2022半导体及半导体设备行业深度研究报告.docx
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1、2022半导体及半导体设备行业深度研究报告目录1 .半导体行业概况21.1. 半导体行业产业链21.2. 半导体产业链工艺流程及设备42 .投资逻辑:智能化带来新增长,技术发展及政策支持设备需求增长72.1. 投资逻辑一:智能化驱动新需求一一数据时代引领发展,带动相关行业设备的需求72.2. 投资逻辑二:技术进步驱动一一摩尔定律驱使技术进步,新技术催生新设备需求.92.3. 投资逻辑三:我国政策驱动一一政策驱动产业快速发展,提升半导体企业竞争力132.4. 投资逻辑四:第三次产业转移一一中国晶圆厂建设迎高峰,半导体设备需求明显163 .半导体设备市场国外占据主导,但国内在不同子领域取得突破21
2、1. 1.全球半导体设备市场稳定增长,国外公司占据市场主导地位213. 2.我国半导体设备市场增速快,国产替代市场空间大234. 3.半导体设备典型工艺与现状263. 3.1.制造过程设备一一光刻机274. 3. 2.制造过程设备刻蚀机315. 3. 3.制造过程设备一一薄膜沉积设备346. 3. 4.封测过程设备384.国外半导体设备典型公司414. 1.阿斯麦(ASML)全球光刻机设备龙头424. 2.泛林半导体(LAMRESEARCH)全球刻蚀机设备龙头447. 3.应用材料(AMAT)全球CVD设备龙头475.国内半导体设备典型公司485. 1.晶盛机电495. 2.北方华创498.
3、3. 长川科技508.4. 精测电子50第1页共50页图9:悔处理石中晶体管数量变化与摩尔定律Microprocessor Transistor Counts 1971-2011 & Moores Law2,600,000.000 n 1.000,000,000-MOK?AMONMicnoo Jo_s - SUB10,000.000 -1,000.000-100.000-10.000-2.300 JtnofIKK MatQBcurw show* trarMOf count dauMnq100.000.000 -19711980Date of introduction专科是卷:Gartner.川
4、时il*马比所未来半导体技术将向着功能多样化和尺寸微型化两个方向共同发展。在近 日的SFF(SamsungFoundryForum)美国分会上,三星表示将在2021年推出一款基 于3nmGAA(gateallaround)工艺的产品。台积电也表示将在2021年Q1实现5nm 量产。新工艺的应用将带来产品性能的大幅提升,同时带来对设备材料的巨大 需求。同时,SIP(SystemlnaPackage系统级封装)将实现功能多样化,大大提升半 导体的应用场景。第10页共50页图10:半导体技术向功能多样化和尺寸微型化发展功能多样化麴越摩尔充搏)ca 警W单 g ndo 2*MSOHO 3* hTw*w
5、b*cT/7 *|WEI善Iw01 glggI10nm90nm65nm45nm32nm22nm14nm.*加尔F V 功*超越CMOS器件V肾料采油:CETC, N时辽率帅图11:技术革新带来制造设各支出大幅提升黄料汆源:应用材料,楣时试季马笠所DRAMFOUNDRYDtSPLAY-3xICOOLED半导体技术发展将带来制造设备支出的大幅提升。根据应用材料统计数 据,NAND闪存技术从Planar发展到3D64层结构时,对制造设备支出需求将提 升60%; DRAM从25rlm工艺升级至14rlm工艺时,制造设备支出将增加40%;晶元代工厂(Foundry)加工工艺从28nm升级至7nm时,制造
6、设备支出将增加100%;显示领域从LCD向OLED转变,制造设备支出将增加425%。第11页共50页从SEMI数据来看2016-2018年,全球200mm晶圆容量持续增长,且其中 小于20nm工艺所需晶圆比例由2016年26.59%提升至2018年的35.10%。从各 大IDM及晶圆代工厂的技术路线图可以看出,2019年英特尔将步入10nm工 艺,三星将推出7nm制造工艺,台积电将量产第二代7nm工艺,而中芯国际 将有望实现14nm工艺突破。技术工艺的不断突破将拉动对设备材料支出的持 续需求。12: 2016-2018年IC晶圆容量2016.2018 C Wafer Upactty资料来源:S
7、EMI,川财证券研究所13:各大逻辑/代工厂的技术路线图locic/Foundry Process Roadmaps (for Volume Production)MB KU 20B20UniB资料来源:SEMI,川财证券研究所第12页共50页2.3.投资逻辑三:我国政策驱动政策驱动产业快速发展,提升半导体企业竞争力集成电路行业属于国家鼓励发展的高技术产业和战略性新兴产业,受到国 家政策的大力扶持。中国政府大力主导推动整体产业发展,先后颁布了国家 集成电路产业发展推进纲要、集成电路产业“十三五”发展规划、关 于集成电路设计和软件产业企业所得税政策的公告等政策。各地方政府为培 育增长新动能,积极
