十四五半導體產業機會預測：四大著力點，五大環節一文看懂 | 智東西內參

半導體是科技發展的基礎性、戰略性產業，歷史上針對其政策支援可以大致分為三個階段：

1、1980-2000 年 ，主要透過成立國務院“電子計算機和大規模積體電路領導小組”、908 工程、909 工程等政策，這期間主要是開始建立國內的晶圓產線；

2、2000-2014 年 ，國發“18 號文”、01 專項、02 專項和各項稅收優惠政策，這期間主要是發展產業鏈配套環節、鼓勵研發創新、並給予稅收優惠；

3、2014-至今，包括十三五國家戰略新興產業發展規劃，積體電路和軟體所得稅優惠政策，國家大基金一、二期等，主要是從市場+基金方式全面鼓勵和支援半導體產業的自主可控。

本期的智慧內參，我們推薦華安證券的研究報告《政策助力半導體產業實現》，展望十四五半導體政策，和半導體各細分環節未來發展。

本期內參來源：華安證券

《政策助力半導體產業實現》

作者：尹沿技 等

一、半導體重要支援政策回顧

上世紀80年代至今， 半導體一直是我國政策重點支援物件。為推動半導體產業發展，增強產業創新能力和國際競爭力，帶動傳統產業改造和產品升級換代，進一步促進國民經濟持續、快速、健康發展，中國中央及地方政府從 80 年代至今近推出了等一系列鼓勵和支援半導體產業發展的政策，包括 908,909 工程、國發 18 號文、國家重大01 專項、02 專項、《國家積體電路產業發展推進綱要》、十三五規劃、稅收優惠政策以及成立一二期大基金提振行業信心等。

半導體產業 歷史上重要 支援政策梳理

二、十四五期間對半導體支援政策展望1、十四五規劃對半導體 支援 著力點之一：先進製程

2016 年，《“十三五”國家資訊化規劃》和《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》中明確提出積體電路相關：積體電路實現 28nm 工藝規模量產，設計水平邁向 16/14nm；做強資訊科技核心產業，提升核心基礎硬體供給能力。推動電子器件變革性升級換代，加強低功耗高效能新原理矽基器件、矽基光電子、混合光電子、微波光電子等領域前沿技術和器件研發，功率半導體分立器件產業將迎來新的一輪高速發展期。

在十四五規劃中， 政策一個重要的著力點就是加快先進製程的發展速度，推進14nm、 7 nm 甚至更先進製造工藝實現規模量產 。

我國半導體市場規模長年佔全球市場 1/3 左右，有非常旺盛的需求；晶圓製造行業，由於製程工藝進步迭代以及裝置投入等壁壘，導致行業集中度逐漸提升，臺積電更是一家獨大，以 50%以上的市場份額幾乎壟斷了全球最先進工藝的客戶訂單，並且在先進工藝上，臺積電一直走在業界前列，該公司 EUV 技術已進入量產且製程涵蓋 7+nm、6nm、5nm，緊隨其後的是三星，在臺積電之後也成功實現了 7nm 製程的量產，所不同的是，三星提前使用了 EUV光刻技術來進行 7nm 工藝，而臺積電則把 EUV 留到了 5nm 以後的製程。

目前國內在先進製程上還處於追趕狀態 ，旺盛的國內需求加之資本推動仍促進了中國本土晶圓製造廠商的工藝穩步推進，國內湧現出了中芯國際、華潤微電子、華虹半導體等專業晶圓代工廠，並且近些年已經出現明顯的晶圓製造往大陸產業轉移的趨勢，包括臺積電（南京）、三星（西安）、SK 海力士（無錫）、中芯國際（北京、上海、寧波、紹興）、華虹（上海、無錫）、長存（武漢）、長鑫（合肥），先進的晶圓廠在國內建廠會帶動國內相關技術人才、裝置材料等配套的完善，十四五針對先進製程 14nm 及以下的先進製程將會重點支援。

2、十四五規劃對半導體支援著力點之二 ： 高階IC 設計和先進封裝

IC 設計中，當前我國在各個領域都湧現出較為優秀的 IC 設計公司，包括紫光展銳在行動通訊晶片、IoT 晶片、射頻晶片等領域具有先進技術優勢；

聖邦的電源管理晶片、斯達的 IGBT、新潔能的 MOSFET；北京豪威在影象感測器領域位列全球前三；

匯頂科技作為光學指紋識別晶片龍頭，擁有全球 75%以上的市場份額；

但晶片種類紛繁複雜，目前我國的 IC 設計也需要向高階化升級，例如，半導體儲存器件中，除 NORFLASH 晶片由兆易創新國產佔 5%市場外，DRAM、NAND Flash 晶片也為零，但長江儲存 64 層 3D NAND Flash 儲存晶片今年有望量產，紫光國微剝離形成的紫光儲存已經擁有 DRAM 成熟技術和合肥長鑫的 DRAM 也在實驗量產中；

