電壓調(diào)整電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃

電壓調(diào)整電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃中國為全球最大半導(dǎo)體市場，國產(chǎn)化提升大勢所趨復(fù)盤半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷史，共經(jīng)歷三次轉(zhuǎn)移。第一次轉(zhuǎn)移：1973年爆發(fā)石油危機，歐美經(jīng)濟停滯，日本趁機大力發(fā)展半導(dǎo)體行業(yè)，實施超大規(guī)模集成電路計劃。1986年，日本半導(dǎo)體產(chǎn)品已經(jīng)超越美國，成為全球第一大半導(dǎo)體生產(chǎn)大國；第二次轉(zhuǎn)移：20世紀(jì)90年度，日本經(jīng)濟泡沫破滅，韓國通過技術(shù)引進實現(xiàn)DRAM量產(chǎn)。與此同時，半導(dǎo)體廠商從IDM模式向設(shè)計+制造+封裝模式轉(zhuǎn)變，催生代工廠商大量興起，以臺積電為首的中國臺灣廠商抓住了半導(dǎo)體行業(yè)垂直分工轉(zhuǎn)型機遇；第三次轉(zhuǎn)移：2010年后，伴隨國內(nèi)手機廠商崛起、貿(mào)易摩擦背景下國家將集成電路的發(fā)展上升至國家戰(zhàn)略，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐漸向國內(nèi)轉(zhuǎn)移。中國為全球最大半導(dǎo)體市場，占比約1/3。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，在手機、PC、可穿戴設(shè)備等消費電子，以及新能源、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興領(lǐng)域的快速推動下，中國半導(dǎo)體市場快速增長。據(jù)WSTS數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體銷售達到5559億美元，而中國仍然為全球最大的半導(dǎo)體市場，2021年銷售額為1925億美元，占比34．6%。國產(chǎn)化率極低，提升自主能力日益緊迫。近年來，隨著產(chǎn)業(yè)分工更加精細化，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以市場為導(dǎo)向的發(fā)展態(tài)勢愈發(fā)明顯。從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來看，制造基地逐步靠近需求市場，以減少運輸成本；從產(chǎn)品研發(fā)來看，廠商可以及時響應(yīng)用戶需求，加快技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品迭代。我國作為全球最大的半導(dǎo)體消費市場，半導(dǎo)體封測經(jīng)過多年發(fā)展在國際市場已經(jīng)具備較強市場競爭力，而在集成電路設(shè)計和制造環(huán)節(jié)與全球領(lǐng)先廠商仍有較大差距，特別是半導(dǎo)體設(shè)備和材料。SIA數(shù)據(jù)顯示，2020年國內(nèi)廠商在封測、設(shè)計、晶圓制造、材料、設(shè)備的全球市占率分別為38%、16%、16%、13%、2%，半導(dǎo)體材料與設(shè)備的重要性日益凸顯。半導(dǎo)體材料為芯片之基，覆蓋工藝全流程半導(dǎo)體材料包括晶圓制造材料和封裝材料。其中晶圓制造材料包括硅片、掩模版、電子氣體、光刻膠、CMP拋光材料、濕電子化學(xué)品、靶材等，封裝材料包括封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板、芯片粘結(jié)材料和其他封裝材料。具體來說，在芯片制造過程中，硅晶圓環(huán)節(jié)會用到硅片；清洗環(huán)節(jié)會用到高純特氣和高純試劑；沉積環(huán)節(jié)會用到靶材；涂膠環(huán)節(jié)會用到光刻膠；曝光環(huán)節(jié)會用到掩模板；顯影、刻蝕、去膠環(huán)節(jié)均會用到高純試劑，刻蝕環(huán)節(jié)還會用到高純特氣；薄膜生長環(huán)節(jié)會用到前驅(qū)體和靶材；研磨拋光環(huán)節(jié)會用到拋光液和拋光墊。在芯片封裝過程中，貼片環(huán)節(jié)會用到封裝基板和引線框架；引線鍵合環(huán)節(jié)會用到鍵合絲；模塑環(huán)節(jié)會用到硅微粉和塑封料；電鍍環(huán)節(jié)會用到錫球。半導(dǎo)體行業(yè)競爭格局高度集中，國內(nèi)廠商加速追趕CMP拋光液市場，美國Carbot是國際龍頭，安集科技為國內(nèi)龍頭。目前全球拋光液市場主要由美日廠商壟斷，美國Cabot、美國Versum、日本日立、日本Fujimi和美國陶氏杜邦五家美日廠商占據(jù)全球拋光液近八成的市場份額，安集科技僅占約3%。