的重要材料。 半导体材料主要应用于晶片制造和芯片封装阶段。 由于半导体材料领域的高端产品技术壁垒高,中国企业长期研发和累积不足,中国半导体材料国际上处于中低端领域,大部分产品自给率低,主要是技术壁垒低的封装材料,晶片制造材料主要依赖进口。 目前,我国半导体材料企业集中在6英寸以下的生产线上,少量企业开始进军8英寸、12英寸的生产线。 分为四个方面

①光伏元件是指利用半导体光产生光伏,发挥特殊效果的光伏元件和半导体发光元件等。

②半导体传感器是指利用半导体材料、材料特性制作的传感器。

③分立部件是指具有单一功能的电路部件。

④所谓集成电路,是指在晶片上制作基本的电路零件,封装化,形成具有一定功能的单元。

2018年全球半导体销售额达4688亿美元,其中集成电路销售额为3933亿美元,占84%。 集成电路以半导体为主,是技术难度最高的产品。

半导体产业链分解半导体生产主要分为设计、制造、封测三个工艺,同时还需要半导体材料和设备。

①设计是根据功能要求设计的,必要的电路图,最终的输出结果是掩模的布局。

②制造是将设计的电路图转印到硅晶片等基板材料上的阶段。

③封测是指,半导体封装是指制造和检查结束后,产品从硅晶片和其他基板分离,安装在最终的电路封装上,导入连接端子,用绝缘介质固定保护,构成一体化的结构的技术。

我国集成电路间隙大的2017年,我国集成电路供应量约302亿美元,需求量1030亿美元,自制率仅29%,集成电路间隙大。 从进出口来看,2018年我国集成电路进口3121亿美元,出口846亿美元,贸易逆差达到2275亿美元。

近年来,我国集成电路的进口金额超过原油、整车和汽车零部件。 由于集成电路的巨大缺口和贸易逆差,我国发展集成电路产业的需求十分迫切,半导体设备行业面临机遇。

全球半导体生产能力向大陆转移

20世纪80年前美国技术革新占优势,一直占世界半导体产业第一位的1986年代大型工业级计算机存储市场迅速增长,日本由于存储产业的成功,1986年成为世界上最大的半导体生产国。 之后我开始走下坡路。

20世纪90年代电脑内存市场爆炸性增长,韩国在内存产业超过日本,中国台湾开拓了垂直分工模式,创新世代工厂模式进入世界第一,自21世纪以来,智能手机市场迅速增长,有利于PC和智能手机的普及,大陆成为世界电子制造中心,大陆的半导体产业发展迅速

回顾历史,世界半导体产业的发展曾多次从美国向日本、韩国和中国台湾地区转移,预计未来几年将向大陆大面积转移。

据SEM统计,大陆未来几年将在全球建设大陆26个晶片厂,大陆集成电路电子制造中心、设备迎来需求爆发期,国产设备企业有机会把握本轮投资高峰,提高市场影响力。

在晶圆工厂的投资总额中,设备投资占70%-80%,基础设施和洁净室投资占20%-30%。 我们统计了现在正在建设的8英寸和12英寸的晶圆工厂,总投资额超过900亿美元,按70%的比例推算,累计的相关设备投资超过630亿美元。

半导体发展的核心要点

①我国半导体设备市场空间广阔,增长动力强。

半导体装置主要用于半导体制造和密封工艺,分为晶片加工装置(芯部为步进机、蚀刻机、薄膜堆积装置)、密封装置和检查装置。

2018年全球半导体器件市场达到645.5亿美元,其中大陆市场为131.1亿美元,占20%,成为世界第二大市场。 随着半导体生产能力向大陆转移,工艺和硅晶片尺寸的提高,政策的大力支持,大陆半导体设备的发展势头强劲。 2018年大陆半导体器件增长到46%,远远超过世界14%,成为世界市场增长的主要动力。

②全球竞争结构集中,加快国产替代。

全球半导体器件竞争结构集中( CR5占75% ),顶尖企业收入大(超过百亿美元),产品布局丰富。 相比之下,国内设备公司体积小,产品线相对单一。 在“02特别”等政策的推动下,提高大陆晶片厂设备自制率的意愿很强烈,国内设备公司迎来了替代国产的重要机会。 目前,在蚀刻设备、薄膜沉积设备、清洗设备、检测设备等领域,国内企业正在努力追求取得一定成绩。

③技术容易突破所以难,最终实现曲线超越。

清洗设备、后巷检测设备有望率先突破,建议关注长谷川科技、至纯科技、盛美半导体、华峰测量(科创板上市公司)等。

晶圆加工的核心设备技术难易度较高,但国家大力支持企业持续研发投入,具备研发能力的公司一旦突破核心技术,有望享受巨大的市场红利,提出关注中微公司、北方华创、核心源微(科创板上市公司)等。

最后一个:

目前,世界半导体行业主要由美国、韩国、台湾领先。 由于是后进国家,我国每年向半导体行业投入大量资金,并且经费不断上涨,但仍扮演着新的追随者角色,与国际先进技术仍存在差距。

道路虽狭长,但产业不断发展,从制造业大国转变为制造业强国,半导体行业必须跨越。 经过多年的发展,我国已在芯片设计、封测等领域取得了一定的成绩。 未来,我国将继续投入,在国家大基金保护下,国内半导体行业有望进一步发展。

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