在行動通訊領域，由於中興華為本身也是裝置廠，佔據了對系統理解的優勢，在基帶處理器與應用處理器中，國產晶片佔了 18%與 22%的市場；但在嵌入式 MPU、DSP、AP 領域，國產晶片市場佔有率幾乎為零。

整體而言我國產品仍然高度依賴於國外的晶片，比如聯想、小米等純終端裝置商。模擬晶片中的高階訊號鏈產品、和車載高階分立器件，這兩方面國內外也存在巨大差距。綜上， 我們認為十四五將會針對儲存晶片、嵌入式 MPU 、 DSP 、PAP 領域、模擬晶片和高階功率器件進行重點支援和引導 ，並致力於解決這幾個關鍵領域卡脖子問題 。

封測方面，目前主流的封裝技術還是 BGA 等，部分先進廠商為了滿足新的晶片需求，研發出先進封裝技術，例如晶片倒裝、WLP、TSV、SiP 等先進封裝技術。當下全球先進封裝營收增速大於傳統封裝。根據 Yole 最新預測，從 2018-2024 年，全球半導體封裝市場的營收將以 5%的複合年增長率增長，其中，傳統封裝市場的營收 CAGR 為2.4%，而先進封裝市場將以 8.2%的複合年增長率增長。

封裝產業的國產化程度是所有環節中最高的，未來十四五期間的重點在於支援先進封裝技術的發展，包括 3D 矽通孔技術和扇出型封裝等；另外，功率半導體的封裝環節的價值量高於邏輯晶片的封裝，未來國內的功率器件廠商也要紛紛投資自己的封測基地，發展先進的封裝技術。綜合來看， 十四五期間邏輯晶片的先進封裝和功率器件的封裝將是 發力的重點。

3、十四五規劃對半導體支援著力點之三 ：

半導體生產的實現需要很多的工藝相互配合，主要的有光刻、蝕刻、金屬工藝，化學氣相沉積、離子注入工藝等，並且在材料端，也有矽片、光刻膠、拋光液等需要。

對其進行配套。半導體專用裝置行業為技術密集型行業，生產技術涉及微電子、電氣、機械、材料、化學工程、流體力學、自動化、影象識別、通訊、軟體系統等多學科、多領域知識的綜合運用。

半導體專用裝置行業的國際巨頭企業的市場佔有率很高，特別是在光刻機、檢測裝置、離子注入裝置等方面處於壟斷地位，且其在大部分技術領域已採取了智慧財產權保護措施，因此半導體專用裝置行業的技術壁壘非常高目前國內收入體量最大的半導體裝置公司北方華創佔全球裝置份額也不足 1%，國產化迫切；光刻膠 95%以上的市場也都掌握在海外廠商手中，亟待解決卡脖子問題。

十四五規劃將會對關鍵裝置和材料進行 專項支援動作。未來幾年全球新建的 60+座約有 1/3 在中國大陸，半導體裝置和材料是這些晶圓廠建設的重要基礎，同時半導體裝置和材料也是支撐國內半導體發展和保障國家安全的戰略性和基礎性產業。 針對一些關鍵“卡脖子” 裝置和 材料比如 光刻機、 大矽片、光刻膠等，政策的支援有利於我國半導體關鍵 裝置 材料領域形成突破，加快產業化程序，增強產業本土配套能力，為我國半導體產業鏈自主可控提供堅實基礎。

4、十四五規劃對半導體支援著力點之四

第三代半導體材料具有明顯的效能優勢。SiC 和 GaN 是第三代半導體材料，與第一二代半導體材料相比，具有更寬的禁頻寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率等效能優勢，所以又叫寬禁帶半導體材料，特別適用於 5G射頻器件和高電壓功率器件。

我國的“中國製造 2025”計劃中明確提出要大力發展第三代半導體產業。2015 年5 月，中國建立第三代半導體材料及應用聯合創新基地，搶佔第三代半導體戰略新高地；國家科技部、工信部、北京市科委牽頭成立第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA），對推動我國第三代半導體材料及器件研發和相關產業發展具有重要意義。

2019 年 11 月，工業和資訊化部關於印發重點新材料首批次應用示範指導目錄（2019 年版）的通告中明確提出：對重點新材料首批次應用給予保險補償，GaN 單晶襯底、功率器件用 GaN 外延片、SiC 外延片、SiC 單晶襯底等第三代半導體產品進入目錄。

