半导体投资专题：国产替代加速，继续看好半导体产业链机会

一、全球半导体产业迅速发展，当前处于新一轮景气向 上周期

（一）全球半导体市场快速增长，30 年市场规模增长 16 倍 

半导体处于整个电子信息产业链的顶端，是各种电子终端产品得以运行的基础。被广泛的应用于PC，手机及平板电脑，消费电子，工业和汽车等终端市场。根据 WSTS统计数据，2019年全球半导体销售额已达4123亿美元，较1986年增长16倍， 年复合增速达8.7%。

从地域市场结构来看，中国所在的亚太地域成为全球最大的半导体市场。近几 十年来，日本、韩国和中国经济快速发展，从而带动亚太地区半导体市场规模高速 增长，1986到2019年增长123倍，复合增速高达15.7%。2019年，亚太地区半导体 市场规模为2580亿美元，全球占比为62.6%，其中中国市场规模为1432亿美元，全 球占比为34.7%。

从产品结构来看，集成电路（模拟芯片、微处理器、逻辑芯片、存储芯片）在 整个半导体市场市场规模占比较大，约80%左右，其中存储和逻辑芯片由于消费电 子和数据中心的带动作用，近几年占比呈现稳步提升的态势。分立器件、光电子和 传感器的合计市场占比则是稳定在20%左右。

从下游应用看，受益于移动互联网时代的发展，半导体在数据计算、消费电子、 无线通信市场取得较大的成长，2019年消费电子、无线通信、计算市场半导体应用 占比为14%、30%、33%。未来，5G、物联网以及汽车电子的快速发展将给半导体 市场带来新的成长空间，半导体在汽车、数据计算的应用规模有望持续提升。

（二）新一轮景气周期已开启，疫情不改向上趋势 

根据WSTS统计，全球半导体销售额同比增速在2019年4月达到最低点（-18%）， 之后同比增速下降幅度逐渐收窄，并在2019年12月开始转正（1%）并稳步向上， 预示着新一轮景气度周期已经来临。

疫情影响有限，新一轮景气度下，半导体市场仍有望保持强劲增长。根据WSTS 的6月预测，虽然疫情对2020年的整个半导体市场造成了一定的冲击，但是仍然有 望获得3.3%的同比增速，预计21年，受益于下游数据中心和消费电子对存储芯片的 拉动，整个半导体市场同比增速有望达到6.2%。

（三）长期来看：增量市场依旧，带动半导体产业成长 

后智能手机时代，一方面，手机微创新持续提升存量市场下半导体需求；另一 方面，汽车电子、5G、人工智能、物联网渐行渐近，带动行业成长。

1. 汽车半导体：当今汽车已成为新型电子技术的应用载体，半导体在汽车中 得到了越来越多的应用。汽车半导体所涉及到的技术包括功率IC、IGBT、 CMOS等，用以应用于车载娱乐系统、辅助驾驶系统、视频显示系统、电 视系统、电动马达控制、灯光控制、电动车和混合动力汽车的电源管理系 统等多处车载功能模块或器件，在汽车中得到了越来越多的应用。据市场 调查机构Strategy Analytics测算，传统内燃机汽车单车半导体搭载量约为 338美元，而混合动力汽车则会带来372美元的增量达到710美元，而电动 车的单车半导体搭载量则达到了704美元。未来伴随电动车的放量增长，将 有力带动汽车半导体在汽车领域的渗透。

2. 5G带动射频芯片需求：在手机无线网络中，系统中的无线射频模组必定含 有两个关键的射频芯片：以HBT设计的射频功率放大器（RF PA）和以 pHEMT设计的射频开关器。传统2G手机中，一般需要2个功率放大器（PA）；另外2G手机只有一个频段，噪声要求低，使用1个射频开关器。到了3G时 代，一部手机平均使用4颗PA，3.5G平均使用6颗PA。使用2个射频开关器。4G时代，平均使用7颗PA，4个射频开关器。下一代5G技术，其传输速度 将是现行4G LTE的100倍，频段大幅增加，虽然射频芯片的数量与频段数 量并不是简单的线性关系，但通信频段增加势必带来射频芯片价值的大幅 增加。

3. 物联网渐行渐近：随着车联网、物联网、智能城市等逐渐走向现实，未来 将是一个无线连接一切的世界，联网设备会大幅增加。Gartner数据显示， 2016年全球物联网终端设备共64亿部，而到2020年物联网终端设备将达到 208亿部，年复合增长率高达34.26%。而MCU、蓝牙、WiFi、sensor等芯 片作为物联网终端必不可少的一部分，将会很大程度受益于万物互联。