國內(nèi)市場中，美國Cabot占約64%，安集科技市占率為22%。安集科技為國產(chǎn)CMP拋光液龍頭，國內(nèi)市場占有率超兩成。公司2015-2016年先后承擔(dān)兩個02專項項目，專注于持續(xù)優(yōu)化14nm技術(shù)節(jié)點以上產(chǎn)品的穩(wěn)定性，測試優(yōu)化14nm及以下產(chǎn)品的技術(shù)節(jié)點，開發(fā)用于128層以上3DD和19/17nm以下技術(shù)節(jié)點DRAM用銅及銅阻擋層拋光液。目前公司CMP拋光液13-14nm技術(shù)節(jié)點上實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，下游客戶包括中芯國際、長江存儲、臺積電、華虹半導(dǎo)體等主流晶圓廠商。全球拋光墊市場一家獨大，穩(wěn)步前進。當(dāng)前全球拋光墊市場主要由美國的陶氏杜邦壟斷，市占率高達79%，其他公司如美國Cabot、日本Fujimi、日本Hitachi等市占率在5%以內(nèi)。內(nèi)資企業(yè)中，鼎龍股份、江豐電子和萬華化學(xué)具備相應(yīng)的生產(chǎn)力。其中，鼎龍股份為國內(nèi)拋光墊龍頭企業(yè)，生產(chǎn)的拋光墊意在對標(biāo)美國陶氏杜邦集團。隨著國內(nèi)晶圓廠擴張，需求提升，為確保供應(yīng)鏈的穩(wěn)定，內(nèi)資企業(yè)迎來發(fā)展潮。濕電子化學(xué)品貫穿整個芯片制造流程，是重要的晶圓制造材料。濕電子化學(xué)品又稱工藝化學(xué)品，是指主體成分純度大于99．99%，雜質(zhì)離子和微粒數(shù)符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)試劑。在IC芯片制造中，濕電子化學(xué)品常用于清洗、光刻和蝕刻等工藝，可有效清除晶圓表面殘留污染物、減少金屬雜質(zhì)含量，為下游產(chǎn)品質(zhì)量提供保障。在半導(dǎo)體制造工藝中主要用于集成電路前端的晶圓制造及后端的封裝測試，用量較少，但產(chǎn)品純度要求高、價值量大。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，濕電子化學(xué)品可分為通用化學(xué)品和功能性化學(xué)品。其中通用化學(xué)品指主體成分純度大于99．99%、雜質(zhì)離子含量低于PPM級和塵埃顆粒粒徑在0．5μm以下的單一高純試劑。功能濕電子化學(xué)品指可通過復(fù)配滿足制造中特殊工藝需求、達到某些特定功能的配方類和復(fù)配類液體化學(xué)品。其中通用化學(xué)品廣泛應(yīng)用于IC芯片、液晶顯示面板和LED制造領(lǐng)域，包括氫氟酸、硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸、乙酸等。功能性濕電子以光刻膠配套試劑為代表，包括顯影液、漂洗液、剝離液等。半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展概況及前景（一）全球半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展概況及前景過去五年，隨著智能手機平板電腦為代表的新興消費電子市場的快速發(fā)展，以及汽車電子、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)等科技產(chǎn)業(yè)的興起，強力帶動了整個半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模迅速增長。2020年受疫情影響全球經(jīng)濟出現(xiàn)了衰退。國際貨幣基金組織估計，2020年全球GDP增長率按購買力平價（PPP）計算約下降了4．4％。這是二戰(zhàn)結(jié)束以來世界經(jīng)濟最大幅度的產(chǎn)出萎縮。但是全球半導(dǎo)體市場在居家辦公學(xué)習(xí)、遠程會議等需求驅(qū)動下，逆勢增長。根據(jù)全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織統(tǒng)計，全球半導(dǎo)體行業(yè)2020年市場規(guī)模達到4，424．09億美元，較2019年增長約6．78%。根據(jù)全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計預(yù)測，2021年度和2022年度，全球半導(dǎo)體市場規(guī)模仍將保持增長趨勢，預(yù)計增速分別為24．52和10．09%。根據(jù)全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織統(tǒng)計，2020年美國半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模約為953．66億美元，占全球市場的21．65%；歐洲半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模約為375．20億美元，約占全球市場的8．