預計我國將在十四五規劃期間，出臺相關鼓勵政策 大力支援發展第三代半導體，即 即 2021-2025 年期間，在教育、科研、開發、融資、應用等等各個方面，大力支援發展第三代半導體產業，以期實現產業獨立自主。國內外的 SIC 產業鏈主要包括上游的 SIC 晶片和外延→中間的功率器件的製造（包含經典的 IC 設計→製造→封裝三個小環節）→下游工控、新能源車、光伏風電等應用。

目前上游的晶片基本被美國 CREE和 II-VI 等美國廠商壟斷；國內方面，SiC 晶片商山東天嶽和天科合達已經能供應 2 英寸~6 英寸的單晶襯底，且營收都達到了一定的規模（今年均會超過 2 億元 RMB）；SiC外延片：廈門瀚天天成與東莞天域可生產 2 英寸~6 英寸 SiC 外延片。 第三代半導體國內外差距相對較小，且國內產業鏈從上游到下游都已經湧現出很多優秀的公司，第三代半導體 寫入十四五規劃，預期這一領域的國產廠商未來五年會是一個蓬勃發展的狀態。

綜上所述，“十四五”規劃是第二個百年計劃的開端，而 半導體是數字經濟產業轉型、雙迴圈等大的發展戰略的基礎性、先導性產業；我國每年在積體電路產業的貿易逆差巨大且長期處於被禁運的危險困境，即便是目前發展最快、自給率最高的 IC 設計，國產化率和高階化升級也仍有很大空間，針對先進製程和其配套的裝置和材料，更是急切需要解決“卡脖子”問題；

十四五規劃 對 半導體產業鏈各個關鍵“卡脖子”環節將重點支援， 主要包括先進製程、高階 I IC C 設計和先進封裝技術、關鍵的半導體裝置和材料、第三代半導體等領域， 並且會在先進產線建設、稅收優惠、鼓勵研發創新和引導市場資源+成立基金 進行投資等方面形成組合拳，來鼓勵國產半導體產業各個關鍵環節的發展進步，併為半導體產業的發展營造良好的政策環境，實現積體電路產業跨越式發展。

三、產業鏈各細分環節十四五期間發展展望1、半導體設計 ： 十四五助力產業往中高階升級

IC 設計作為產業鏈的最上游，是產業附加值最高的環節，同時是半導體行業的基礎，擁有極高的技術壁壘，需要大量的工程師資源投入才能產出。進入資料時代，下游應用需求不斷促進上游設計行業，近年在以智慧手機、物聯網、5G、可穿戴裝置、大資料、人工智慧、醫療電子和安防電子等為主的新興應用領域強勁需求的帶動下，全球半導體產業恢復增長，催生了諸多新科技浪潮下的 IC 設計公司為下游應用服務。

中國作為全球最大的半導體市場，對積體電路產品的需求保持高速增長，在 IC 設計行業上，長年保持 20% 以上的增長速度。根據 CSIA 的資料顯示，2019 年中國 IC 設計市場規模達到 3064 億元，同比增長 21.6%。在發展半導體行業的道路上，由於西方國家對先進裝置和技術的封鎖，我國半導體行業早期發展速度較為緩慢。近年來，中美貿易摩擦不斷， “中興”、 “華為”兩起商業事件，更將我國積體電路產業走向自主化，實現國產替代推上日程。

2013-2019 年中國 IC 設計市場規模及增長率

我國IC 設計行業湧現出一大批優秀的公司，部分龍頭企業在高階晶片研發上與全球先進水平的差距在不斷縮小。比如華為海思麒麟 980 晶片使用臺積電 7nm 工藝，已經量產並在多款華為高階機型上裝配；5G 基帶晶片方面，海思巴龍 5000 和紫光展銳春藤 510 都表現出不俗的實力；

紫光展銳在行動通訊晶片、IoT 晶片、射頻晶片等領域具有先進技術優勢；北京豪威在影象感測器領域位列全球前三；匯頂科技作為光學指紋識別晶片龍頭，擁有全球 75%以上的市場份額。但晶片種類紛繁複雜，在加上分立器件，我國仍舊落後於國際一流廠商。

2017-2019 年國內十大設計公司當年營收規模（億元）

自 2014 年來，在提升自給率、創新應用、政策扶持三個因素的驅動下，設計行業保持了 24.53% 的年複合增長率。尤其是在中低端市場佔有率提升很快，同時部分國外巨頭也退出了低端市場，比如兆易創新的 Nor Flash 產品，在這方面國產化程序可謂是突飛猛進。