8、抢抓集成电路新一轮发展机遇,促进地区集成电路产业实 现跨越式发展,也不断出台相关政策支持集成电路产业的发展。豪格5.国家级集成电路政策汇总时间2006年2月2014年6月2015 4 3 月2015年5月2015年11月2016 4 2 月2016年5月2016 4 5 月2016年7月2016年8月2016年11月2016年12月2017年4月2017年11月2018年3月2018年3月2018年4月2018年5月2018年7月2019年5月政策名称国空中长期科学和技术发展规划炳要(2006-2020年)国室集成电路产业发展推进烟宴2015年工业疆基专项行动实施方案中国制造2025臬成电路产
9、业“十三五”发展规划关于造一步鼓励集成电路产业发展企业所那税政炙的通知关于软件和集成电路产业企业所得税优忠政最有关问通的通知国挛创新驱动发展战略纳要 “十三五”国家科技创新规划装备制造业标准化和质量提升规划 “十三五”国家战略性新兴产业发展规划2018年政府工作报告关于集成电路生产企业有关企业所得税政取问题的通如关于集成电路设计和软件产业企业所得税政黛的公告意科本源:前批产业研克度,N时江*马云所第13页共50页表格6.地方盾市集成电路政策汇总政最名称时间 地区2014年2月2016 4 7 月天津滨海新区加快发展集成电路设计产业的意见2017年4月上海2017年11月上海2017年12月浙江
10、2017年12月北京关于本市迸一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政展上海市集成电路设计企业工栏产业首轮流片专项支持办法关于加快集成电路产业发展的实施意见北京市加快科技创新发展集成电路产业的指导点见2017年12月无锡无偈市加快枭成电路产业发展的政策意见2018年2月无锡无锡市关于进一步支持集成电路产业发照的政鼠毒见(2018-2020) )2018年2月安浜2018年3月成都安徽省半导体产业发履规划(2018-2021年)成都市进一步支持集成电路产业项目加快发展若干政双措施2018年4月昆山2018年4月厦门昆山市半导体产业发展扶持改注意见(试行) 厦门市加快发展集成电路产业实施细则20
11、18年4月合归 合肥市加快拉进款件产业和臬成电路产业发展的若干政会2018年7月尤湖2018年7月杭州2018年8月深圳篁湖市加快微电子产业发展政簸姆定OX.tr)进一步鼓励集成电珞产业加快发晨专项政宾关于促进集成电路的三代半导体产业发展若干措论(征求建电2018年8月2018年8月U)空庆 支庆市加快集成电路产业发展若干政支 合化 合肥高新区促进集成电路产业发展政茂2018年11月 长沙长沙经济技术开发区促进集成电路产业发展实施办法步代来源:尊0产业峙皮.用时谡率峙比熊2019年以来中美贸易摩擦的持续,美国政府持续打压华为公司,高通 (Qualcomm)、科沃(Qorvo)、美光科技(Mic
12、ronTechnology)、西部数据 (WesternDigital)等美国芯片企业,已经在美国政府的“禁令下”暂停向华为供 货。华为事件更加突显在集成电路领域的自主可控的重要性,此次事件也使我 们认识核心技术必须要掌握自己手里,必须要以“国产化替代”,实现自主安 全可控,并促进我国在集成电路产业的大力投入与国内企业的发展。截至2018年,国家集成电路产业投资基金一期已经基本投资完毕,据集微 网大基金一期投资项目统计,投资分布主要集中在设计、制造、封测等领域。第14页共50页北京北京市进一步促进软件产叱和臬成电路产业发展的若干政区表格7.2018年国家集成电路产业投资基金一期投贵项目窗时向
13、行业标的公司目投贵金颔(亿元)备注2018,01长沙景金微电子般份有限 公司11.72018.04浙江万步般份有限公司数龄不补设计2018.06国科微电子腹份有祭公司1.52018.08苏州国芯科技有限公司2018.092018.11北京华大九大收件有偿公 司福州瑞芯发电子般份有根 公司数较不评较频不辞2018.01中芯南方集成电路创造有限公司2018.01 华虹半导体有限公司2018. 01an华虹半导体无用)在限 公司2018.03中芯集成电路(宁波)限公司2018.04中芯国际集成电路制造有限公司2018. 06 北京羔东德电子有限公司定增家资13亿.大电金认购90%.拘般 15%万丛般