52%，日本半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模約為364．71億美元，約占全球市場的8．28%，亞太地區(qū)（除日本外）市場規(guī)模達2，710．32億美元，已占據(jù)全球市場61．54%的市場份額。根據(jù)全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織預(yù)測，2021年度和2022年度，美國半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模將分別上漲21．50%和12．00%，亞太地區(qū)（除日本外）市場規(guī)模將分別上漲27．16%和10．16%，至2022年度，亞太地區(qū)（除日本外）市場規(guī)模占比將繼續(xù)升高至62．60%。（二）中國半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展概況及前景十三五規(guī)劃以來，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生了重大變化。首先，得益于近年《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等重要文件的出臺，以及社會各界對半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的日益重視。中國近年來集成電路市場規(guī)模逐步增長，我國半導(dǎo)體行業(yè)正站在國產(chǎn)化的起跑線上。其次，由于2019年底爆發(fā)并延續(xù)至2020年的新冠疫情，對于世界整體的經(jīng)濟格局造成巨大影響，疫情仍是影響全球經(jīng)濟走向的關(guān)鍵變量，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)性發(fā)展將面臨挑戰(zhàn)。同時，在近年來國際形勢的變化和地緣沖突的加劇等緊張形勢下，中國正在抓緊提升集成電路產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)完整性，加快產(chǎn)業(yè)自主研發(fā)、加強人才培養(yǎng)、整合產(chǎn)業(yè)鏈。1、國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)需求保持快速增長根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，最近五年，我國半導(dǎo)體行業(yè)銷售額始終保持快速增長。2020年度，我國半導(dǎo)體行業(yè)銷售額為11，814．3億元，較上年同期增長14．3%。自2015年度至2020年度，我國半導(dǎo)體行業(yè)銷售額復(fù)合增長率達到16．77%。2、國內(nèi)半導(dǎo)體市場供給和需求之間仍存在明顯差距我國集成電路的供給和需求之間，仍存在較大的差距，根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計及預(yù)測，雖然在我國產(chǎn)業(yè)政策鼓勵下，半導(dǎo)體市場需求和供給之間差距有所減小，但二者仍有較大差距。2020年度，我國半導(dǎo)體市場需求金額為19，270．3億元，和我國半導(dǎo)體行業(yè)銷售額差距為7，456億元。3、我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長空間巨大我國半導(dǎo)體市場需求和供給之間的差異，也導(dǎo)致我國半導(dǎo)體進口長期處于高位。2020年度，我國進口半導(dǎo)體器件3，767．8億美元，較上年同期增加13．6%，出口半導(dǎo)體器件1，522．8億美元，較上年同期增加11．0%，凈進口金額2，245．0億美元，較上年同期增加14．79%。從國產(chǎn)化率角度來看，我國半導(dǎo)體產(chǎn)品供給和需求差異更為顯著。根據(jù)ICInsight統(tǒng)計，2020年度，中國大陸集成電路市場需求為1，434億美元，而本土企業(yè)的集成電路制造產(chǎn)值僅為83億美元，而在中國大陸建廠的外國企業(yè)如臺積電、三星、SK海力士、英特爾等在國內(nèi)生產(chǎn)集成電路產(chǎn)品的產(chǎn)值達到了144億美元，本土企業(yè)的集成電路產(chǎn)值僅為國內(nèi)制造集成電路產(chǎn)值227億元的36．5%，更只占中國大陸集成電路需求的5．9%。雖然我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自給率有所上升，但供給和需求仍存在較大差距，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)依然有很大的成長空間。隨著5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、VR/AR等新一輪科技逐漸走向產(chǎn)業(yè)化，未來十年中國半導(dǎo)體行業(yè)有望迎來進口替代與成長的黃金時期，逐步在全球半導(dǎo)體市場的結(jié)構(gòu)性調(diào)整中占據(jù)舉足輕重的地位。