但是在高階消費領域、商用級、工業級、航空航天級上，仍舊存在巨大的差距，多個領域國產率除了華為海思半導體的麒麟晶片和匯頂的指紋識別晶片等少數產品外仍舊是零。但可喜的是國內廠商技術實力和智慧財產權意識越發增強，中高階產品將會慢慢出現在大家的視線中，比如兆芯的通用 CPU 和 GPU 已經量產驗證、以及紫光國微的千萬門級 FPGA 等。

2014 年獲得大基金或者政府基金、民間資本的支援，國內設計廠商的發展基本可以分為三類發展模式：

第一類是兼併收購，這類的代表是紫光集團先後收購展訊和銳迪科，以及國內數家廠商重組形成紫光展銳和紫光國微兩大設計公司，實現對自身原有領域的加強或者拓展到其他領域上。韋爾股份收購豪威科技、聞泰科技收購安世半導體、北京君正收購芯成半導體（ISSI）、阿里巴巴收購中天微等事件都屬於此類。

第二類是加強自身研發能力，這類的代表則是華為海思半導體。海思半導體前身是 1991 年成立的華為 ASIC 設計中心，彼時該部門存在的價值僅僅是作為華為終端裝置的供應鏈第二研發機構，陪跑國外大型晶片設計公司，間接實現對終端成本的控制。但隨著華為頂層的投入與堅持，海思半導體已經實現華為諸多裝置的核心產品替代。

另一個代表匯頂科技 2014 年開始專注於指紋業務，透過多年研發投入與工程師們的奉獻精神，擊敗了曾經指紋識別晶片上的領先者瑞典 FPC 公司，營業收入從 2013 年 6.8億元提升到 2018 年 37.2 億元，年複合增長率高達 40.47%。這麼多年積累下諸多核心智慧財產權，所以現在才無畏面對高通在指紋識別晶片上的挑戰。

第三類則是引進技術加以吸收消化，這一類目前來看受制於國外公司對技術上的開放程度以及國際形勢的變化、公司高層的執行力等情況喜憂參半。正面代表是兆芯積體電路在獲得臺灣威盛 VIA 的 X86 和 S3 Grapic 授權和其他技術後，CPU 與 GPU 同步開發，目前高效能 CPU 編號 KX-6000 情況良好，已有相關量產機提供給企業使用者。而 GPU 產品 Elite 2000 目前走在國產顯示晶片前列，根據今年展示效果已經達到主流移動端 GPU 水平。負面代表是中晟宏芯和華芯通，由於比較複雜的原因，這兩個分別由蘇州市政府和貴州省政府扶持的企業並沒有達到大家的預期。

在大基金及國家政策的扶持下，我國設計公司在技術上取得重大突破，部分龍頭企業在高階晶片研發上與全球先進水平的差距在不斷縮小。比如華為海思麒麟 980 晶片使用臺積電 7nm 工藝，已經量產並在多款華為高階機型上裝配；5G 基帶晶片方面，海思巴龍 5000 和紫光展銳春藤 510 都表現出不俗的實力。但晶片種類紛繁複雜，在加上分立器件，我國仍舊落後於國際一流廠商。

當前核心晶片國產化率

根據中國半導體行業協會資料，目前我國國產晶片在伺服器和個人電腦的核心晶片 CPU 以及工業應用核心晶片 MCU 領域佔有率分別為 0%和 2%；半導體儲存器件中，除 NOR FLASH 晶片由兆易創新國產佔 5%市場外，DRAM、NAND Flash 晶片也為零，但長江儲存 64 層 3D NAND Flash 儲存晶片今年有望量產，紫光國微剝離形成的紫光儲存已經擁有 DRAM 成熟技術和合肥長鑫的 DRAM 也在實驗量產中；

在行動通訊領域，由於中興華為本身也是裝置廠，佔據了對系統理解的優勢，在基帶處理器與應用處理器中，國產晶片佔了 18%與 22%的市場；但在嵌入式 MPU、DSP、AP 領域，國產晶片市場佔有率幾乎為零。 整體而言我國產品仍然高度依賴於國外的晶片，比如聯想、小米等純終端裝置商。

然而國內在積體電路產業還存在基礎差、起步晚、發展不均衡的問題，存在多處技術空白。國內除少數廠商外，由於資金少以及研發難度的考慮，扎堆消費類、多媒體等趨於飽和需求市場，使得市場競爭更加嚴峻，甚至出現惡性迴圈。這些導致多年來國內公司難以在多數關鍵技術上做出突破，但 僅憑市場行為讓公司自我調節難以實現根本性改變。