14、份以定增方式购美4兴海大、大星 金等持有的原芯加本100、收杈.大4金人 收后持有万去股份6. 13、比例.原来匠芯加 本为收购硅谷数模议立的收蚂主体,大基 金料般20%共网投资设立湖曲芯女股权投资合伙企殳(有偿合伙) 为15化元 大区金入股. 至1.77亿元 大A食例投.,其中大震公认慢出资金*公司注册*本从1.62亿元增中国电子.苏州文现奴芯.深创投、中小企业发展忌金寻乘投大品金人般占公司7%殷份、上海五岳峰入股占公司5.2外股份60增资人般.持股27.04%26定向总发2.42亿Hm.林般18. 94、33.94现金注青,拘股29s唆让中芯拉般2&1以般权.堆者认饿.最5后忖股32.97
15、%以每收配售殷份10. 65港元配售约2. 41亿10. 71般配普股价,其中大鼠金认明般份为12.62亿港元的10.71亿元)10堵资认版.持贬19. 76%2018. 01 通富拗电子版份有限公司2018. 02 通富摄电子股份有限公司淘 一一一江尊长电科技股份有限公2018.03,-国一 无得市大极实业股份布米2018. 06公司材料 2018. 06 世纪金光半导体有限公司受让南遇常润达49. 48、腹场和南逋通涧达 9.6947.63MUL 持股 15.70%殳让富士通中国6.03%版份,拘股比例提升 6. 4至 21.72%29非公开发行认购.大基金拘股1只9. 49殳让无铸产叱发
16、展桑团6.17M1份0.3HR 11.11%产业生态2018.01潭刑中电国陆信息科技有 械公司参与B轮破资.拘般14.1756,中电港主 管电子元3件分销作#成学:京*产昼马克战川0盘”9富唐极大规模集成电路制造技术及成套工艺项目,因次序排在国家重大专项所列16个重大专项第二位,在行业内被称为“02专项”。02专项目前涵盖 了半导体制造设备的大部分领域,如光刻、刻蚀、薄膜、离子注入、检测等方 面,同时国内有多家公司深度参与其中,北方华创项目涵盖刻蚀、薄膜等多领 域,上海微电子已光刻机为主要方向,中微半导体主要负责介质刻蚀机的研第15页共50页发。随着项目的不断推进各种先进设备已经在现有半导体
17、产线进行应用及验 证,支撑我国半导体设备产业快速发展。衰格8.02专次支持国产设备厂商产品布局产品供应商技术节点 (rm)光刻光划机涂胶显影机上海微曲子 沈阳芯源90/6590/65刻蚀硅时蚀机、金属刻蚀介质制蚀机北方华创 中微半导体65/45/28/1465/45/28/14/7薄:LPCVD ALD PECVD PVD北方华创北方华创北方华创、沈阳拓荆北方华创65/28/1428/14/7 65/28/1465/45/28/14扩散/离子注入离子注入机灭化/犷散炉、遇火炉中科信、凯世通北方华创65/45/2865/45/28湿法设备清洗机CMP化学机械研磨设备 械铜设备北方华创、生美半导体
18、华海疥科、喳美、中电四十五所感:美65/45/28 28/1428/14检测设备光学尺寸测量设备容勒科学、东方晶源65/28/14责杆公源;中N臬A电e户也发HK史$凡N!时证上马无所2. 4.投资逻辑四:第三次产业转移中国晶圆厂建设迎高峰,半导体设备需求明显半导体产业于上世纪五十年代起源于美国,之后共经历了三次大规模产业 转移。第一次产业转移起始于20世纪60年代,集成电路封装业(组装)首先由 美国向日本转移。第二次产业转移发生在20世纪90年代,全球范围内开始了 以互联网为核心的技术革命,日本的半导体优势地位被韩国取代。90年代后 期,晶圆代工模式逐渐兴起,芯片设计与制造环节分离,以中国台
19、湾为代表的 晶圆代工厂改写了全球半导体产业制造模式。半导体行业经历两次产业转移 后,目前正借助消费电子时代向中国转移。二十一世纪以来,我国由于具备劳 动力成本等多方面的优势,正在承接第三次大规模的半导体产业转移。根据全球半导体贸易统计组织(WSTS)统计显示,我国半导体市场呈现快速 增长趋势,且中国半导体市场增速要高于全球半导体市场同比增速。2018年中 国半导体销售额1578亿美元,占全球半导体销售额的33.86%,中国半导体销 售额同比增长20.08%,显著高于全球的增速13.09%。虽然我国半导体市场呈现快速增长趋势,但是中国自给率较低。根据ICInsights最新数据,2018年我国半
20、导体自给率约15.4%,较2012年的11.9%虽第16页共50页有较大提升,但是仍然存在供给能力不足的问题,预计2023年我国自给率将达 到23%,因此我国半导体市场进口替代存在较大市场空间。15:中国半导体销售额占全球比重持续增长中国半导体销售而一全球率字体铺售颔T-中国占全球份5 (右轴)一一中国同比(右触)一全球同比(右轴)资料来源:WSTS,川财证券研究所16:我国半导体自给率仍较低250200150100500中国京成电路市场中国条版电路生产q白给窣(右轴)资料来源:Insights,川财证券研究所根据(Insights统计,2018年底,共有112家集成电路制造工厂使用的是 12
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