二、以史为鉴，全球半导体地区转移车轮坚定向前（略）

（一）回顾日、韩、中国台湾三地半导体产业追赶发展历史 

（二）产业转移核心要素在当前中国大陆也充分具备

三、中国大陆半导体国产替代整体呈现边际加速态势

（一）当前国产半导体各环节替代空间较大，未来自给率持续提升 

国内半导体行业经过2019年的政策、资金扶持以及华为事件后积极寻求国产替 代厂商，2019年中国半导体产业链进入高速成长阶段，半导体板块企业国产替代已 经步入“开花结果”阶段。

但是从本土自给率以及全球市占率这两大指标来看，目前现状距离国内制定的 2025年自给率70%以及国内半导体产业具备全球的竞争力这两大目标依然具备较大 的差距。根据BCG咨询机构预测和统计，2018年中国大陆集成电路设计厂商利用本 土代工和封测厂商销售的半导体份额全球占比仅为3%，但是下游中国大陆企业销售 终端全球占比23%，因此2018年中国大陆半导体自给率仅为14%，如果允许海外代 工和封测的话，自给率指标提升至33%。

根据BCG咨询机构预计，中国大陆半导体自给率（使用本土的晶圆代工企业和 封测企业）在2025年将达到25%-40%，如果考虑使用海外晶圆代工厂和封测厂的情 况下这一比例将会提升至50%-60%左右，无论何种算法，中国半导体的整体产业规 模均有2-3倍的成长，年复合增速高达10-17%。

我们对中国半导体行业的未来发展更为乐观，认为未来两个指标均具备超预期 的机会：

对于第一个指标而言，薄弱环节主要体现在上游的集成电路制造、半导体设备 和半导体材料环节，集成电路环节我们认为SMIC攻克14nm节点后，工艺节点相近 的10nm有望于2020-2021年实现顺利攻克，同时存储产线长存和长鑫技术突破和产 能爬升进展迅速。同时美国对华为第二次制裁后，国产半导体设备和半导体材料在 国产厂商验证进度呈现边际加速趋势，伴随着相关技术指标实现稳定后，有望与晶 圆代工厂商进一步深入合作，共同推进本土工艺节点进度。

对于第二个指标而言，目前我们已经看到国内部分集成电路设计企业在其细分 领域初步具备全球竞争实力，比如海思（手机基带芯片），卓胜微（分立射频开关 和低噪放），汇顶科技（指纹识别芯片），乐鑫科技（低功耗物联网芯片），澜起 科技（内存接口芯片）等，该现象其实证实的是国内高校近二十年培养效果逐渐在 实业领域开花结果，人才培养细水长流源远流长，考虑到集成电路行业知识密集型、 技术密集型的行业本质特点，中国IC设计行业未来一片光明。

（二）国家政策助力半导体产业发展，大基金/科创板持续加码 

半导体行业发展已经上升到国家战略层面，政策持续推动国家半导体行业进步。国家政策支持力度空前，先后出台《国家集成电路产业发展推进纲要》、《鼓励集 成电路产业发展企业所得税政策》等政策，从税收、资金等各个维度为半导体产业 给予扶持。

1. 2014年6月发布的《纲要》明确提出到2020年，IC产业与国际先进水平的 差距逐步缩小，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，实现跨越式发展。同时设立产业基金，帮助其并购国际大厂， 或与国际大厂通过合资设立新公司方式进行合作。这一系列政策显示出国 家扶持半导体产业的决心。

2. 根据中国政府网报导，国务院总理李克强2019年5月8日主持召开国务院常 务会议，决定延续集成电路和软件企业所得税优惠政策，吸引国内外投资 更多参与和促进信息产业发展。会议指出，集成电路和软件产业是支撑经 济社会发展的战略性、基础性和先导性产业。同时，有关部门要抓紧研究 完善下一步促进集成电路和软件产业向更高层次发展的支持政策。

3. 2019年5月22日，财政部、税务总局发布集成电路设计和软件产业企业所 得税政策的公告，在2018年12月31日前自获利年度起计算优惠期，第一年 至第二年免征企业所得税，第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收 企业所得税，并享受至期满为止。

4. 同时学术研究层面，教育部发文正式批复同意北京大学、复旦大学、厦门 大学、清华大学承担的“国家集成电路产教融合创新平台”项目可研报告， 实施期从2019年起至2021年。其中厦门大学、复旦大学多次在ISSCC（集 成电路全球顶级会议）发表论文，基本代表学术界在高速数据转换器芯片 的最高研究实力。

资金层面，国家大基金二期成立，国家与地方出资为半导体产业的发展提供了 支持。

1. 2014年9月，在工信部和财政部的指导下，国开金融、华芯投资等共同签 署了《国家集成电路产业投资基金股份有限公司发起人协议》和《国家集 成电路产业投资基金股份有限公司章程》，大基金正式设立，经过增资扩 股，最终大基金一期共募得普通股987.2亿元，同时发行优先股400亿元， 基金总规模达到1387.2亿元，相比于原先计划的1200亿元超募了15.6%。迄今为止，国家集成电路产业投资基金一期已经基本投资完毕，取得了良 好成效。

