半导体设备行业深度报告(66 页)

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目录

摘要......... 9

半导体产业景气度高，市场、政策双引擎驱动国产化........ 9

半导体产业加速向大陆转移，为设备国产化带来大机遇.......... 9

半导体国产设备方兴未艾，进口替代是大势所趋........ 10

一、半导体器件分类细分市场.......... 11

1.1 半导体终端产品：应用广泛且至关重要....... 11

1.2 半导体器件市场规模：集成电路产业占大头.......... 12

1.3 大产值半导体器件：存储器与逻辑芯片....... 13

二、半导体行业迎来向上大周期........... 18

2.1 全球半导体产业景气度向上.......... 18

2.2 新元素催生本轮电子大周期.......... 19

2.3 创造性技术变革带来市场新发展........ 22

三、中国半导体产业发展黄金时机........ 26

3.1 半导体产业加速向中国转移.......... 26

3.2 中国大陆半导体各环节齐头并进........ 26

3.3 中国大陆掀起晶圆厂建设热潮，18-19 年有望迎来抢装潮......... 29

四、集成电路产业链和制造工艺及设备........... 32

4.1 集成电路产业链：涉及领域广，规模巨大........ 32

4.2 硅晶圆生产：单晶炉是关键设备........ 33

4.3 集成电路制造复杂，技术含量高，设备难度大........... 35

4.4 封装测试：半导体后段制程，根据产品需求设计........ 45

五、中国半导体设备行业方兴未艾........ 51

5.1 投资需求增加，设备率先受益....... 51

5.2 半导体设备全球竞争格局：呈现寡头垄断........ 53

5.3 中国大陆政策+资金，助力半导体产业发展........... 54

5.4 设备国产化正当时，新秀公司全面崛起....... 58

5.4 国内半导体设备产业投资值得关注的方向........ 62

图表目录

图表1. 估值表 ......... 10

图表2. 电子产品集成多个IC 模块 ........ 11

图表3. 手机与PC 采用集成电路产品情况对比.......... 11

图表4. 不同类别存储器对比 ........ 12

图表5. 半导体产品分类及2016 年各细分市场规模 ....... 13

图表6. 2017 预测IC 市场增长前五情况 ......... 13

图表7. 2016Q1-2017Q2 DRAM 与NAND Flash ASP 售价季环比涨幅 .. 14

图表8. 三大DRAM 厂商2017 扩产计划 ......... 14

图表9. DRAM 产能与需求增长比较 ........... 15

图表10. 3D NAND 闪存工艺制程时间表 ......... 15

图表11. 主要NAND Flash 厂商产能情况 ........ 16

图表12. 2004-2017 年Intel 与AMD 在PC 处理器市占率的变化 ........ 16

图表13. 美国费城半导体指数SOX 整体走高 ......... 18

图表14. 全球半导体销售额呈上涨趋势 ........ 18

图表15. 1990-2014 年半导体市场增速和全球GDP 增速接近正相关19

图表16. 半导体产业推动力发展变化 ....... 19

图表17. 2015-2022 年全球物联网芯片市场规模不断扩大 ....... 20

图表18. AI 概念企业数及融资额大幅增长 ......... 20

图表19. 2016-2020 全球OLED 应用市场规模 .......... 21

图表20. 2027 年大数据市场规模有望达970 亿美元 ....... 21

图表21. 2014-2020 年智能汽车市场空间不断扩展 .......... 22

图表22. 传统晶体管与FINFET 对比 .......... 23

图表23. 传统晶体管与FINFET 对比 .......... 23

图表24. 传统2D NAND 与3D NAND 对比 ....... 24

图表25. 传引线键合与TSV 工艺对比 ....... 24

图表26. 半导体产业加速向中国转移 ....... 26

图表27. 中国半导体产业销售额稳步增长 ......... 26

图表28. 中国半导体三大环节行业均呈现良好发展态势 ........ 27

图表29. 中国半导体设计业进入稳定增长期 ......... 27

图表30. 2016 年中国芯片设计业前十名企业销售总额达700 亿元 . 28

图表31. 2016 年中国芯片制造业市场规模首破千亿 ........... 28

图表32. 2016 年中国芯片制造业十大企业销售总额达827 亿元 ..... 28

图表33. 中国封测业增长态势平稳 ....... 29

图表34. 2016 年中国封测业十大企业销售额接近700 亿元 ......... 29

图表35. 规划建成的晶圆厂中四成以上在中国大陆 ........... 30

