"芯"市场"芯"机遇 全球半导体设备和材料市场运行情况分析

半导体设备和材料的市场规模约为800亿美元，以物联网、智能汽车、人工智能、智能工厂等为代表的新兴市场将为半导体产业发展带来新机遇。

未来10年，国内将有数千亿元的投入推动产业发展，半导体将迎来发展黄金期，IC设计、制造、封测、设备、材料等环节都将受益。其中，受益于国内生产线的密集投资和产能大幅提升，设备和材料厂商最值得关注。此外，半导体存储器也是发展的重点，新型存储器有望助中国弯道超车。此外，以物联网、智能汽车、人工智能、智能工厂等为代表的新兴市场成为半导体产业发展的新引擎，提供新的发展机遇。

材料是半导体产业的基石，重点关注硅为代表的衬底材料，以及半导体测试板和晶圆级化学品。硅材料是集成电路的基础，2015年全球市场规模83亿美元。硅片市场高度垄断，前五大供应商占据95%的12寸硅片市场。国内硅片需求旺盛，2015年12寸的生产线的需求达到42万片/月，全部依赖进口。

半导体设备和材料进口替代空间大，国产设备和材料实现从“0”到“1”的突破。全球半导体产业进入稳定增长阶段，半导体设备和材料的市场规模约为800亿美元，大陆地区的市场规模约100亿美元，半导体产业向大陆转移持续，该市场规模有望超过200亿美元。设备行业壁垒极高，全球处于寡头垄断局面。

▲ 资料来源：招商证券

硅材料行业发展现状

1. 全球硅片市场总览

硅材料是集成电路的基础，2014全球市场规模80亿美元，2015年83亿美元（以前是100亿美元，近几年出货量变化不大，但是因为日元贬值才导致缩小到了80亿美元），此外，2016年以后：物联网，智能汽车将成为新的半导体增长点，同样也会推动硅材料产业的发展。

从硅片尺寸变化来看：2009年，12英寸硅片出货量超过总体硅片的一半，预计2020将＞75%。

但并不是只有12英寸硅片有市场，因为尽管CPU，Memory多用12英寸，但除了最先进的芯片外，物联网等市场用的芯片会更多的用8英寸硅片，故8英寸会长期占有一定的份额。同理，6英寸硅片市场也会长期保持一个较小的规模。

▲资料来源：招商证券、NSIG、SEMI

2. 国内外硅材料市场发展趋势

国外：高度集中，且尺寸越大的硅片，垄断程度越高。

全球销售额前两名都是日本公司（Shin-etsu、Sumco），前五家有12英寸硅片，并且占据了95%的市场，前四家可以用于10nm制程（该制程下要求硅片是完美晶体状态，接近于0缺陷。）台湾的globalwafer 第六，刚刚切入12英寸。

国内：12英寸需求旺盛，2015现有生产线需求已经达到42万/月，但自主率为0%；8英寸90%靠进口。但在国家的支持下，目前已经有了较好的分工和布局，12英寸硅片北京已经退出，只剩下上海在做，8英寸竞争相对较大，重庆，宁夏也计划做，但大基金可能只会投资上海硅产业集团。

▲资料来源：招商证券、NSIG

▲资料来源：招商证券、NSIG

经过一段时间的发展，国内部分企业和领域均已取得一定成绩：

上海新昇：主力研发12英寸硅片，针对40-28 nm工艺（大量半导体运用会长期停留在该节点），并计划2017年后攻克28-14nm，预计2023能达到60万/月（国际五大家的产能一般是70万片/月）。