隨著汽車電子化程度的普及，電子化、電動化和智慧化逐漸成為汽車半導體發展的趨勢，使得汽車半導體佔比從 1999 年的 5.9%增加至 2018 年的 11.5%。現在每輛車的半導體晶片成本大概要 540 美元，這個數字還會不斷地上升。此外隨著全球工業 4.0程序的加速，工業裝置數字化、網路化、智慧化程度的不斷增加，工業領域對於半導體的需求日益旺盛，其佔比從 1999 年的 7.6%增加至 2018 年的 12%。汽車電子晶片驗證週期長，根據用處需透過 ACE-Q100 等一系列認證， 高門檻也來帶高護城河和高毛利。汽車電子類晶片和工業應用晶片將是很好的投資方向。

另外是 5G 和 AI、IoT 等新興市場。業界普遍認為 2020 年 5G 大規模商用，將會帶動千億美元的半導體市場，從大型基站裝置到移動裝置。AI 晶片是 2017 年至今最為火熱的風投方向，目前已經在安防領域落地，國內智慧城市和“雪亮工程”大量應用，隨著未來的發展將會有更多的應用空間。但目前競爭公司過多，產品同質化嚴重，且屬於風險投資方向，根據大基金投資邏輯，大基金並不會介入。

另外在模擬晶片和分立器件，這兩方面國內外也存在巨大差距。這些都需要時間去驗證技術方向的準確性，也是成熟的投資方向。模擬晶片 2018 年市場規模為 588 億美元，佔積體電路市場份額的 14.95%，市場增速為 10.7%。國內僅能滿足低端需求，但目前發展狀態良好，有望透過大基金二期撼動德州儀器、阿諾德部分產品的細分市場。

分立器件 2018 年市場規模分別為 755 億美元，市場規模增速為 9.3%。其中感測器在未來社會將會大量採用，是分立器件中最為火熱的方向。整體分立器件國內也能滿足低端需求，但國產需求大，替代趨勢明顯，尤其是第三代半導體材料碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）等。 IC 設計包括功率半導體是半導體產業鏈中重要的組成部分，也是國產替代較為順利的一個細分環節，其將成為十四五規劃重點支援的領域，在政策持續支援下，國內的 IC行業將迎來加速發展。

2、半導體封測 ：走向世界舞臺，前十佔據三家

封測其實包括封裝和測試兩個步驟，在現在生產中，由於產業規劃基本合併在一起。所以封裝測試就成為整個積體電路生產環節中最後一個過程。封測整體門檻較低，需要一定資金形成規模效應，對成本較為敏感，需要長期驗證建立客戶關係，是積體電路產業鏈中最容易突破的一環，但也是最重要的環節。

因為是產品質量最後一關，若沒有良好的封測，產品 PPM(百萬顆失效率)過高，導致客戶退回或者賠償是完全得不償失的。

一般晶片成本構成

我國封測行業規模繼續保持快速增長，近兩年增速放緩。根據中國半導體協會資料，2019 年我國半導體封測市場達 2350 億元，同比增長 7.10%。2012 年我國封測市場銷售額為 1036 億元，七年以來我國半導體封測市場年複合增速為 12.4%，增速保持較高水平。隨著 5G 應用、AI、IoT 等新型領域發展，我國封測行業仍然有望保持高增長。

我國封測行業年銷售額及增速

2019 年全球封測業前十市佔率超過 80%，市場主要被中國臺灣、中國大陸、美國佔據。中國臺灣日月光公司(不含矽品精密)營收達 380 億元，居全球半導體封測行業第一名，市場佔有率達 20.0%。美國安靠、中國長電科技分居二、三位，分別佔 14.6%、11.3%。前十大封測廠商中，包含三家中國大陸公司，分別為長電科技、通富微電、華天科技。

2019 年全球封測前十

半導體封測從 20 世紀 80 年代至今，封裝技術不斷進步，經歷了插裝式封測、表面貼片封裝、面積陣列式封測和先進封裝。晶片封裝技術分為傳統封裝和先進封裝。傳統封裝和先進封裝的主要區別在於有無外延引腳。傳統封裝分為三個時期：

第一時期是 20 世紀 80 年代以前的插孔式封裝，主要型別有 SIP、DIP、LGA、PGA 等；

第二時期是 20 世紀 80 年代中期的表面貼片封裝，主要型別有 PLCC、SOP、PQFP 等，相較於上一時期，表面貼片封裝技術的引線更細、更短，封裝密度較大；

第三時期是 20世紀 90 年代的面積陣列時代，主要封裝技術有 BGA、PQFN、MCM 以及封裝標準晶片級封裝（CSP），相較與前兩個時期，完成從直型引腳、L 型引腳、J 型引腳到無引腳的轉變，封裝空間更小，晶片小型化趨勢愈發明顯。