2. 2019年10月22日，国家企业信用信息公示系统显示，国家集成电路产业投 资基金二期股份有限公司（大基金二期）正式注册成立，注册资本高达 2041.5亿，相比一期募集规模更大，同时已投资紫光展锐等项目，未来有 望持续给国产半导体提供持续支持。

科创板设立，半导体成为重中之重。2019年3月3日，上交发布《上海证券交易 所科创板企业上市推荐指引》和《上海证券交易所科创板股票发行上市审核问答》 明确科创板优先三类企业、重点在七大领域。

三类企业： 

1. 符合国家战略、突破关键核心技术、市场认可度高的科技创新企业；

2. 属于新一代信息技术、高端装备、新材料、新能源、节能环保以及生物医 药等高新技术产业和战略性新兴产业的科技创新企业；

3. 互联网、大数据、云计算、人工智能和制造业深度融合的科技创新企业。

七大领域： 

1. 新一代信息技术领域，主要包括半导体和集成电路、电子信息、下一代信 息网络、人工智能、大数据、云计算、新兴软件、互联网、物联网和智能 硬件等；

2. 高端装备领域，主要包括智能制造、航空航天、先进轨道交通、海洋工程 装备及相关技术服务等；

3. 新材料领域，主要包括先进钢铁材料、先进有色金属材料、先进石化化工 新材料、先进无机非金属材料、高性能复合材料、前沿新材料及相关技术 服务等；

4. 新能源领域，主要包括先进核电、大型风电、高效光电光热、高效储能及 相关技术服务等；

5. 节能环保领域，主要包括高效节能产品及设备、先进环保技术装备、先进 环保产品、资源循环利用、新能源汽车整车、新能源汽车关键零部件、动 力电池及相关技术服务等；

6. 生物医药领域，主要包括生物制品、高端化学药、高端医疗设备与器械及 相关技术服务等；

7. 符合科创板定位的其他领域。

截至2020年7月31日，科创板上市的半导体企业已有18家。科创板的推出，为 处于高资本开支、研发投入的半导体企业提供更佳的融资途径。另外沪硅产业和寒 武纪2019年均为亏损，暂未获得盈利的半导体企业上市，有望带来估值体系重构。

（三）华为实体清单与 515 限制事件驱动产业链自发国产替代 

过去一年的时间，华为一共受到美国两次较大限制： 

2019年5月16日，美国商务部宣布将华为及其子公司列入到其出口管制的“实 体名单”中，试图在供应链层面对华为进行封锁，后续几日内英特尔、高通、博通、 赛灵思等等美国供应商纷纷宣布停止向华为供货。虽然截至目前已有众多供应商在 部分程度上恢复供货，但整体看华为在采购端仍然受到了严重限制。

2020年5月15日，据路透社报道，美商务部公告称，工业安全局计划限制华为 使用美国技术和软件在国外设计和制造半导体的能力，升级了对华为的芯片管制：

1）美方计划修改EAR（出口管制条例），扩大实体清单管制范围。华为获取实 体名单上的关联公司（如海思）设计的芯片等产品，如在美国境外生产，同时采用 了管控名录（CCL）内的设备，需在进出口时申请许可证。

2）为避免对半导体设备公司及晶圆厂的冲击，美商务部称，在本条例生效后的 120天内，相关晶圆厂给华为出货不受影响。

以最新情况来看，由于前期储备了充分库存，并且已经预先开展了美国物料的替代预案，以及在中国市场的份额提升，华为在业务层面整体受影响程度明显优于 先前预期。 

以去年实体清单事件为例，根据彭博报道，2019年6月17日任正非与美国学者 吉尔德、内格罗蓬特进行对话时表示，受“实体清单”限制影响，短期内预计华为 未来两年收入相比原有预期将减少300亿美元，即停滞在1000亿美金左右（2018年 约为1042亿美元，2019年原有预期1259亿美元）。

但实际上，华为在2019年仍然实现了优异的业绩增长。根据华为官网披露，2019 年上半年华为实现收入4013亿元，同比增长23.2%，智能手机发货量（含荣耀，下 同）达到1.18亿台，同比增长24%；2019年下半年华为实现收入4575亿元，同比增 长15.68%，智能手机发货量（含荣耀，下同）达到1.23亿台，同比增长10.63%。

在业务受影响程度有限的背景下，华为被列入“实体名单”后，释放出可观的 半导体需求国产化空间。根据Gartner统计，2018年华为半导体采购金额超过210亿 美金，是全球第三大半导体采购商，其采购来源中美国占比23%，金额超过48亿美 元。直观来看，这部分对美国供应商需求的转移直接为国内相关企业带来了替代空 间。