有研总院：12英寸有试验线，但技术水平目前只能用于90 nm制程。

上海新傲：8英寸SOI硅片月产能已达1.2万片

除了主流抛光片之外，我国在8英寸外延片方面做的不错，已可以出口。

大直径区熔硅：可以给南车供货，用高铁，但是成品率较低。

中国光刻机的发展现状

上海微电子装备有限公司专家

1. 全球光刻机市场总览

光刻机市场规模：光刻机是半导体设备中最大的一个行业，市场总规模约100亿美元（设备总规模367亿美元）。

前道光刻机市场规模超过80亿美元，ASML，尼康，佳能三家，其中ASML占据市场70%，占IC产线投资比25-30%

先进封装投影机市场规模1.5亿美元，主要有Ultratech、Rudolph、Canon等。以前后道不用光刻机，而是直接用WB封装，但04-05年后，随着芯片越来越小，后道也开始用光刻机。

平板显示TFT投影光刻机：只有尼康和佳能两家。

光刻机关键技术：光刻机是所有设备中技术含量最高的，涉及系统集成，精密光学，精密运动，精密物料传输，高精度微环境控制等多项先进技术。

▲资料来源：招商证券、SMEE

中国半导体设备和材料行业分析

SEMI中国专家

1. 半导体设备和材料行业现状

全球半导体产业进入稳定增长阶段，半导体设备和材料的市场规模约为800亿美元，其中原材料及配套434亿美元（主要分为晶圆制造材料和封装材料两部分，两者比重相当），设备367亿美元。

中国集成电路产业近几年以年均20%的增长率快速成长，且这一指标还会持续增长，中国在半导体行业制造产能占全球10%，但设备1%，材料接近于无，亟待发展。

半导体设备是一个技术壁垒很高的领域，垄断程度非常大，以光刻机为例，目前基本只剩下三家厂商：ASML，尼康，佳能，且尼康、佳能基本只能做到60nm左右，再往下都是ASML的市场。

▲资料来源：招商证券、SEMI

▲资料来源：招商证券、SEMI

2. 中国主要集成电路设备与材料企业研发和生产概况

在经过十余年的努力追赶，国产设备与材料公司已经取得了一定的成就，有部分产品实现了“0”的突破。

▲资料来源：招商证券、SEMI

▲资料来源：招商证券、SEMI

▲资料来源：招商证券、SEMI

半导体产业现状

华登国际专家

全球半导体产业呈周期趋势，增长缓慢，欧洲日本半导体企业衰退明显。韩国依靠三星独撑，台湾ODM产业链主要向大路迁移，中国由于市场巨大（包括消费电子，汽车电子，通讯设备等市场都很大），政策支持等原因，成为了全球行业的唯一亮点。

智能手机红利消耗殆尽：Gartner预测2016年出货量首呈个位数增长趋势。

2016Q1手机芯片四大厂只有联发科盈利，高通、展讯、英特尔该业务都亏损。

▲资料来源：招商证券、华登国际、Gartner

半导体趋势及8英寸晶圆代工的发展

华虹宏力半导体公司

1. 新经济与中国智造

未来经济成长的动力将依托于新技术，工业物联网，智能制造，工业4.0，中国制造2025等概念都离不开集成电路，它们都会促进集成电路的发展，并引导集成电路的应用发生结构性变化（汽车电子和工业控制的增速超过30%）。

电力装备及智能电网：电力和电网各个环节的效率提升都离不开大功率半导体，尤其是IGBT（逆变器）器件的支撑（IGBT现在主要是6英寸，在向8英寸转变），此外，2020年我国预计将有200万台新能源汽车，也对IGBT有需求。

智能电网内部的各个芯片，大多都采用8寸晶圆，PLC（电力载波芯片）可能会转向12寸。

汽车产业链转型升级：大力发展新能源汽车和智能网联汽车。

负责数据采集，传输和控制的高集成化，低功耗，高性价比芯片成为市场焦点。

2. 国内芯片发展现状

截止至2015年，不少关键IC内需市场自给率都处于较低水平，部分甚至还未实现零的突破。主流半导体芯片自给率：CPU:1%，DRAM:0%，MCU:15%，银行IC卡：3%，IGBT:5%。

智能手机使用的芯片自给率：PMU（电源管理单元）：25%，P（应用处理器）：30%，显示芯片驱动：7%，CMOS图像传感器：45%，射频转换器：3%，触屏控制器：60%，功率分离：5%，指纹识别：10%，MEMS:7%，NAND:0%。