图表36. 规划中的晶圆代工厂和存储器产线居多 ........... 30

图表37. 大陆规划新建的12 寸晶圆厂， 2-3 年内迎来建设高峰 ..... 31

图表38. 大陆规划新建的8 寸晶圆厂 ........ 31

图表39. 集成电路产业主要参与者 ....... 32

图表40. 集成电路产业链 ......... 33

图表41. 晶圆的形态：单晶硅棒、单晶硅片和单晶方棒 ........ 33

图表42. 硅晶生长方法 ......... 34

图表43. 单晶炉结构图 ......... 34

图表44. 直拉法（CZ 法）、区熔法（Fz 法）的比较 ....... 34

图表45. 集成电路制造工艺的流程示意图 ......... 35

图表46. 集成电路制作主要工艺流程 ....... 36

图表47. 集成电路制作的核心工艺及设备 ......... 36

图表48. 四种薄膜淀积工艺对比 ........... 37

图表49. 全球范围公司销售的CVD 设备的市占率 .......... 37

图表50. 四种CVD 系统对比 ......... 38

图表51. 荷兰ASML Twinscan 光刻机简易工作原理图 ......... 39

图表52. 荷兰ASML EVU 光刻机，缩小制程的最关键设备 .......... 40

图表53. 荷兰ASML 全球市占率最高，处垄断地位 ....... 40

图表54. 干法刻蚀与湿法刻蚀对比 ....... 41

图表55. 金属刻蚀、介质刻蚀和硅刻蚀对比 ......... 41

图表56. 刻蚀机全球公司市占率 ........... 42

图表57. 化学机械研磨示意图 ........... 43

图表58. CMP 全球设备公司市占率 ....... 43

图表59. 热扩散与离子注入工艺优缺点比较 ......... 44

图表60. 离子注入系统示意图 ........... 44

图表61. 封装测试流程图 ......... 45

图表62. 封装形式演变历史，先进封装是趋势 .......... 45

图表63. 三种封装工艺对比 .......... 47

图表64. 不同材料封装适用工艺 ........... 48

图表65. 先进封装技术对比表格 ........... 48

图表66. 扇入型与扇出型结构对比 ....... 49

图表67. 传统芯片集成与SiP 对比 ........ 50

图表68. 先进封装工艺趋势 .......... 50

图表69. 全球半导体设备投资额呈向上增长趋势 ........... 51

图表70. 中国半导体设备市场规模逐年上升 ......... 51

图表71. 中国半导体市场占全球的比重逐渐提高（2014-2016 年） 52

图表72. 中半导体生产线投资，设备占比70% ........... 52

图表73. 半导体核心设备价值量占比，光刻机占比最大 ........ 52

图表74. 晶圆厂运输系统示意图 ........... 53

图表75. 国外龙头公司占据各类设备绝大多数市场份额 ........ 54

图表76. 全球半导体设备龙头集中在欧美和日本 ........... 54

图表77. 美、日、荷三国在不同领域各有所长 .......... 54

图表78. 中国政策持续出台，助力半导体产业发展 ........... 55

图表79. 半导体产业相关政策密集，发展环境优越 ........... 55

图表80. 大基金一期投资进入尾声，二期呼之欲出 ........... 56

图表81. 配套地方政府半导体专项基金 ........ 56

图表82. 2017 年已有9 支地方政府基金逾3800 亿元参与投资 ........ 57

图表83. 大基金的投资策略：制造、设计、测封领域各有重点 ..... 57

图表84. 大基金投资细分行业金额占比，制造业超过六成 ........ 58

图表85. 大基金投资的主要公司 ........... 58

图表86. 我国半导体设备厂商集中度较高，主要分布一线城市 ..... 59

图表87. 16 年前10 名半导体设备供应商销售收入均过亿 ........... 59

图表88. 国产设备正加速追赶国外工艺水平 ......... 60

图表89. 12 英寸国产半导体设备已成功研发 ......... 60

图表90. 02 专项部分科研成果 .......... 61

图表91. 02 专项助力中国半导体设备的发展 ......... 61

图表92. 02 专项资助的项目，多已进入正线生产 .......... 61

图表93. 02 专项资助14nm 工艺设备已提前研发 ....... 62

图表94. 2016 年我国半导体设备进口产品结构 .......... 62

图表95. 2017 年北方华创持续推出新产品和开拓新市场 ........ 63

图表96. 晶圆厂建设周期时间轴 ........... 64

图表97. 中国大陆目前正在建设的晶圆厂 ......... 64

图表98. 国产先进封装生产线封测设备 ........ 65