从更广视角来看，在华为事件发生后，全产业链的国产化替代和自主可控已经 成为了国内几乎所有企业的共识，半导体国产化替代的进程开始从原来的政府推动 升级为产业链自发驱动，国内半导体产业真正迎来发展的战略窗口期。 

从结果上看，华为事件之后半导体国产化进程明显加快。根据CSIA数据， 2019Q3中国集成电路产业销售额环比增长12.8%，而同期全球半导体销售额环比增 长仅8.2%。另外，A股上市公司中的IC设计、封测、设备、功率等环节代表性企业 均在Q3呈现出明显的业绩改善，其中设计环节尤为显著，代表性公司包括汇顶科技 /韦尔股份/兆易创新/卓胜微/圣邦股份等，分别在生物识别芯片、功率/模拟/CIS芯片、 存储芯片、射频芯片以及模拟芯片领域迎来历史性发展机遇。

（四）从结果看国产替代边际加速，过去一年大陆半导体产业加速增长 

国内半导体行业经过2019年的政策、资金扶持以及华为事件后积极寻求国产替 代厂商，2019年中国半导体产业链进入高速成长阶段。从收入方面来看，半导体板 块2019年Q3开始实现营收增速和归母净利润增速上行，其中2020Q1即使在疫情影响之下，半导体板块依然保持较高增速，实现营收同比增长26%和归母净利润同比 增长88%。半导体板块企业国产替代已经步入“开花结果”阶段。

四、IC 设计：把握国产替代主旋律，拥抱行业新趋势

（一）现状：行业高速成长，大比例依赖进口，重要领域占有率较低 

一方面根据SIA统计，目前我国本土半导体销售额占全球市场份额不到7%，另 一方面随着下游家电、PC、手机等产业崛起，根据WSTS统计，2019年国内市场半 导体销售额达1423亿美元，占全球34.9%。供需形成巨大的不匹配，自给率仅有约 20%。根据CSIA统计，2019年中国集成电路产业销售额为7562.3亿元，同比增长 15.8%，其中，设计业销售额为3063.5亿元，同比增长21.6%，增速高于同期国内制 造和封测行业增速。

中国集成电路进口比例依然较高，关键领域高端芯片本土占有率依然较低。海 关统计2019年中国进口集成电路4451.3亿块，同比增长6.6%，进口金额3055.5亿美元，同比下降2.1%。出口集成电路2187亿块，同比增长0.7%，出口金额1015.8亿 美元，同比增长20%。从出口金额来看，国内集成电路成长显著，但在关键下游领 域例如计算机系统、通用电子系统、通信装备、存储设备等领域国内芯片在本土占 有率依然较低，且部分关键芯片本土占有率几乎为0。

（二）未来：技术突破边际提速，把握国产替代主旋律 

国内集成电路企业崛起迅速，部分领域具备替代能力。国内半导体产业经过20 年的发展，在逻辑IC、模拟IC、分立器件等领域已涌现出许多具备全球先进技术水 平的企业。短期内在消费电子应用领域所需的分立器件、WiFi/蓝牙芯片、CIS、MCU、 电源管理以及部分中低端存储芯片已经具备较高替代能力，受益供应链替代需求， 相关企业有望迅速成长。长期来看，“产学研”三方助力下国内集成电路设计能力 成长趋势不变，有望在3-5年的时间维度内逐渐实现较高技术壁垒的射频前端发射/ 接收模组、各类存储芯片（NAND、DRAM、NOR）、MEMS芯片的国产化替代， 届时国内的IC设计厂商也将会拥抱更大的行业空间。

五、半导体制造：先进制程加速追赶，存储形成突破

半导体制造主要分为IDM和Foundry两种形式，早期半导体企业都是IDM（垂直 整合）运营模式，这种模式涵盖设计、制造、封测等整个芯片生产流程，如Intel、 三星等。随着技术升级的成本越来越高以及对半导体产业生产效率的要求提升，出 现了Foundry（晶圆代工）模式，这种模式下制造与设计环节分离，Foundry企业为 Fabless（无晶圆厂）设计公司提供晶圆制造服务。

两种模式各有优势。IDM模式有助于实现设计、制造等环节协同优化以及与终 端市场需求的对接，适用于存储产品以及品类多样化的功率产品等。Foundry模式专 注于制造环节有助于更高效进行工艺研发，因此主要适用于生产对制程技术要求高 的逻辑产品等。

（一）晶圆代工：先进制程差距大加速追赶，成熟制程持续快速扩产 

晶圆代工企业实力的判断指标主要为制程技术和产能。目前中国大陆已有企业（中芯国际）已经实现14nm先进制程量产，但产能规模小，且与全球最先进7nm/5nm 仍有较大差距。成熟制程（20nm及以上）领域大中国大陆企业产能份额在全球占有 一席之地，目前正在持续快速扩产。

