港股TMT策略报告：半导体材料系列报告之一，半导体概述-20171211-广发证券（香港）-23页-3mb

【港股TMT策略报告】半导体材料概述总结

核心内容

本报告主要围绕半导体材料展开，从半导体的基本性质、产业链结构、材料与设备分类、制造工艺、以及产业模式等多个方面进行了系统性的介绍。报告旨在为投资者提供关于半导体行业的基础知识，以及其在TMT（科技、媒体、通信）领域的投资价值分析。

主要观点

1. 半导体的基本性质

• 电导率特性：半导体的电导率介于金属（$10^4 \Omega^{-1}\mathrm{cm}^{-1}$）与绝缘体（$10^{-10} \Omega^{-1}\mathrm{cm}^{-1}$）之间，能够根据外界条件（如掺杂、温度、光照等）发生变化。
• 掺杂特性：
  • 掺入V族元素（如磷、砷）形成N型半导体，提供自由电子。
  • 掺入III族元素（如硼、氟化硼）形成P型半导体，提供自由空穴。
  • PN结是半导体器件的基础结构，具有单向导电性，可应用于二极管、三极管、MOSFET等。
• 光电特性：
  • 光生电：PN结在光照下产生电子-空穴对，用于光电探测器、太阳能电池等。
  • 电生光：适用于直接带隙半导体（如GaAs、GaN），用于LED、激光二极管等。

2. 半导体产业链结构

半导体产业链分为三个主要环节：

• 上游：半导体材料和设备，包括晶圆、微细加工材料、封装材料、光刻机、离子注入机等。
• 中游：设计、制造、封测，涵盖逻辑电路设计、晶圆代工、封装测试等。
• 下游：半导体产品，包括集成电路、分立器件、光电子器件、传感器等。

3. 半导体材料与设备

• 晶圆材料：
  • 第一代：硅（Si），工艺成熟，应用广泛。
  • 第二代：砷化镓（GaAs），用于红外、绿光波段。
  • 第三代：氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC），具有更高的击穿场强和热导率，适用于高功率、高频率应用，但成本较高。
• 微细加工材料：包括光刻胶、掩膜版、电子气体、湿化学品、溅射靶材、CMP材料等，对质量和纯度要求极高。
• 封装材料：主要包括引线框架、基板、封装树脂、键合丝等，其中基板为最大细分市场。
• 半导体设备：
  • 主要由欧美日国家主导，ASML、应用材料、东京电子等为全球领先企业。
  • 光刻机是关键设备，尤其是EUV光刻机，代表了最先进的技术。

4. 制造工艺

• 图形化工艺：包括光刻和刻蚀，是实现IC最小尺寸的关键。
• 掺杂工艺：包括扩散和离子注入，用于形成N型和P型半导体。
• 氧化工艺：用于制造MOSFET栅氧。
• 薄膜工艺：包括CVD、PVD、电镀、外延等，用于制备不同材料的薄膜。
• 平坦化工艺：如CMP，用于消除晶圆表面的不平整，提高加工精度。

5. 产业模式

• IDM模式：设计、制造、封测一体化，代表企业有Intel、Samsung等，对资金和技术要求极高。
• 垂直分工模式：设计、制造、封测分别由Fabless、Foundry、Assembly & Test企业承担，降低了企业进入IC产业的门槛。
• 市场格局：
  • Fabless：美国占据60%以上市场份额，代表企业包括高通、博通、联发科等。
  • Foundry：台积电是全球最大，占据约70%市场份额。
  • Assembly & Test：中国已有一定积累，代表企业包括日月光、长电科技等。

关键信息

1. 半导体材料分类

2. 湿化学品的SEMI标准

3. 半导体市场产品划分

• 集成电路（IC）占比最高，达82%。
• 光电子器件占比9%。
• 分立器件占比6%。
• 传感器占比3%。

4. 技术与市场趋势

• 晶圆代工技术持续进步，2017年已实现10nm制程，用于苹果A11和华为麒麟970。
• 摩尔定律的推进速度放缓，从18个月延长至36个月。
• 4nm晶体管在2003年已有报道，成为当前最小尺寸的晶体管。

风险提示

• 半导体行业景气度回升不及预期。
• 国产化进程中的技术瓶颈未能突破。
• 下游行业销量不及预期。
• 人民币汇率大幅波动可能影响企业盈利能力。

行业评级

• 买入：预期未来12个月内，股价表现强于大盘10%以上。
• 持有：预期未来12个月内，股价相对大盘变动介于-10%～+10%。
• 卖出：预期未来12个月内，股价表现弱于大盘10%以上。

联系信息

• 分析师：惠毓伦，S0260511010003
• 联系方式：010-59136726，hyl6@gf.com.cn
• 研究助理：张晓飞，010-59136696，zhangxiaofei@gf.com.cn
• 联系地址：
  • 广州市：广州市天河区林和西路9号耀中广场A座1401
  • 深圳市：深圳福田区益田路6001号太平金融大厦31层
  • 北京市：北京市西城区月坛北街2号月坛大厦18层
  • 上海市：上海浦东新区世纪大道8号国金中心一期16层

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