20160524-招商证券-半导体行业深度专题之五：半导体设备和材料的国产化机遇_88页_4mb
报告摘要
半导体设备和材料的国产化机遇总结
核心内容
本报告聚焦于中国大陆半导体设备和材料的国产化机遇，分析了半导体产业的发展趋势、设备与材料的重要性以及国内企业在该领域的表现。报告指出，随着半导体产业进入密集投资期，设备和材料作为产业链上游核心环节，将迎来进口替代的机遇。
主要观点
- 设备和材料的重要性：半导体设备和材料是推动技术进步的关键环节，涵盖IC、LED、MEMS、分立器件等多个领域，其中IC制造对设备和材料的要求最高。
- 全球市场格局：全球半导体设备和材料市场由美日欧企业主导，呈现寡头垄断局面。2014年全球设备市场规模为375亿美元，前十大设备厂商占据93.6%的市场份额；材料市场中，前四大硅片厂商占据85%的市场份额，前五大光刻胶厂商占据88%。
- 中国大陆市场增长潜力：中国大陆半导体设备和材料市场需求快速增长，预计2020年年需求规模将超过200亿美元。随着政策支持和投资增加，国内企业有望逐步实现进口替代。
- 技术进步推动需求增长：随着摩尔定律接近极限，半导体行业更加重视超越摩尔的技术，包括新材料、新工艺和先进封装技术。设备和材料的创新是推动产业进步的关键。
- 国内企业表现：国内企业在设备和材料领域已取得一定进展，部分企业的产品获得国际认可，具备出口能力。例如，三安光电、七星电子、大族激光、上海新阳、兴森科技、南大光电等被重点推荐。
关键信息
全球市场概况
- 全球半导体设备市场规模在2014年达到375亿美元，前十大厂商占据93.6%的市场份额。
- 全球半导体材料市场规模在2014年达到443亿美元，前四大硅片厂商占据85%的市场份额，前五大光刻胶厂商占据88%。
中国大陆市场
- 2014年，中国大陆半导体设备市场规模为43.7亿美元，材料市场为58.3亿美元。
- 中国大陆是全球主要的半导体材料市场，2014年占全球市场的19.4%。
- 预计2015年和2016年，中国大陆半导体制造材料市场将分别增长至590亿元和647亿元。
技术节点与制造工艺
- 随着技术节点不断缩小，制造工艺步骤大幅增加。例如，20nm节点的工艺步骤约1000步，7nm节点将超过1500步。
- 每一步的加工合格率需达到99.99%（4个9），否则最终合格率将大幅下降。
国内企业情况
- 国内半导体设备和材料企业如三安光电、七星电子、大族激光、上海新阳、兴森科技、南大光电等在技术、市场和出口方面表现突出。
- 国内企业在设备和材料领域已实现部分进口替代，且部分产品获得国际客户认可。
投资建议
- 重点推荐公司：三安光电、七星电子、大族激光、上海新阳、兴森科技、南大光电。
- 关注公司：晶盛机电、苏大维格、太极实业、巨化股份、三环集团、鼎龙股份、飞凯材料、强力新材、光华科技、菲利华等。
- 投资逻辑：半导体设备和材料行业处于快速发展期，受益于政策支持、市场需求增长和技术进步。
风险提示
- 行业景气不及预期。
- 半导体投资进度不及预期。
表格汇总
表1: 各技术节点集成电路产品的制造工艺步骤数
| 制程节点 | 65nm | 45nm | 28nm | 20nm | 14nm | 10nm | 7nm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 刻蚀步骤数 | 20 | 30 | 40 | 55 | 65 | 110 | 150 |
表2: 2014年全球十大半导体设备商排名及相关收入
| 排名 | 公司 | 国家 | 收入（亿美元） | 市占率（%） |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Applied Materials | 美国 | 79.4 | 21.2 |
| 2 | ASML | 荷兰 | 75.5 | 20.1 |
| 3 | Tokyo Electron | 日本 | 55.4 | 14.8 |
| 4 | Lam Research | 美国 | 48.6 | 13.0 |
| 5 | KLA-Tencor | 美国 | 28.7 | 7.7 |
| 6 | DNS | 日本 | 15.2 | 4.1 |
| 7 | Advantest | 日本 | 14.4 | 3.8 |
| 8 | Teradyne | 美国 | 13.0 | 3.5 |
| 9 | Hitachi High-Technologies | 日本 | 11.9 | 3.2 |
| 10 | Nikon | 日本 | 8.9 | 2.4 |
表3: 2014年大陆半导体设备十强单位
| 排名 | 单位名称 | 销售额（万元） |
|---|---|---|
| 1 | 中国电子科技集团第四十五研究所 | 53,591 |
| 2 | 中微半导体设备（上海）有限公司 | 44,433 |
| 3 | 深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司 | 39,011 |
| 4 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 27,326 |
| 5 | 北方微电子基地设备工艺研究中心有限公司 | 26,601 |
| 6 | 北京京运通科技股份有限公司 | 26,568 |
| 7 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 22,274 |
| 8 | 浙江晶盛机电股份公司 | 21,533 |
