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电子元器件行业研究报告:国信证券-电子元器件行业:当前国内集成电路半导体产业现状分析及应对措施-191016

行业名称: 电子元器件行业 股票代码: 分享时间:2019-10-16 16:17:10
研报栏目: 行业分析 研报类型: (PDF) 研报作者: 欧阳仕华,唐泓翼,高峰
研报出处: 国信证券 研报页数: 16 页 推荐评级: 超配
研报大小: 1,731 KB 分享者: se****a 我要报错
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【研究报告内容摘要】

  事项:
  从产业政策、现状、竞争格局以及应对措施等多方面分析国内半导体产业。http://www.hibor.com.cn【慧博投研资讯】
  评论:
  我国半导体行业政策历史演变
  1956年国务院制定的《1956-1967科学技术发展远景规划》中,已将半导体技术列为四大科研重点之一,明确提出“在12年内可以制备和改进各种半导体器材、器件”的目标。http://www.hibor.com.cn(慧博投研资讯)同期教育部集中各方资源在北京大学设立半导体专业,培养了包括王阳元院士、许居衍院士等第一批半导体人才。
  半导体产业链复杂、技术难度高、需要资金巨大,且当时国内外特定的社会环境,中国在资金、人才及体制等各方面困难较多,导致中国半导体的发展举步维艰。(图表1、2为半导体产业链图)
  直到70年代,中国半导体产业的小规模生产才正式启动。原电子工业部部长在其著作《芯路历程》中回忆这一阶段历史,提到发展中第一个误区“有设备就能生产”,70年代从日本、美国引进了大量二手、淘汰设备建立了超过30条生产线,但引进后无法解决技术、设计问题,也没有管理、运营能力,第一批生产线未能发挥应有的作用,就淡出了市场。
  90年代,国家再度启动系列重大工程,为改变半导体行业发展困境,最知名的为908、909工程,中国半导体人从中获得较多宝贵的经验教训,收获了两家较为成功的案例,分别为华虹及海思。908工程在1990年启动,投资20亿元建设国际领先的1微米(1000nm)制程工艺的晶圆制造产线。由于中国彼时整体经济力量还在蓄积,因此经费、设备引进、建厂等环节仍然阻力较大,直至1998年产线得以竣工。此时国际工艺节点达到0.18微米,中国生产线刚建成就落后两代。在1996年国家启动了“909”工程,整体投资约100亿元,并且做出很多打破审批的特事特办,参与其中的公司如今只剩两家,一个是909工程的主体华虹集团,另一个则是完全自筹1.355亿元资金的华为设计公司,也就是后来的海思。
  2012年之后,国家领导层逐渐认识到“政策在发改委、科研在科技部、产业在工信部、资金归财政部”的格局,导致半导体行业政出多门、相互牵制、难以统筹等现实困难,因此积极调整发展思路,设立集成电路产业领导小组、发布《集成电路产业推进刚要》、筹建大基金等举措,进一步自上而下的理顺了半导体行业发展框架。在产业领导小组成立之后,各方面的政策、资金及配套资源得以集中,为半导体行业的攻坚克难奠定良好的基础。
  近年来国家层面发布的政策较多,其中最重要目标性政策有:
  1、2012年国务院主导,科技部印发“02专项”即《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目,也标志着集成电路成为国家级重点优先战略目标。“02专项”核心要点为开展极大规模集成电路制造装备、成套工艺和材料技术攻关,掌握制约产业发展的核心技术,形成自主知识产权;开发满足国家重大战略需求、具有市场竞争力的关键产品,批量进入生产线,改变制造装备、成套工艺和材料依赖进口的局面。
  2、2014年6月国务院颁布《国家集成电路产业发展推进纲要》。纲要明确提出,到2020年,集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%,16/14nm制造工艺实现规模量产,封装测试技术达到国际领先水平,关键装备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系。
