在新能源賽道狂飆的背景下，A股半導體板塊再次站上了風口。

8月9日，美國總統(tǒng)在白宮簽署《芯片和科學法案》，為美國半導體研發(fā)、制造以及勞動力發(fā)展提供527億美元，并提供超過2000億美元資金以刺激其他美國科技領域的創(chuàng)新和發(fā)展。

美國法案將提升各國對半導體行業(yè)重視程度，在國產(chǎn)替代是大勢所趨背景下，有望加速我國半導體自主可控進展。

此外，半導體先進封測Chiplet概念成市場“新寵”，AMD、英特爾等巨頭入場布局。機構認為，Chiplet模式是在摩爾定律趨緩下的半導體工藝發(fā)展方向之一，被業(yè)界寄予厚望，或將從另一維度延續(xù)摩爾定律的“經(jīng)濟效益”。

對國內半導體而言，后摩爾時代，Chiplet給中國帶來了新的產(chǎn)業(yè)機會，同時疊加國產(chǎn)替代加速，我國半導體將迎來第二波飛速發(fā)展。

我國半導體產(chǎn)業(yè)鏈競爭格局分析

半導體產(chǎn)業(yè)鏈分為“IC設計——晶圓制造加工——封裝測試”三個環(huán)節(jié)，輔產(chǎn)業(yè)鏈還包括用于芯片設計的EDA軟件與IP核，半導體設備與半導體材料。其中，制造、設計、設備環(huán)節(jié)附加值較高，美韓日、中國臺灣、歐洲、中國大陸是全球半導體供應鏈的主要參與方。

設計是半導體領域技術含量最高的一塊。設計是利潤率最高的一塊，主要被美國企業(yè)主導，代表性廠商有高通、英特爾。美國在全球芯片設計領域擁有約60%的市場占有率，居世界第一；中國臺灣地區(qū)市場占有率約15%，居全球第二；中國大陸則擁有12%的市場占有率，位居世界第三。

半導體設計必備必備工具EDA，由楷登電子、新思科技和西門子EDA壟斷。華大九天是我國唯一能夠提供模擬電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)的本土EDA企業(yè)，占國內EDA市場6%的市場份額。

國產(chǎn)IP廠商迎來發(fā)展良機。IP核輔助芯片設計，是一些芯片中具有獨立功能的電路模塊的成熟設計，市場份額主要集中于ARM、Synopsys以及Cadence三家，CR3達到66.2%。受益國產(chǎn)替代趨勢以及AI和汽車智能化趨勢，國產(chǎn)IP廠商迎來發(fā)展良機，在已上市公司中，國內主要IP企業(yè)包括芯原股份、國芯科技、寒武紀等。

芯片制造主要分為代工廠模式和IDM模式。主要由中國臺灣、韓國、歐美企業(yè)主導，全球主要的代工廠包括臺積電、三星、中芯國際等，主要的IDM企業(yè)包括英特爾、意法半導體恩等。我國的芯片代工企業(yè)以中芯國際與華虹半導體為首，占全球15%產(chǎn)能，主要分布在成熟制程領域。在芯片制造領域，韓國三星和中國臺灣臺積電已經(jīng)突破3nm級芯片量產(chǎn)能力。

我國封測領域已經(jīng)具備一定的競爭力。半導體封測環(huán)節(jié)技術難度稍低，是一個典型的技術密集型、資金密集型、勞動力密集型的行業(yè)。我國在封測領域起步早、發(fā)展快，在全球已經(jīng)具備一定的競爭力。全球十大封測公司中國大陸企業(yè)長電科技、通富微電和華天科技已經(jīng)躋身前十。

材料設備是國內卡脖子關鍵環(huán)節(jié)

半導體材料可分為晶圓、電子氣體、光掩模、光刻膠、拋光材料、濺射靶材、濕電子化學品。其中，晶圓、電子特氣的價值較高。日本、美國、德國是全球半導體材料的主要供應商，在晶圓、光掩模材料上日本占到了全球產(chǎn)值的50%以上。

由于導體材料高端產(chǎn)品技術壁壘高，國內企業(yè)長期研發(fā)投入和積累不足，我國半導體材料在國際分工中多處于中低端領域，高端產(chǎn)品市場主要被歐美日韓臺等少數(shù)國際大公司壟斷。國內大部分產(chǎn)品自給率較低，基本不足30%，且大部分為技術壁壘較低的封裝材料。

全球半導體硅片行業(yè)集中度高。2020年全球前五大硅片廠商合計市場份額達86.6%，日本信越化學市占率為27.53%，SUMCO市占率為21.51%。國內方面，滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微、中環(huán)股份進入全球十強，其中滬硅產(chǎn)業(yè)市占率2.2%，在全球市場占比仍然較低。

硅片的上游原料是高純石英砂，全球高純石英原料礦床分布于美國、澳大利亞、俄羅斯、中國等7個國家。礦源質量最高和儲量最大的為美國Spruce Pine礦（花崗偉晶巖）。

美國尤尼明是高純石英砂全球龍頭企業(yè)，占據(jù)全球70%以上的高純石英砂市場。國內石英股份在2009年取得重大技術突破，成為國內唯一一家能夠規(guī)模量產(chǎn)高純石英砂的企業(yè)。

半導體設備國產(chǎn)化逐漸起航。半導體設備基本被國外巨頭壟斷，整體國產(chǎn)率仍較低，主要專用設備仍依賴進口，多數(shù)半導體設備國產(chǎn)化程度低于20%。

目前，我國半導體設備行業(yè)已處于追趕階段，國產(chǎn)化逐漸起航，從0到1的過程基本完成。國內北方華創(chuàng)、中微公司、至純科技，盛美上海等公司在各個工藝細分領域不斷突圍，部分設備已經(jīng)達到國際先進水平并成功實現(xiàn)國產(chǎn)替代，在集成電路領域主流生產(chǎn)線實現(xiàn)批量銷售。

光刻設備被嚴重卡脖子。光刻機被荷蘭阿斯麥爾ASML、Nikon、Canon3家壟斷，ASML占據(jù)80%的市場份額，在高端光刻機（EUV）領域幾乎霸占全部市場。我國上海微電子SSX600系列步進掃描投影光刻機可滿足IC前道制造90nm、110nm、280nm關鍵層和非關鍵層光刻工藝需求，但IC前道光刻機國產(chǎn)化進度慢于IC后道封裝光刻機、LED制造的投影光刻機。

光刻膠領域主要由日美韓公司壟斷，大陸企業(yè)市占率不足10%，我國南大光電的技術相對領先，已建成25噸生產(chǎn)線ArF光刻膠生產(chǎn)線，產(chǎn)品性能可以滿足90nm-14nm集成電路制造的要求。

國產(chǎn)刻蝕機廠商迎來黃金發(fā)展期。刻蝕作為晶圓前道生產(chǎn)工藝中最重要的三類設備之一，價值量占比25%。全球刻蝕設備市場呈現(xiàn)壟斷格局，泛林半導體、東京電子和應用材料公司占據(jù)主要市場份額，CR3達到90%。中國刻蝕機領域先進企業(yè)中微公司和北方華創(chuàng)作為后起之秀，刻蝕設備國產(chǎn)化率已接近20%。國產(chǎn)12英寸高端刻蝕設備已運用在國際知名客戶65nm 到5nm 等先進的芯片生產(chǎn)線上，同時小于5nm 刻蝕設備也在積極開發(fā)過程中。