| 9 | 上海微电子装备有限公司 | 20,083 |
| 10 | 苏州赫瑞特电子专用设备科技有限公司 | 19,746 |
表4: IC晶圆生产线的7个主要生产区域及所需设备和材料
| 生产区域 | 工艺 | 设备 | 所需材料 |
|---|---|---|---|
| 扩散 | 氧化 | 氧化炉 | 硅片、特种气体 |
| 光刻 | 涂胶 | 涂胶/显影设备 | 光刻胶 |
| 刻蚀 | 光刻 | 刻蚀设备 | 掩模版、特种气体 |
| 离子注入 | 离子注入 | 离子注入机 | 特种气体 |
| 薄膜生长 | CVD | CVD设备 | 特种气体 |
| 抛光 | CMP | CMP设备 | 抛光液、抛光垫 |
| 金属化 | 电镀 | 电镀设备 | 电镀液 |
表5: 传统封装的主要步骤及所需设备和材料
| 主要步骤 | 工艺 | 设备 | 材料 |
|---|---|---|---|
| 背面减薄 | 进料检测 | 检测设备 | - |
| 贴膜 | 贴膜 | 贴膜机 | 蓝膜/TAPE麦拉 |
| 背面研磨 | 研磨 | 减薄机 | 研磨液、砂轮 |
| 测量 | 测量 | 厚度/粗糙度测量仪 | - |
| 剥膜 | 剥膜 | 剥膜机 | - |
| 晶圆切割 | 安装 | 晶圆安装 | 粘膜 |
| 晶圆切割 | 切割 | 晶圆切割 | 划片刀、划片液 |
| 晶圆清洗 | 清洗 | 清洗设备 | - |
| 光学检测 | 检测 | AOI | - |
| 贴片 | 贴片 | 贴片机 | 引线框、基板等 |
| 粘贴 | 粘贴 | 贴片机 | 环氧树脂、焊料 |
| 固化 | 固化 | 烤箱 | 特种气体 |
| 引线键合 | 键合 | 引线键合机 | 金/铜线 |
| 清洗 | 清洗 | 微波/等离子清洗 | 特种气体 |
| 光学检测 | 检测 | AOI | - |
| 模塑 | 等离子体清洗 | 等离子体清洗机 | 特种气体 |
| 注塑 | 注塑 | 注塑机 | 塑封料/胶/磨具 |
| 激光打标 | 打标 | 激光打标机 | - |
| 烘烤 | 烘烤 | 烤炉 | - |
| 检测 | 检测 | X-ray | - |
| 电镀 | 电镀 | 电镀设备 | 电镀液 |
| 退火 | 退火 | 退火炉 | 特种气体 |
| 切筋/成型 | 切筋/成型 | 切筋成型设备 | - |
| 光学检测 | 检测 | AOI | - |
| 终测 | 终测 | 测试设备 | - |
图表汇总
图1: 2015年全球半导体市场（按产品分类；单位：百万美元）
图2: 集成电路产业的垂直分工历程
图3: 集成电路产业链的主要环节
图4: 集成电路制程发展历史
图5: 英特尔发布的第五代酷睿处理器
图6: 集成电路产品的生产流程
图7: 对单一步骤的合格率要求极高
图8: 2013年半导体硅片市场份额
图9: 全球半导体光刻胶市场份额
图10: 摩尔定律与超越摩尔
图11: 英特尔公司的技术路线图
图12: 光刻机的价格呈上升趋势
图13: 半导体产业使用的化学元素种类越来越多
图14: 半导体硅片尺寸发展历程
图15: SOI技术路线图
图16: 集成电路产业链
图17: 先进封装技术及中道（Middle-End）技术
图18: IC晶圆制造流程图
图19: 传统封装工艺流程
图20: 七星电子公司的立式氧化炉
图21: 应用材料公司的PVD设备
图22: 美国应用材料公司的PECVD设备
图23: 德国Aixtron（爱思强）公司的MOCVD设备
图24: 上海微电子装备公司的光刻机
图25: 涂胶显影机
图26: 半导体检测设备
图27: 美国应用材料公司的刻蚀设备
图28: CMP设备
图29: 晶圆键合机
图30: 上海新阳的湿制程设备
图31: 离子注入设备
图32: 晶圆测试系统
图33: 晶圆减薄设备
图34: 晶圆划片机
图35: 引线键合机
图36: 应用材料公司2015财年的收入构成
图37: 近十年应用材料公司的营收和利润情况
图38: 近十年ASML公司的营收和利润情况
图39: ASML公司历史上推出的重要光刻机设备
图40: 近十年信越集团的营收和利润情况
图41: 近十年陶氏化学公司的营收和利润情况
图42: 2000年以来集成电路行业的主要扶持政策
图43: 大基金规划的投资进度
图44: 大陆是全球电子产品的主要生产基地
图45: 大陆地区集成电路产品和原油进口额
图46: 大陆地区集成电路产业规模
图47: 全球集成电路产业规模
图48: 晶圆生产线外景（中芯国际上海厂）
图49: 晶圆生产线内部设备一角
图50: 晶圆生产线（Fab）的成本构成
图51: 晶圆生产线（Fab）中的设备成本构成
图52: 晶圆生产线（Fab）的投资额随技术节点的缩小而快速提高
图53: 晶圆（Wafer）制造成本构成（8寸线）
图54: 2015年大陆集成电路产业链各环节的规模与增速
图55: 2014年大陆地区半导体设备市场
图56: 2014年大陆地区半导体材料市场
图57: 大陆半导体产业链各环节在全球的市场份额
图58: 大陆地区的晶圆生产线分布（截止2015年4月）
图59: 大陆地区的封装与测试生产线分布（截止2015年4月）
图60: 大陆半导体设备和材料市场规模
图61: 半导体产业的三次转移历史
图62: 大陆比台湾地区拥有更全的半导体设备供应商
图63: 2014年大陆主要半导体设备商的出口额
图64: 投资先进制程的IDM和Foundry厂商越来越少
图65: 《纲要》中的集成电路产业发展目标
展开完整摘要
试读结束，高清完整版pdf/doc/ppt,请点下载