目前正處於第三時期，主流封裝技術還是 BGA 等，部分先進廠商為了滿足新的晶片需求，研發出先進封裝技術，例如晶片倒裝、 WLP 、 TSV 、SiP 等先進封裝技術。

半導體封裝技術演變歷史

當下全球先進封裝營收增速大於傳統封裝。根據 Yole 最新預測，從 2018-2024 年，全球半導體封裝市場的營收將以 5%的複合年增長率增長，其中，傳統封裝市場的營收CAGR 為 2.4%，而先進封裝市場將以 8.2%的複合年增長率增長。

先進封測增長趨勢

先進封裝市場規模快速擴大， 2018- -4 2024 年複合增長率預計為 8.2% ，到2024年將增長至 6436 億美元。其中，3D 矽通孔技術和扇出型封裝是所有先進封裝中增速最大的，CAGR 分別為 29%和 15%；而佔據先進封裝市場主要市場份額的倒裝晶片（Flip-chip）封裝，將以約 7%的 CAGR 增長。與此同時，扇入型晶圓級封裝（Fan-in WLP）主要受到消費電子市場驅動，也將以 7%的複合年增長率增長。

2014-2024 先進封裝按不同平臺收入劃分

3、半導體制造 ：立足特色工藝，開拓先進製程

隨著全球半導體行業規模的壯大和技術發展，行業運作模式從上世紀 IDM 廠商主導形成的垂直整合發展到現在 IDM、 Fabless、y Foundry 的分工模式。成熟專業的晶圓代工廠降低了晶片設計行業的進入門檻，催生了大量的上游純 IC 設計廠商。目前半導體行業進一步細化，製造行業出現了專業代工廠，封測廠商等細分行業。

中國本土半導體行業從裝置-設計-製造-封測全產業鏈都起步較晚，落後於世界先進水平，近年來在市場需求、資本推動、國家政策支援等諸多力量作用下，我國半導體行業快速發展，持續向好。據 CSIA 統計公佈：2019 年中國積體電路晶圓製造業銷售收入為 2149.1 億元，同比增長 18.20%，佔總值的 28.40%；

2013-2019 年中國晶圓製造市場規模及增長率

不斷增長的市場規模背後是旺盛的國內需求。我國半導體市場規模長年佔全球市場 1/3 左右，有非常旺盛的需求。5G、物聯網、人工智慧、虛擬現實、雲計算等新應用領域的不斷湧現，支撐這些新興市場的中國本土半導體行業有望迎來突破外企壟斷和成長髮展的黃金時期，逐步在全球半導體市場的結構性調整中佔據重要地位。

在與美貿易摩擦、新冠疫情導致的去全球化等宏觀環境不確定性增加的背景下，加速國產替代、實現半導體產業自主可控已上升到國家戰略高度，中國半導體行業發展迎來了歷史性的機遇。

晶圓製造行業，由於製程工藝進步迭代以及裝置投入等壁壘，導致行業集中度逐漸提升，臺積電更是一家獨大，以 50%以上的市場份額幾乎壟斷了全球最先進工藝的客戶訂單。但旺盛的國內需求加之資本推動仍促進了中國本土晶圓製造廠商的工藝穩步推進，國內湧現出了中芯國際、華潤微電子、華虹半導體等專業晶圓代工廠，雖然在先進製程工藝上還是落後於世界領先廠商，但在成熟製程工藝上已經實現量產。

全球十大晶圓代工廠（單位：百萬美元）

以中芯國際為例，中芯國際成功開發了 0.35um 至 14nm 的多種製程節點，應用於不同工藝平臺，具備邏輯電路、電源/模擬、高壓驅動、嵌入式非揮發性儲存、非易失性儲存、混合訊號/射頻、影象感測器等多個工藝平臺的量產能力，可為客戶提供通訊產品、消費品、汽車、工業、計算機等不同領域的積體電路晶圓代工及配套服務。

從製程上來看，中芯國際 90%以上的收入來自於成熟製程工藝，但先進製程工藝的營業收入佔比在持續增長，在 2019 年第四季度公司開始量產 14nm 晶片，並取得了該製程晶片的首次營業收入。根據 IC Insights 報告，中芯國際在 Foundry 行業企業中居全球第四位。

中芯國際收入分類（按製程）

晶圓製造在十四五 期間 將會佔有重要地位，因為製造環節是半導體產業鏈實現自主可控的關鍵一環，政策將助力國內晶圓製造成熟製程和先進製程起頭並進。

無論是 IDM 或者 Foundry 模式，半導體制程都是製造環節最為關鍵的工藝技術。半導體制程是指積體電路產業晶圓製造中的工藝節點，是用來衡量積體電路工藝水平的單位。摩爾定律指出：當價格不變時，積體電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24 個月便會增加一倍，效能也將提升一倍，或價格下降一半。