  3、2015年发布国家10年战略计划《中国制造2025》。计划提出,2020年中国芯片自给率要达到40%,2025年要达到70%。
  4、2016年,国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划。规划提出,到2020年,战略性新兴产业增加值(含半导体产业)占国内生产总值比重达到15%。
  集成电路产业链主要分为集成电路设计、集成电路制造以及集成电路封装测试等三个主要环节,同时每个环节配套以不同的制造设备和生产原材料等辅助环节。我们下文将从制造设备及原材料、集成电路设计、集成电路制造和封装测试等四个环节出发,分析每个环节国内相关环节的现状、面临的问题,并提出对策建议。
  全球与中国半导体设备现状
  半导体设备位于整个半导体产业链的上游,在新建晶圆厂中半导体设备支出的占比普遍达到80%。一条晶圆制造新建产线的资本支出占比如下:厂房20%、晶圆制造设备65%、组装封装设备5%,测试设备7%,其他3%。其中晶圆制造设备在半导体设备中占比最大,进一步细分晶圆制造设备类型,光刻机占比30%,刻蚀20%,PVD15%,CVD10%,量测10%,离子注入5%,抛光5%,扩散5%。
  17年全球半导体设备市场总量约为566亿美元,同比+37%,2018年预计在600亿美元规模。中国是全球半导体设备的第三大市场,17年中国半导体设备82.3亿元,增速27%。
  中国半导体设备现状。
  半导体设备具备极高的门槛和壁垒,全球半导体设备主要被日美所垄断,核心设备如光刻、刻蚀、PVD、CVD、氧化/扩散等设备的top3市占率普遍在90%以上。目前光刻机、刻蚀、镀膜、量测、清洗、离子注入等核心设备的国产率普遍较低。经过多年培育,国产半导体设备已经取得较大进展,整体水平达到28nm,并在14nm和7nm实现了部分设备的突破。
  具体来讲,28nm的刻蚀机、薄膜沉积设备、氧化扩散炉、清洗设备和离子注入机已经实现量产;14nm的硅/金属刻蚀机、薄膜沉积设备、单片退火设备和清洗设备已经开发成功。8英寸的CMP设备也已在客户端进行验证;7nm的介质刻蚀机已被中微半导体开发成功;上海微电子已经实现90nm光刻机的国产化。在中低端制程,国产化率有望得到显著提升,先进制程产线为保证产品良率,目前仍将以采购海外设备为主。
  光刻机:高精度光刻机被ASML、尼康、佳能三家垄断,上海微电子是国内顶尖的光刻机制造商,公司封装光刻机国内市占率80%,全球40%,光刻机实现90nm制程,并有望延伸至65nm和45nm,公司承担多个国家重大科技专项及02专项任务。
  刻蚀设备:前三家厂商LAM、东京电子、应用材料市占率超过90%,国产刻蚀机市占率仅6%,中微半导体是唯一打入台积电7nm制程的中国设备商,北方华创的8英寸等离子蚀刻机进入中芯国际,封装环节刻蚀机基本实现国产化,国产化率近90%。
  镀膜设备:分为PVD和CVD,其中PVD前三大厂商AMAT、Evatec、Ulvac占比96.2%,CVD三大厂商AMAT、TEL、LAM占比70%,国内厂商北方华创实现28nm PVD设备的突破,16年国内市占率已经有10%,封装设备中国产PVD市占率接近70%。CVD中的MOCVD是国产化最晚的领域,目前已有20%的国产化率,
  量测设备:主要包括自动检测设备(ATE)、分选机、探针台等。前端检测前三甲厂商科磊、应材、日立占比72%,后道测试设备厂商美国泰瑞达、日本爱德万占全球份额64%,分选机厂商科林、爱德万、爱普生等市占率高达70%,而探针台基本由东京精密、东京电子、SEMES垄断。国内厂商长川科技测试设备主要在中低端市场,主要在数模混合测试机和功率测试机。
  清洗设备:主要设备厂商SCREEN、东京电子、LAM合计占比88%,目前国内的盛美半导体的SAPS产品已经进入一流半导体制造商产线。北方华创整合Akrion后提供单片清晰和槽式清洗设备,已经进入中芯国际产线。至纯科技已经取得湿法清晰设备的批量订单,未来五年超过200台的订单。
  离子注入设备:应用材料占据粒子注入机的70%以上的市场,高端离子注入机前三家包揽97%市场份额,行业高度集中。目前国内只有凯世通和中科信有离子注入机的研发生产能力,17年凯世通已经销售太阳能离子注入机15台。
  
  

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