根據(jù)ICInsight的預(yù)測，全球半導(dǎo)體行業(yè)有望在2023年一季度觸底，結(jié)合A股半導(dǎo)體三季報(bào)的情況，判斷A股半導(dǎo)體行業(yè)業(yè)績目前整體處于左側(cè)偏底部區(qū)間，當(dāng)前時(shí)點(diǎn)要抓住板塊基本面底部的機(jī)遇，持續(xù)關(guān)注行業(yè)底部信號釋放，積極布局下一輪周期。

當(dāng)前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展邏輯發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，在外部環(huán)境不確定性增加的情況下，全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)市場預(yù)計(jì)會(huì)超越產(chǎn)業(yè)周期，成為未來國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主線。

半導(dǎo)體作為數(shù)字信息時(shí)代的血液命脈，眾多環(huán)節(jié)各司其職卻又缺一不可。

隨著科技的不斷進(jìn)步，對高能效比、高性價(jià)比芯片需求大幅增加，進(jìn)而對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提出越來越嚴(yán)苛的要求。#半導(dǎo)體#

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈全景解析

從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)來看，半導(dǎo)體上游包含半導(dǎo)體設(shè)備及零部件、半導(dǎo)體材料等支撐性產(chǎn)業(yè)，中游包括芯片設(shè)計(jì)、制造和封測三大環(huán)節(jié)，下游包含消費(fèi)電子、通訊、人工智能、新能源、數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)等多種應(yīng)用領(lǐng)域。

整體而言，硅片制造和芯片制造兩個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘極高。

硅片制造包括提純、拉單晶、磨外圓、切片、倒角、磨削、CMP、外延生長等工藝，芯片制造包括清洗、沉積、氧化、光刻、刻蝕、摻雜、CMP、金屬化等工藝，封裝測試包括減薄、切割、貼片、引線鍵合、模塑、電鍍、切筋成型、終測等工藝。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈全景圖：

資料來源：拓荊科技招股說明書

縱觀整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，越往上游走，其市場規(guī)模越小，但在科技出口管制事件中，其重要性愈發(fā)凸顯，化解“卡脖子”危機(jī)的必要性越強(qiáng)。

如何提高我國在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中、上游環(huán)節(jié)的國產(chǎn)化率，將是關(guān)系國家科技發(fā)展乃至產(chǎn)業(yè)鏈安全的重中之重。

半導(dǎo)體材料

半導(dǎo)體材料是一類具有半導(dǎo)體性能在集成電路、分立器件等半導(dǎo)體產(chǎn)品生產(chǎn)制造中起到關(guān)鍵性的作用。

半導(dǎo)體材料具有熱敏性、光敏性和摻雜性等特點(diǎn)，一般情況下其導(dǎo)電率隨著溫度的升高而升高。

按照半導(dǎo)體的制造過程進(jìn)行劃分，半導(dǎo)體材料可分為晶圓制造材料和封裝材料。

其中，晶圓制造材料主要是制造硅晶圓半導(dǎo)體、砷化鎵、SiC等化合物半導(dǎo)體的芯片過程中所需的各類材料，封裝材料則是將制得的芯片封裝切割過程中所用到的材料。

整體來看，半導(dǎo)體材料主要包括硅材料、靶材、CMP拋光材料、光刻膠、濕電子化學(xué)品、電子特種氣體、光掩膜等。

資料來源：天科合達(dá)

半導(dǎo)體材料市場細(xì)分方向較多，相較設(shè)備市場而言細(xì)分市場的競爭格局略微分散一些，龍頭公司的平均集中度約在60%-70%，仍主要被海外公司占據(jù)主要份額。

半導(dǎo)體材料細(xì)分市場格局匯總：

資料來源：上海證券

半導(dǎo)體設(shè)備及零部件

半導(dǎo)體設(shè)備市場中，海外龍頭市占率高，國產(chǎn)替代空間大。

2016-2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場空間CAGR約20%，中國半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模CAGR約36%。

近年來，隨著中芯國際、華力微電子、長江存儲(chǔ)、華虹宏力等中國大陸芯片制造企業(yè)的持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，中國大陸芯片制造產(chǎn)能增速高于全球芯片產(chǎn)能增速。

設(shè)備投資額方面來看，2016-2021年全球半導(dǎo)體廠商資本支出CAGR約18%，同期中國主要晶圓廠商（中芯+華虹）資本支出CAGR約14%，浙商證券預(yù)計(jì)2022-2025年中國主要晶圓廠商設(shè)備投資額合計(jì)約6927億元，平均約1732億元/年。

根據(jù)IBS的統(tǒng)計(jì)結(jié)論，半導(dǎo)體設(shè)備方面的投資支出將處于高速增長的狀態(tài)。

國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備市場充分受益于制程升級，國產(chǎn)替代進(jìn)程加速，有望迎來量價(jià)齊升。

資料來源：浙商證券

半導(dǎo)體設(shè)備廠商主要包括北方華創(chuàng)（刻蝕/沉積/清洗/氧化擴(kuò)散設(shè)備等）、中微公司（CCP介質(zhì)刻蝕設(shè)備等）、盛美上海（清洗/電鍍/爐管設(shè)備等）、拓荊科技（CVD設(shè)備等）、華海清科（CMP設(shè)備等）；晶盛機(jī)電（晶體生長設(shè)備），芯源微（涂膠顯影/清洗設(shè)備）、至純科技（濕法清洗設(shè)備）、華峰測控（測試機(jī)）、長川科技（測試機(jī)/探針臺(tái)等）、精測電子（半導(dǎo)體檢測等）、屹唐股份（去膠設(shè)備）等。