▲资料来源：招商证券 华虹宏力

▲资料来源：招商证券 华虹宏力

半导体测试板市场

兴森科技公司专家

1. 半导体测试板简介

半导体测试板用于芯片测试。在半导体产品加工过程中，需要多步半导体测试工序，通常需要用到三种半导体测试板：ProbeCard（探针卡）、Load Board（接口板）、Burn-in Board（老化板）。是晶圆测试，FT测试，老化测试的必备用品。

2. 测试板行业趋势

测试板市场规模大约200亿人民币，虽不大，但全球只有10家左右公司在做，准入门槛较高。

美国：接口板：2-3家，探针卡：4家

台湾：接口板：3家，探针卡没有

国内：兴森科技是唯一一家接口板，且市场份额世界第一。

早期的芯片大多采用QFA封装，但随着现在线宽的减少，大多芯片开始使用BGA等先进封装，Pinch到了0.35微米及以下，测试板越来越复杂，价格越来越贵。因此即便芯片需求量不变，但接口板每一代的价格会上升30%，故市场依然会增长，目前一块

高端的测试板一片就能卖到2-5万甚至10万美金，对于大陆正在重点布局的存储器行业来说，高端的存储器芯片所用的测试板最贵可达几十万美金一块。台湾的测试板龙头企业中华精测只做台湾市场（主要客户TSMC），2016上半年营收就达到了14亿台币，年成长率高达56%。因此可以预计未来测试板行业将会呈稳定高速增长的状态。

▲资料来源：招商证券、Zenfocus

▲资料来源：招商证券、Zenfocus

新型存储器驻中国弯道超车

上海硅产业投资有限公司专家

1. 技术迎变革，新型存储器助中国弯道超车

半导体存储器市场规模近800亿美元，呈寡头垄断局面。2015年全球半导体存储器的销售额为772亿美元，在半导体市场的占比为23%，其中DRAM、NAND、NOR存储器的销售额分别为约410亿、300亿、30亿美元。三星，海力士和美光三家垄断了95%的DRAM市场，三星、东芝/闪迪、美光、海力士四家垄断了99%的NAND市场，前6大厂家垄断90%的NOR市场。

紫光联手武汉新芯，加快存储器产业发展。发展存储器的战略和经济意义重大，中国大陆发展存储器的决心十分坚定。7月26日紫光集团联合武汉新芯成立长江存储，打造存储器国家队。紫光集团的资本优势和武汉新芯的技术优势相结合，集中优势资源发展存储器，将加快我国存储器产业的发展。

传统半导体存储器技术遇瓶颈，新型存储器迎发展机遇，重点关注3D NAND/DRAM、3DXpoint和PCRAM。传统的DRAM和Flash存储器在速度上无法满足CPU的要求，且平面NAND和DRAM技术进入1x纳米制程存在技术和经济效益瓶颈。而3DNAND、3DXpoint、PCRAM等新型存储器在性能、成本等多方面有优势，且技术日臻成熟，部分新型存储器已经开始量产。三星年内将量产64层3DNAND，英特尔和美光也将于今年底或明年量产全新的3D Xpoint存储器。在新型存储器中，结合性能和研发进度，招商证券分析师团队认为3DNAND/DRAM、3DXpoint和PCRAM最值得关注。

新型存储器成为我国存储器产业弯道超车的最佳选择。存储器行业门槛高，我国在传统的存储器方面落后太多，很难在短期内赶超国外同行。而在新型存储器方面，国内与海外差距相对较小，例如我国拥有自主知识产权的PCRAM技术已经取得突破，中科院微系统所用于打印机的PCM芯片年出货量超过千万颗（主要出货给艾派克），海康威视等多个企业在新型存储器方面也有布局。因此，发展具备自主知识产权的新型存储器有望实现弯道超车。

▲资料来源：招商证券