根据Omdia统计，从全球晶圆代工竞争格局来看，龙头厂商为中国台湾地区的 台积电（TSMC），约占全球纯晶圆代工市场的58.6%，中国大陆领先的晶圆代工企 业中芯国际、华虹半导体和上海华力，全球市占率依然较低，2019年分别为5.4%、 1.7%、1.3%。

市占率差距的主要原因是先进制程工艺的落后。以中国大陆地区龙头中芯国际 和全球领先厂商台积电为例，台积电2018Q2 7nm量产，至2020Q1 7nm收入占比已 达35%。中芯国际2019H2才实现14nm的量产，工艺节点落后2代左右，且目前14nm 收入占比仍较低。华虹和华力目前未实现先进制程（14nm及以下）量产。

由于先进制程领域越来越高的资金和技术壁垒，联电、格罗方德陆续选择退出 竞争，未来在14/12nm以下制程领域参与者仅台积电、三星、中芯国际三家，这为 中芯国际加速追赶提供了良好机会。目前中芯国际研发费用占营收比例和资本投入 强度位居行业前列，将逐渐缩小与领先厂商差距，成为先进制程领域有力竞争者。

不同于先进制程的高壁垒，成熟制程建设成本较低、下游分散、企业数量众多。大陆晶圆代工产能目前以成熟制程（20nm及以上）为主，得益于国家政策、大基金 的扶持以及国内广阔半导体市场需求（2019年中国大陆半导体销售额占全球35%）， 国内晶圆代工企业在成熟制程领域快速发展，未来预计将占据全球成熟制程产能增 量的主要份额。

（二）存储芯片：进口依赖严重，长江存储和合肥长鑫开始突破 

存储IC是半导体产业中规模最大的子板块。根据Omdia统计，2019年全球存储 IC市场规模达到1126亿美元，占全球半导体市场规模比重达到了26%。存储芯片主 要包括DRAM和NAND两类，二者占存储器市场份额分别约55%和41%。

存储芯片国产能力弱，2019年进口金额接近千亿美元。根据海关总署披露的数 据，2019年中国集成电路进口金额达到3040亿美元，其中存储器进口金额947亿美 元，占比达到31.2%。根据集邦咨询数据，DRAM和NAND领域三星/海力士/美光/ 东芝/西部数据/英特尔占有94%以上市场份额，呈高度垄断态势，国内需求几乎全部 通过进口填补。

长鑫存储技术有限公司于2016年5月成立，专注于DRAM领域（IDM模式）。2019 年9月20日，其宣布19nm 8Gb DDR4已实现量产，并预计2021年完成17nm技术研 发。对比来看，三星/海力士/美光三巨头均已大规模量产1y nm制程，因此合肥长鑫 在技术节点上仍落后于业内领先厂商，但是已经赶上了目前市场产品的主流工艺节 点（即1xnm）。

产能方面，合肥长鑫目前共规划有三期，全部完成后产能为36万片/月（12英寸）， 整体投资预计超过1500亿元，其中一期设计产能为12万片/月，目前已投入超过220 亿元，2020年年中产能达到4万片/月，后续的扩产节奏则将视研发进程、产品良率 和市场需求来决定。以三期全部达产后来看，我们测算届时合肥长鑫的市占率有望超过10%以上，成为全球第四大DRAM厂商。

长江存储于2016年7月在中国武汉成立，是一家专注于3D NAND闪存芯片设计、 生产和销售的IDM存储器公司。2019年9月2日宣布已开始量产基于Xtacking®架构的 64层256 Gb TLC 3D NAND Flash，以满足固态硬盘、嵌入式存储等主流市场应用 需求；后长江存储决定跳过96层，直接开展128层技术研发以追赶国际先进水平。其于2020年4月13日宣布128层QLC 3D NAND 闪存产品研发成功，并已在多家控 制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证，该产品拥有业内已知型号产品中最高单 位面积存储密度，最高I/O传输速度和最高单颗NAND 闪存芯片容量，预计2020年 底至2021年初量产。与国际主要竞争对手相比，目前长江存储在技术上仍处于落后 状态，但已经赶上了市场生产和销售的主流。

产能规划方面，根据集邦咨询预测，2019Q4长江存储产能在2万片/月（12英寸）， 到2020年底有望扩产至7万片/月，接近英特尔的产能水平。长江存储一期规划产能 10万片/月，二期已于2020年6月20日宣布开工，规划20万片/月。预计2023年将实 现合计30万片产能，达到20%的全球市占率，并且良率也赶上世界主流水准。若按 此规划，届时长江存储有望成为全球第三大NAND Flash厂商。