芯片設(shè)計(jì)

在產(chǎn)業(yè)鏈中，芯片設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，且芯片制造最難突破。

主要涉及芯片設(shè)計(jì)軟件、指令集、芯片設(shè)計(jì)、制造設(shè)備、晶圓代工封裝測試等環(huán)節(jié)。6個(gè)環(huán)節(jié)中，芯片設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，芯片制造最難突破，芯片封測國內(nèi)已經(jīng)發(fā)展到全球先進(jìn)水平。

資料來源：國海證券

芯片設(shè)計(jì)相關(guān)廠商：

資料來源：國信證券

EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Automation）的縮寫，主要用于超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)。

摩爾定律下集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，處于新制程和新工藝推進(jìn)一線的晶圓廠從材料、化學(xué)、工藝過程控制等各種制造細(xì)節(jié)來創(chuàng)新、調(diào)試和求證。

EDA軟件需要借助晶圓廠積累的大量測試數(shù)據(jù)探索物理效應(yīng)和工藝實(shí)施細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確和高精度模型化。

頂尖Fabless公司將基于此模型和工具進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)與試產(chǎn)，并且依托強(qiáng)大和豐富的芯片設(shè)計(jì)不斷發(fā)現(xiàn)和排除新工藝節(jié)點(diǎn)在模型和制造中的各種量產(chǎn)問題。

在此期間，需要晶圓廠、Fabless、EDA等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的通力合作，反復(fù)迭代，以將達(dá)到商用和量產(chǎn)要求的工藝節(jié)點(diǎn)推向市場。

行行查數(shù)據(jù)顯示，EDA行業(yè)市場集中度較高，全球EDA行業(yè)主要由楷登電子、新思科技和西門子EDA壟斷，這三家公司屬于具有顯著領(lǐng)先優(yōu)勢的第一梯隊(duì)。

華大九天與其他幾家企業(yè)，憑借部分領(lǐng)域的全流程工具或在局部領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢，位列全球EDA行業(yè)的第二梯隊(duì)。第三梯隊(duì)企業(yè)的整體規(guī)模和產(chǎn)品完整度與前兩大梯隊(duì)的企業(yè)存在明顯的差距

全球EDA簡要格局：

資料來源：方正證券

芯片制造

芯片設(shè)計(jì)制造過程中，設(shè)備、材料、工具協(xié)同發(fā)力。

在芯片設(shè)計(jì)端，需要EDA和IP進(jìn)行芯片電路邏輯、熱學(xué)、力學(xué)等多層面的仿真驗(yàn)證和物理實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)；在芯片制造端，最核心的工藝包括光刻、刻蝕以及鍍膜。

除此以外，量測、涂膠顯影、清洗、離子注入以及熱處理等工藝也都必不可少；在芯片封測端，劃片、打孔、減薄、填充、鍵合、塑封等流程對芯片的正常使用與保護(hù)起到重要支撐。

對于每一個(gè)步驟，都需要專門的設(shè)備與材料進(jìn)行各種不同的精細(xì)操作，以此實(shí)現(xiàn)芯片特定的物理功能。

芯片制造流程：

資料來源：東北證券

在產(chǎn)業(yè)鏈晶圓制造環(huán)節(jié)中，目前全球IC代工制造領(lǐng)頭企業(yè)為中國臺(tái)灣的臺(tái)積電，收入占全球前十大IC制造規(guī)模收入比例超過50%。中國大陸企業(yè)在前十位的分別有中芯國際和華虹半導(dǎo)體，收入排名第三的是華潤微電子。盈利能力方面，龍頭企業(yè)臺(tái)積電的綜合毛利率在45%以上，凈利潤率在30%以上。

半導(dǎo)體封測

封裝測試位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的中下游，封裝是對制造完成的晶圓進(jìn)行劃片、貼片、鍵合、電鍍等一系列工藝，以保護(hù)晶圓上的芯片免受物理、化學(xué)等環(huán)境因素造成的損傷，增強(qiáng)芯片的散熱性能，以及將芯片的I/O端口引出的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)。

而測試主要是對芯片、電路等半導(dǎo)體產(chǎn)品的功能和性能進(jìn)行驗(yàn)證的步驟，其目的在于將有結(jié)構(gòu)缺陷以及功能、性能不符合要求的半導(dǎo)體產(chǎn)品篩選出來，以確保交付產(chǎn)品的正常應(yīng)用。

國產(chǎn)封測發(fā)展迅猛，龍頭已進(jìn)入國際第一梯隊(duì)。

相對其他產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，大陸半導(dǎo)體行業(yè)在封測領(lǐng)域具有較強(qiáng)的市場競爭力，包括長電科技（12%）、通富微電（5%）、華天科技（4%）等公司均能排入市場占有率的前十名。

封測行業(yè)對半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域來說，技術(shù)門檻、對人才的要求包括國際限制相對較低，因此國內(nèi)企業(yè)也是最早以封測環(huán)節(jié)為切入點(diǎn)進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，發(fā)展至今，已取得了非常亮眼的成績。作為國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中最成熟領(lǐng)域，龍頭廠商封測技術(shù)可以比肩國際頂尖水平。

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