半導(dǎo)體封裝測試行業(yè)概況半導(dǎo)體封裝測試屬于半導(dǎo)體制造的后道工藝，主要是將通過測試的晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程。相較于集成電路的設(shè)計以及晶圓制造環(huán)節(jié)，封裝測試領(lǐng)域?qū)夹g(shù)要求相對較低。隨著近幾年的發(fā)展，我國在半導(dǎo)體行業(yè)在封測領(lǐng)域已經(jīng)初步具備了全球競爭力。根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）數(shù)據(jù)，2020年，市場份額排名第一和第二的分別是中國臺灣的日月光和美國安靠，國內(nèi)最大的封測廠商長電科技全球排名第三，國內(nèi)的通富微電和華天科技分別排在了全球第六和第七的位置。目前半導(dǎo)體的發(fā)展有兩種模式，一種是延續(xù)摩爾定律：Intel等主流的CPU、存儲器廠商繼續(xù)沿著摩爾定律向著7nm、5nm工藝演進。另一種是超越摩爾定律：Infineon等主流的射頻、功率器件、MEMS廠商依靠特色工藝驅(qū)動新應(yīng)用發(fā)展。雖然摩爾定律還在向7nm-5nm-3nm挺進，但是目前看來能跟隨這個路徑繼續(xù)微縮下去的企業(yè)愈來愈少，產(chǎn)業(yè)技術(shù)方面也開始更多的關(guān)注超越摩爾定律。超越摩爾定律的理念誕生于20世紀(jì)70年代，但尤其適用于目前半導(dǎo)體市場碎片化需求，其支持快速開發(fā)，能夠降低芯片實現(xiàn)成本，還可以與新材料結(jié)合，突破硅的物理限制，將硅應(yīng)用到不同領(lǐng)域。預(yù)計半導(dǎo)體行業(yè)將有更多新的產(chǎn)品形態(tài)，包括新的數(shù)據(jù)運算架構(gòu)的設(shè)計、新的材料結(jié)合，未來將是超越摩爾定律大放異彩的時代。IDM和垂直分工模式是半導(dǎo)體行業(yè)主要的經(jīng)營模式。在1987年之前，全球的集成電路行業(yè)都是IDM模式。1987年，臺積電成立，是全球第一家半導(dǎo)體專業(yè)代工廠（Foundry企業(yè)）。自此，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸開始分工，并逐步發(fā)展出專業(yè)從事設(shè)計、晶圓制造、封裝測試的企業(yè)。從產(chǎn)能和銷售角度來看，目前采用IDM模式的半導(dǎo)體企業(yè)仍占據(jù)市場主流，IDM廠商占有半導(dǎo)體市場67%左右的產(chǎn)能，并且獲得了71%的收入。半導(dǎo)體行業(yè)工藝制程持續(xù)升級，CMP市場穩(wěn)定增長半導(dǎo)體行業(yè)高景氣帶動CMP市場穩(wěn)定增長。伴隨半導(dǎo)體材料行業(yè)景氣度向上，CMP材料市場有望受下游市場驅(qū)動，保持穩(wěn)健增速。2020年全球拋光液和拋光墊全球市場規(guī)模分別為13．4和8．2億美元。中國CMP材料市場漲幅趨勢與國際一致，2021年拋光液和拋光墊市場規(guī)模分別為22和13億元。中國正全面發(fā)展半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)，CMP拋光產(chǎn)業(yè)未來增長空間廣闊。先進制程為CMP材料市場擴容提供動力。隨著芯片制程不斷微型化，IC芯片互聯(lián)結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，所需拋光次數(shù)和拋光材料的種類也逐漸變多。在芯片制造過程中，需要將電路以堆疊的方式組合起來，制程越精細，所堆疊的層數(shù)就越多。在堆疊的過程中，需要使用到氧化層、介質(zhì)層、阻擋層、互連層等多個薄膜層交錯排列，且每個薄膜層所用到的拋光材料也不相同。此外，隨著D存儲芯片結(jié)構(gòu)逐漸由2D轉(zhuǎn)向3D，CMP拋光層數(shù)和所用到的拋光材料種類也在不斷增加。根據(jù)美國陶氏杜邦公司公開數(shù)據(jù)，5nm制程中拋光次數(shù)將達25-34次，64層3DD芯片中的拋光次數(shù)將達到17-32次，拋光次數(shù)均較前一代制程大幅增加。伴隨制程工藝的發(fā)展，CMP材料市場有望不斷擴容，成長空間較大。專用化、定制化拋光材料為未來發(fā)展趨勢。定制化發(fā)展有望給國產(chǎn)企業(yè)帶來更多機遇，國內(nèi)CMP拋光材料企業(yè)可以憑借本土化優(yōu)勢與國內(nèi)晶圓制造商展開深度合作，專注于具有專用性產(chǎn)品的研發(fā)。專用化、定制化有望成為CMP材料制造商產(chǎn)業(yè)升級趨勢。為匹配晶圓加工制程，CMP技術(shù)平整度要求高。CMP拋光材料的技術(shù)更新動力源自下游晶圓的技術(shù)更新。晶圓制程工藝不斷提升，從10nm到現(xiàn)在5nm、3nm，工藝制程迭代速度極快。為了滿足精細化程度更高的工藝制程，對CMP材料的要求也隨之變高。當(dāng)前IC芯片要求全局平整落差100A°-1000