六、半导体设备：下游需求高速放量，国产设备成长山 雨欲来

（一）现状：政策资金推动本土化半导体设备需求快速放量 

作为大部分的电子产品中的核心单元主要材料，半导体在消费电子、通信系统、 医疗仪器等领域有广泛应用。完整的半导体产业链包括半导体设计公司、半导体制 造公司、半导体封测公司和半导体设备与材料公司，其中，半导体设备的主要应用 阶段为半导体的制造与封测工艺流程。半导体的制造工艺流程包括晶圆制造、晶圆 加工和封装测试三个部分：

晶圆制造：将半导体材料开采并根据半导体标准进行提纯后，通过一系列化学 反应和表面处理，形成带有特殊粒子和结构参数的晶体，经过一系列处理后制成晶 圆薄片（主要是硅晶圆），过程中主要运用单晶炉、CMP、清洗机等设备。

晶圆加工：制成晶圆后，在表面上形成器件或集成电路，其中，前端工艺线（FEOL） 是晶体管和其他器件在晶圆表面上的形成，后端工艺线（BEOL）是以金属线把器件 连在一起并加一层最终保护层。加工过程中主要运用光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设 备、离子注入机、清洗机等设备。

封装测试：晶圆上的芯片需要经过多道工序才能分隔开，并要进行针对性的测 试和封装，得到应用于不同电子单元、不同下游领域的成品芯片，过程中主要运用 各类测试和封装设备。

不同过程所需投资额以及相应半导体设备不同。根据Gartner和SEMI等机构的 统计，按工程投资分类洁净室投资占比约为20-30%左右，其余的70%主要为半导体 相关设备采购。其中晶圆加工环节（即赋予晶圆相应的电学特性）所需设备投资价 值占比最高，约占80%左右。封装测试环节和晶圆制造环节受先进制程工艺影响较 小，对于设备精度需求相对较低，因此所需设备投资价值量占比较低，分别为20% 和0.5%。

半导体行业发展已经上升到国家战略层面，政策持续推动国家半导体行业进步。国家政策支持力度空前，先后出台《国家集成电路产业发展推进纲要》、《鼓励集 成电路产业发展企业所得税政策》等政策，从税收、资金等各个维度为半导体产业 给予扶持。《纲要》明确提出到2020年，IC产业与国际先进水平的差距逐步缩小， 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，实现跨越式 发展。同时设立产业基金，帮助其并购国际大厂，或与国际大厂通过合资设立新公 司方式进行合作。这一系列政策显示出国家扶持半导体产业的决心。

虽然不同设备类型在实际中的应用占比略有不同，但是半导体设备直接用在晶 圆加工和封测当中，因此设备需求量和行业景气度和下游晶圆代工厂和封测厂商的 资本支出息息相关，跟踪下游晶圆代工厂和封测厂商未来资本支出情况是跟踪行业 景气度的重要“抓手”。

政策资金扶持下中国地区半导体设备需求逆周期增长显著。从目前的SEMI全球 半导体设备销售额分地区统计来看，自2013年开始实现连续7年的同比增长，同时 从2018年开始中国大陆基本上成为全球第二大半导体设备需求市场（2018年仅次于 韩国地区，2019年仅次于中国台湾地区）。同时考虑到国内晶圆代工厂商建厂热潮 的背景和国内封测厂商较高产能利用率的现状，预计未来大陆半导体需求依然将保 持较高同比增长。

（二）未来：技术量变助力设备厂商单产线设备用量从“1”到“N” 

由于半导体设备技术壁垒较高，同时国内技术积累较弱，如果当纯的从零起步 研发势必需要较长的研发周期而错过近几年高速放量的市场需求，而失去公司营收 高速成长的机会。因此国内半导体设备厂商往往早期就由海外领先团队归国创业成 立或者收购海外企业完成技术布局，目前国内也已经在刻蚀机、光刻机、清洗机、 薄膜沉积设备等均已经实现了从“0”到“1”的突破，未来伴随着技术实力的进一 步提升优化，中国半导体设备厂商也有望在国内多条产线实现从“1”到“N”，实 现设备品类的拓展和份额的提升。

截至2019年12月31日，中国招标网披露的长江存储项目共招标各类设备6923 台，其中中标设备数量一共为5011台，占比72.4%。中标设备分类别来看，薄膜沉 积设备共中标347台（占招标总数81.8%）、测试设备547台（72.4%）、光刻设备 23台（82.1%）、过程工艺控制设备293台（83.5%）、刻蚀设备204台（82.6%）、 离子注入设备21台（70%）、清洗设备82台（93.2%）、涂布/显影/去胶设备57台 （85.1%）、研磨抛光设备44台（66.7%）、氧化/扩散/热处理设备102台（82.9%）。