根據摩爾定律，製程節點會以約 0.7 倍逼近物理極限。目前已經量產的主流半導體制程工藝是 7nm，預計2020 年 5nm 也將量產。從目前製程工藝的發展來看，28nm 是先進工藝和成熟工藝的臨界點，28nm 以上的工藝被稱為成熟工藝。

主流半導體廠商製程工藝發展程序

根據摩爾定律，半導體價效比的不斷提升是技術發展的核心意義，20nm 以下製程成本升高，但邊際效能逐漸下降。據 Gartner 統計，28nm 製程工藝設計平均成本約為3000 萬美元，16nm /14nm 平均 IC 設計成本約為 8000 萬美元，而設計 7nm 晶片則高達 2.71 億美元，先進製程高昂的成本反映在其售價上，這使得只有少部分定位較高的下游產品才採用這一技術。

根據不同的應用需求，先進的 10nm、7nm 製程的晶片應用在智慧手機、私人計算機、伺服器等高價值智慧終端；而較為成熟的 28nm 及以上的晶片常應用在藍芽裝置、機頂盒、路由器、汽車電子、可穿戴裝置等領域。

不同半導體制程工藝產品應用

從成本和良率來看，2 28 8 nm 製程優勢明顯，除臺積電外的各大廠商的主要營收均來自於 28nm 製程左右的晶片。從市場規模來看，28nm 以上的成熟製程佔據了 50%以上的市場，雖然隨著需求和技術提升，28nm 以上製程晶片的市場佔比逐年下降，且高階市場會被先進的 7nm、10nm、14nm 工藝不斷滲透，但 28nm 製程以上的晶片憑藉其高性價比並不會退出市場，仍具有很長的生命週期。

8 英寸 90nm 製程以上的成熟工藝主要應用在儲存器、CIS、指紋識別晶片、MCU 等產品，市場規模相當穩定，近年來一直佔比 25%左右。對於智慧手機主晶片等來說，需要 14nm 及以下的先進製程，在這個領域，國內的發展還相對落後，預計 14nm 及以下的現金製程將是十四五規劃的重中之重，包括基金和資源的引導、人才引進、稅收優惠、科研機構合作等多種方式，力求解決先進製程製造端的“卡脖子”。

代工廠製程工藝市場規模及預測

4、半導體裝置： 國之重器， 政策護航高階裝置突破

半導體專用裝置泛指用於生產各類半導體產品所需的生產裝置， 屬於半導體行業產業鏈的 關鍵 支撐環節。半導體專用裝置是半導體產業的技術先導者，晶片設計、晶圓製造和封裝測試等需在裝置技術允許的範圍內設計和製造，裝置的技術進步又反過來推動半導體產業的發展。

以半導體產業鏈中技術難度最高、附加值最大、工藝最為複雜的積體電路為例， 應用於積體電路領域的裝置通常可分為前道工藝裝置（晶圓製造）和後道工藝裝置（封裝測試）兩大類。其中的前道晶圓製造中有七大步驟，如下圖所示：

半導體裝置的分類

半導體裝置國內增速快於全球。半導體專用裝置市場與半導體產業景氣狀況緊密相關，其中晶片製造裝置是半導體專用裝置行業需求最大的領域。根據Gartner 的統計資料，2018 年全球晶片製造廠商裝置支出達到 589.44 億美元，受全球宏觀經濟低迷影響，2019 年略有下降為 554.80 億美元，預計 2021 年半導體行業開始復甦， 2024 年將增長至 602.14 億美元。0 2020 年-2024 年預計年複合增長率為 為 6.27% 。

全球半導體專用裝置市場空間（億美元）

中國大陸半導體專用裝置市場規模快速發展。隨著全球半導體產業鏈不斷向中國大陸轉移，中國積體電路產業持續快速發展。根據 Gartner 的統計資料，2018年中國大陸晶片製造廠商裝置支出達到 104.34 億美元，2019 年為 122.44 億美元，預計 2020 年受全球半導體產業景氣度傳導的影響，將下降為 96.28 億美元，隨著2021 年全球半導體行業逐漸復甦，2024 年將增長至 128.42 億美元。 未來 2020 年2024 年預計年複合增長率為 7.47%。

