半导体制造行业深度研究报告：国产替代加速，拉动全产业链发展-180916_84页_8mb

安信证券电子团队走进“芯”时代系列之十六：半导体制造趋势与国产替代分析

核心内容概述

本报告分析了全球半导体行业的持续高景气度，重点探讨了半导体制造环节的市场发展趋势及国产替代加速带来的产业链增长机遇。同时，对集成电路设计、制造及封装测试的各个环节进行了详细说明，并介绍了中国在该领域的现状、挑战与前景。

全球半导体市场概况

• 市场增长：2017年全球半导体收入约4122亿美元，同比增长21.62%；2018年预计达到4500亿美元，同比增长7.7%。
• 行业预测：WSTS、Gartner、IHS、IC Insights等机构预测2018年全球半导体市场增长率在7.6%~14%，总额可达5091亿美元，增长动力主要来自DRAM、MCU、MOSFET、硅片等产品。
• 区域增长：中国、美洲、欧洲、日本和亚太地区分别同比增长30.7%、26.7%、15.9%、14.0%和8.6%。
• 产业规模：全球半导体市场规模自1994年起持续扩大，2015年达3363亿美元，2010年近3000亿美元，产业规模庞大。

集成电路产业链

• 产业链结构：IC设计、制造、封装测试三环节，其中IC设计占据83%的市场份额，技术复杂度高，产业分工进一步细化。
• 设计趋势：全球IC设计行业由IDM模式逐渐向Fabless+Foundry+OSAT模式转变，中国IC设计公司市场份额从2010年的5%增长至2017年的11%。
• 制造趋势：全球晶圆代工市场持续增长，2017年Foundry总产值为573亿美元，2018年H1全球晶圆代工总产值年增率为7.7%，预计全年可达290.6亿美元。
• 封装测试：封装测试代工业2018年营收达331.43亿美元，同比增长6.3%。先进封装技术如Fan-out-WLP、TSV、3D封装等需求快速增长。

国内IC设计市场

• 市场表现：2017年，中国IC设计公司营收达21亿美元，全球排名第9；但若不计海思、中兴等内部供应，市场份额降至6%左右。
• 企业数量：2017年中国IC设计企业数量达1380家，占全球14.5%；但营收超过1亿美元的企业仅占2%~3%，显示整体设计水平仍有较大差距。

国内IC制造市场

• 市场规模：2018年H1中国晶圆代工总产值达290.6亿美元，预计全年产值可达1767亿元，同比增长27.12%。
• 主要厂商：包括中芯国际、三星（中国）、SK海力士（中国）、华润微电子、华虹宏力等，其中三星（中国）2016年销售额最高，达237.5亿元。
• 技术差距：中芯国际在先进制程方面落后于台积电，台积电成熟工艺占比达55%，而中芯国际达86%。台积电总产能为中芯国际的5倍，成熟工艺产能为中芯国际的3.5倍。

国内先进封装市场

• 技术发展：随着智能手机等智能终端的兴起，国内对BGA、WLP、FC、SIP、3D等先进封装技术需求快速增长，形成传统封装减少、先进封装增长的趋势。
• 企业梯队：国内封装企业分为三个梯队：第一梯队具备技术、市场和资金优势，代表企业有长电科技、通富微电、华天科技；第二梯队具备一定的技术实力，代表企业有华润安盛科技；第三梯队为数量众多的中小型企业。
• 技术应用：部分企业已掌握先进封装技术，如长电科技的指纹识别模块双面洗桶机封装技术、华天科技的2.5D TSV硅转接板制造技术等。

IC制造工艺流程

• 主要工艺：包括扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜淀积、CMP抛光、金属化等。
• 工艺特点：
  • 扩散：用于形成PN结、电阻等，有固态源、液态源、气态源三种方式。
  • 光刻：将掩膜版图形转移到硅片，分为接触式、接近式、投影式三种方式，分辨率由高到低。
  • 刻蚀：分为干法刻蚀和湿法刻蚀，干法刻蚀适用于细线条，湿法刻蚀适用于粗线条。
  • 薄膜淀积：包括热氧化、PVD、CVD等，用于沉积导电膜层和绝缘膜层。
  • CMP：用于硅片表面平坦化，提高集成度。
  • 金属化：使用蒸发或溅射技术在硅片上沉积金属薄膜，实现电路互联。

全球IC制造市场格局

• 市场集中度高：前八大晶圆制造厂营收占比达88%，其中台积电、格芯、联电、三星、中芯国际、力晶、华虹宏力、TowerJazz等占据主导地位。
• 国内发展：中国在晶圆制造方面增速较快，2017年晶圆厂建厂支出超40亿美元，占全球70%。预计2017~2020年将有26座新的晶圆厂投入运营，占比达42%。

国内外IC制造对比

• 技术差距：中国在先进制程、晶圆尺寸等方面仍落后于国际先进水平，12英寸晶圆厂产能仍有限，SK海力士、三星等企业占据主导地位。
• 产能情况：2017年SK海力士12英寸晶圆月产能达17万片，三星为12~17万片，中芯国际为10万片，合肥晶合预计达8万片/月。

摩尔定律与工艺演进

• 摩尔定律：集成电路上可容纳的元器件数目约每18~24个月翻一番，性能也同步提升。
• 工艺演进：先进制程从几十微米发展到7nm，每两~三年更新一代。
• 市场趋势：随着工艺尺寸缩小和晶圆尺寸扩大，全球晶圆厂建设加速，中国在这一过程中扮演重要角色。

推荐标的

• IC设计：长电科技、通富微电、华天科技、华润安盛科技等。
• IC制造：中芯国际、华虹宏力、力晶科技、台积电（中国）等。
• 封装测试：长电科技、通富微电、华天科技等。

关键信息总结

• 全球半导体市场持续增长，2018年预计达5091亿美元。
• 国内IC设计市场份额提升，但仍需突破技术瓶颈。
• 国内IC制造产能快速增长，但先进制程仍落后于国际领先企业。
• 先进封装技术需求旺盛，国内企业逐步向高端市场迈进。
• 晶圆制造工艺不断演进，遵循摩尔定律，推动行业持续发展。