根据集邦咨询的数据，长江存储2019年底月产能为2万片，同时预计2020年底 月产能达7万片，2023年底月产能有望达30万片。因此2020年新增约5万片月产能， 是2016年12月-2019年12月的累计产能的2.5倍，2021-2023年平均每年新增7.7万片 月产能。若简单假设产能规划的进度与设备中标的进度相一致，则可以大致推算长 江存储带来的短期（2020年）设备订单空间为现有中标数量的约2.5倍，长期 （2021-2023年）设备订单空间为每年新增现有中标数量的约3.7倍，累计总市场空 间可达现有市场空间的15倍。

我们认为长江存储和合肥长鑫供应链将是2020年的重要投资主线，其有望在存 储IC行业整体景气度回暖的背景下扩充产能并形成有意义的市场占有率，开启千亿 美金级别存储IC市场的国产化替代大进程，同时对上游设备和材料领域的国内厂商 释放明显的订单空间。

七、半导体材料：多领域以日美厂商为主，但本土企业 下游晶圆产线验证边际提速

（一）现状：多领域以日美厂商为主，未见国内厂商身影 

半导体材料是指用于半导体（集成电路）晶圆代工和封装的精细化工产品，是 电子工业重要的支撑原材料之一。半导体材料的质量优劣直接会影响到最后集成电 路的质量，因此相比于传统的电子化学品的质量要求更为严格。半导体材料相较于 晶圆代工和半导体设备最大的不同在于行业本质上具有“化工”属性，市场竞争格 局较为分散，寻找替换供应商较为容易，且目前主要的半导体材料供应商均以日本 和美国厂商为主。

细分半导体材料领域来看，半导体硅片、掩模版、光刻胶领域以日本厂商为主， 半导体硅片日本厂商信越化学和SUMCO合计市占率为53%，光刻胶日本厂商JSR和 东京日化合计市占率49%，掩模板日本厂商Toppan和DNP合计市占率54%。电子特 气、抛光液和抛光垫以美国厂商为主，其中抛光垫领域美国陶氏化学市占率高达76%， 抛光液领域美国卡博特市占率高达36%，电子特气美国空气化工26%。

（二）未来：大陆晶圆和封测产能提升会不断增加半导体材料需求 

不同晶圆代工和封装环节所需的半导体材料不同，例如晶圆加工环节最初始的 原材为硅片（6英寸、8英寸、12英寸等），硅片在半导体材料成本占比中最高约为 38%。之后还需要对硅片进行清洗、沉积、氧化、涂胶、前烘、曝光、显影、刻蚀 等操作，其中清洗环节需要使用高纯试剂和电子特气、沉积操作需要靶材材料、涂 胶需要光刻胶等，曝光环节需要使用掩模版等。从晶圆代工过程来看，主要需要的 晶圆制造材料包括硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅料、湿化学品、电子特气、靶材和CMP抛光材料等。

不同半导体材料市场占比不同，根据SEMI统计，2018年硅片占全球半导体制造 材料市场的38%，电子特气占13%，光掩膜占12%，光刻胶配套化学品占7%，抛光 材料占7%，光刻胶占5%，湿法化学品和溅射靶材分别占比6%和2%。

半导体材料用于晶圆代工和半导体封测的实际生产当中，因此半导体材料整体 用量与晶圆代工产能和半导体封测产能息息相关，晶圆代工和半导体封测产能越高， 全球半导体材料需求规模也会越大。根据SEMI统计，2018年全球半导体制造材料市 场规模约为329亿美元，全球半导体封测材料市场规模约为196亿美元。晶圆代工厂 商和封测厂商资本支出可以实现其产能的提升，因此下游晶圆代工厂商和封测厂商 资本支出情况是跟踪半导体材料行业景气度的重要“抓手”。因此伴随着国内晶圆 建厂热潮后正式产能的逐渐开出，本土化半导体材料的需求也会大大提升。

在国内本土半导体材料需求量快速提升的同时，国产半导体材料企业的技术升 级边际加速。在硅片、光刻胶、CMP抛光材料、湿法化学品细分领域均有领先厂商 成功完成了下游晶圆厂商的验证并实现逐渐上量。同时在关键的硅片领域，12英寸 国产硅片实现了初步突破，逐渐开出正片产能，8英寸国产硅片也实现下游晶圆厂的 快速放量。长期来看，当前有时间节点正在进行的代工侧国产半导体材料加速验证、 替代、上量进程将进一步实现边际加速，伴随着国产材料性能充分合格后，国产 Fabless逐渐对国产材料实现“信任”过度，半导体材料将进入全面替代时代。

八、半导体封测：国内厂商实力强劲，受益先进封装变 革与行业东移趋势

（一）现状：国内封测厂商技术实力与产能份额不遑多让 

封装测试是集成电路制造的最后一个环节，主要是将晶圆代工厂商生产的集成 电路晶圆进行CP测试（晶圆缺陷测试）、切割分片、焊线键合、电镀封装、通电电 学测试、装箱等多个步骤加工得到独立芯片。封装作为封测的主要环节，其功能主 要分为两类，一类是电学互联功能，通过金属Pin脚赋予芯片电学互联特性，便于后 续连接到PCB板上实现系统电路功能，另一类是芯片保护功能，主要是对脆弱的裸 片进行热扩散保护以及机械、电磁静电保护等。