中國大陸半導體專用裝置市場空間（億美元）

半導體裝置在國外發展幾十年，已經成為相對成熟的行業，但是在國內由於起步晚、壁壘高、研發投入大且技術和客戶都需要時間積澱，整體來說國產化難度相對較大。

國外廠商在全球半導體專用裝置市場佔主導，行業集中度較高 。半導體專用裝置行業具有較高的技術壁壘、市場壁壘和客戶認知壁壘，以美國 Applied Material、荷蘭 ASML、美國 LAM、日本 TEL 和 DNS、美國 KLA 等為代表的國際知名企業經過多年發展，憑藉資金、技術、客戶資源、品牌等方面的優勢，佔據了全球半導體專用裝置市場的主要份額。根據 VLSI Research 統計，2018 年全球前 5 家半導體專用裝置廠商合計銷售額為 527.84 億美元，同比增長 17.73%。國內的半導體裝置收入體量最大的北方華創佔全球市佔率也只在 1%，未來增長空間巨大，國產化前景廣闊。

全球半導體裝置競爭格局（2019 ，百萬美元）

半導體產業的核心在於製造，製造的核心技術工藝，工藝的核心是裝置和材料。半導體裝置與材料與工藝的發展是相輔相成，相互制約的關係。一方面根據半導體行業內“一代裝置，一代工藝，一代產品”的經驗，一代半導體裝置是一代工藝發展的前提。另一方面，摩爾定律逐漸逼近物理和經濟極限，工藝的發展具有放緩趨勢，為國內半導體裝置企業追趕國際大廠贏得寶貴的“視窗期”。

AIOT 場景驅動下，諸如輔助驅動、電源、人機介面、射頻等晶片，其需求呈現出一種“品多量小”的形態，單一子品類的出貨量常不足 1K，且無需使用最尖端的製程工藝，使用 12 吋線生產價效比一般，8 吋線重新煥發生機。在這樣的情形下，為國產裝置驗證從易到難，逐步提高裝置的穩定性，提供了寶貴的練兵機會。

在十四五規劃和大基金二期等政策的支援下，國內半導體裝置 奮起直追，半導體裝置產業迎來良好的替代機遇和廣闊的發展空間。

國產廠商在半導體裝置各個環節的佈局和替代

5、半導體材料： 十四五將重點解決矽片、光刻膠等 “卡脖子”

半導體材料是指電導率介於金屬與絕緣體之間的材料，半導體材料是製作電晶體、積體電路、電力電子器件的重要材料。半導體材料包括半導體制造材料與半導體封測材料。根據 SEMI 統計，2018 年全球半導體制造材料市場規模為330.18 億美元，同比增長 17.14%；全球半導體封裝測試材料市場規模預計為197.01 億美元，同比增長 3.02%。 2009 年至今，製造材料市場規模增速一直高於封測材料市場增速。 2009 年，製造材料市場規模與封測材料市場規模相當，經過近十年發展，製造材料市場規模是封測材料市場規模的 1.68 倍。

根據智研諮詢等第三方機構的統計，2018 年，中國臺灣地區憑藉在晶圓製造及先進封裝的龐大產能，消耗了 114 億美金的半導體材料，連續 9 年成為全球最大半導體材料消費地區。2018 年，韓國排名第二，半導體材料用量達 87.2 億美金； 中國大陸排名第三，半導體材料用量達 4 84.4 億美金。

全球半導體制造材料與封測材料銷售額

半導體制造材料主要包括矽片、電子氣體、光掩膜、光刻膠配套化學品、拋光材料、光刻膠、溼法化學品與濺射靶材等。根據 SEMI 統計， 2018 年矽片、電子氣體、光掩膜、光刻膠配套化學品的銷售額分別為 120.98 億美元、 42.73 億美元、40.41 億美元、22.76 億美元，分別佔全球半導體制造材料行業 36.64%、12.94%、12.24%、 6.89%的市場份額。半導體矽片佔比最高，為半導體制造的核心材料。

2018 年全球半導體制造材料市場結構

在各細分材料中，以光刻膠為例，目前 95% 以上的市場掌握在海外廠商手中，國內光刻膠廠商正處於匯入期，亟待國產替代。

半導體光刻膠細分市場規模

光刻膠、大矽片目前仍是國內短板，等有望成為十四五期間重點扶持物件我國在半導體材料多個細分品類上公司情況梳理如下：

國產半導體材料廠商

智東西認為，在美國不斷打壓中國高新技術企業以及全球新一輪科技革命加速演變的大環境中，中國科技創新能力提升的緊迫性愈發凸顯。在“十四五”規劃中，國家將從科研開發、融資應用等方面，大力支援發展第三代半導體產業，以期實現產業的獨立自主，加快突破技術枷鎖。半導體為代表的晶片相關關鍵技術突破的重要性，已升至國家戰略高度；亦有專家指出，中國有望透過第三代半導體實現“彎道超車”。