根据中国半导体行行业协会的统计显示，2018年国内IC封测规模企业达99家， 2018年中国封测行业市场规模达到2193.9亿元，2004-2018年年复合增速高达15%， 远高于IC insigh企业，其中中国台湾独占5家、美国1家，中国大陆3家、长电、华天 科技以及通富微电已经具备国际竞争实力。

（二）未来：国内封测企业后续有望持续受益先进封装和国产替代趋势 

半导体封装技术的演进方向始终围绕高密度、高I/O数、小型化趋势，目前全球 半导体封装技术正处于第三阶段的成熟期，FC、QFN、BGA和WLCSP等主要封装 技术大规模生产，部分产品已开始向第四阶段高级程度3D封装过渡。

未来趋势：先进封装有两种发展方向，一种方向是减少封装面积，使其接近芯 片大小同时减低成本，主要封装模式有FO-WLP封装，另一中方式是增加封装内部 集成度，将多个芯片集成道同一封装当中，主要封装模式有SiP、3D封装。

趋势一：WLP，FO-WLP缩小封装面积，降低成本新选择。 

晶圆级封装（WLP）直接在晶圆上进行大多数或全部封装程序，之后再切割成 单颗组件。目前主要分为扇入型晶圆级封装（FI-WLP）和扇出型晶圆级封装 （FO-WLP）。未来伴随着IC信号输出管脚数目增多，FO-WLP为后续主流发展趋 势。

晶圆级封装的应用场景与传统应用场景差异化较小，主要用于消费电子、Wifi、 电源芯片等低成本应用场景。竞争参与者包括传统封测厂商以及晶圆代工商台积电。玻璃透镜需求旺盛，生产技术复杂，国内产能高度不足。

趋势二：SiP增加芯片内部集成度，超越摩尔定律的必然选择 

SiP是将多个具备不同功能的有源电子元件与可选无源器件，诸如MEMS，或其 他器件组装到一起，实现一定功能的单个标准封装件，形成一个系统或者子系统。形成的系统级芯片可以解决PCB自身先天不足带来的性能瓶颈，进一步提升电路性 能。

与普通PCB上摊开摆放芯片的方式相比，SiP具有小型化、低功耗、高性能的优 势。在实现相同的功能的前提下，SiP只需PCB面积的10%-20%左右，功耗只有40% 左 右，同时由于面积更小，互连线更短，所以SiP的高频特性更好。目前SiP封装方 式主要应用于CPU处理器以及DDR存储器上，同时伴随着智能手机逐渐轻薄化，SiP 集成度更高，因此目前iWatch，IPhone X均使用SiP封装。

2018年封装按出货量主要占比类型仍然为传统贴片封装类型以及以QFN为代 表的引线框架类型封装产品，主要原因为两种封装方式技术成熟且成本较低，主要 应用产品类型为贴片电容、贴片电阻等。根据Yole数据，2017年全球先进封装产值 达约200亿美元，伴随着技术进步带来的成本降低，先进封装将是未来封测行业的主 要发展方向。预计FO-WLP以及2.5D/3D封装为未来增速最快的先进封装领域， 2016-2022年出片量年复合增速可达31%和27%。

在SiP，Bumping、FC、Fanout等先进封装技术方面，长电已经具备国际巨头 的技术实力，根据Yole数据显示，2017年长电科技实现先进封装市占率7.8%（全球 排名第三）。同时国内技术处于快速提升期，国内本土封装企业大多以低技术含量 的插件原件（第一阶段）和表面贴装（第二阶段）的封装为主，伴随着国内设计厂 商对于先进封装模式的需求，国内厂商加快创新性步伐，目前长电科技、华天科技、 通富微电已经在低成本FC、Fanout、WLCSP和高集成度TSV、SiP实现了技术突破。

封测行业作为半导体产业链中晶圆加工的下一环节，封测行业的地域转移趋势 也与晶圆代工产能转移趋势相同。全球半导体行业实现过三次地区性转移，伴随着 晶圆产能以中国台湾地区最为充沛，目前全球封测国际龙头也以中国台湾地区日月 光、矽品为主。在大基金以及政策扶持下，我国17年后晶圆建厂热度逐渐升高，未 来大陆封测产业有望伴随大陆晶圆厂的增加而逐渐成长，自主可控企业长电科技、 华天科技分别位列2018年全球封测行业第三和第七。

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（报告观点属于原作者，仅供参考。报告来源：广发证券）

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