半导体行业专题报告：周期冰点将过，开启国产替代新征程
（报告出品方：中国平安）
行业现状与整体趋势：有望U型反转
半导体：分为集成电路、光电子器件、传感器、分立器件四大类
半导体分为四种类型：半导体可分为集成电路、分立器件、传 感器和光电器件四类，其中集成电路是指将数以亿计的晶体管、 三极管、二极管等半导体器件与电阻、电容、电感等基础电子 元件连接集成在基板上并封装后，使其具备复杂电路功能的一 种微型电子器件或部件。
集成电路：上下游产业链协同发展，紧密度高
从集成电路全产业链来看，上游是半导体材料、设备及EDA 工具；中游是设计、制造、封测三个关键环节；下游应用 领域包括消费电子、通讯、工业、数据中心、汽车等。从集成电路产业模式来看，行业最初为IDM模式，（即由一 个厂商独立完成芯片设计、制造和封装三大环节），英特 尔、三星和德州仪器是全球最具代表性的IDM企业。后续台 积电开启了代工模式，即把轻资产的芯片设计与重资产的 芯片制造进行分离，形成了当下Fabless和Foundry为主的 产业分工模式。
集成电路：通信、计算机、消费电子占下游主要应用，设备、IC设计等是利润核心环节
从全行业价值量角度看，晶圆制造领域规模及盈利能力均处于行业较高水平，究其原因，晶 圆制造需要高昂的资金投入以及持续的研发和迭代，尤其先进制程领域更是由台积电和三星 两大巨头所垄断；设备方面，由于设备研发及制造难度较高，设备各细分领域都处于份额高 度集中状态，企业盈利能力也处于较高水平；封测方面，行业技术壁垒较低，属于资本及人 力密集型产业，在全产业链受到挤压，毛利率及盈利水平较低。
集成电路：目前产业自给率仍较低，核心优势在制造及封测环节
我国集成电路市场规模从2016年的4336亿元增长至2021年的 10458亿元，期间CAGR为15.8%，高于全球增速水平。我国集成电 路需求旺盛，但国内自给量不足，依赖大量进口，导致较大贸易 逆差。从全球产业分工上看，美国在上游设备、材料、设计等多个细分 领域占据显著优势，尤其在EDA/IP、逻辑芯片设计和设备制造领 域占比均达到40%以上；日本在材料方面具备优势；中国台湾在 晶圆制造、封装测试实力强劲，中国大陆则在封测领域占据优势。根据SEMI数据，从全球晶圆厂扩产来看，2022年全球将扩建29座 晶圆厂，产能最高可达每月40万片，其中中国是主要发力方。
EDA/IP工具：客户粘性高，国际巨头垄断
EDA软件：EDA软件是集成电路产业上游基础工具
EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的简称，是广义计算机辅助设计（CAD）的一种，是芯片设计的基础工具。芯片 设计工程师通过利用EDA工具，可以实现芯片的电路设计、性能分析、出版图等过程的计算机自动处理完成。随着超大规模集成电路的持续发展，晶体管密度快速上升，芯片设计难度持续加大，加上工艺变革的加快，电子工程师更加需要利用 EDA工具来提升逻辑综合、布局布线、仿真验证的效率，EDA工具变得越来越重要。
EDA软件：全球和中国EDA市场前三厂商均被海外巨头霸占
全球EDA市场高度集中，市场份额被海外三大巨头霸占。根据赛迪顾问，全球EDA市场被Synopsys（新思科技）、Cadence（楷登电子） 和Siemens EDA（ 原为MentorGraphic，2016年为西门子收购）主导，2020年以上三家厂商的市场份额约78%。国内EDA市场前三厂商与国际相同，华大九天等国内企业加速追赶。赛迪顾问数据显示，国内EDA市场前三家依然为Synopsys、Cadence 和Siemens EDA，在国产替代大背景下，受益于国家政策驱动以及自身技术的提升，国内诞生以华大九天为代表的EDA公司正在抢占市 场份额，2020年华大九天在国内EDA市场已占据6%的市场份额，并呈现逐年扩大的趋势。
半导体IP：半导体IP种类数量随着工艺制程演进而增加
半导体IP技术，包括半导体知识产权核、IP核、IP模块，是逻辑、单元或者集成电路设计布局重要的可复用单元，处于集成电路设计 行业上游，下游客户主要为成熟的芯片设计公司和IDM、新兴的芯片设计公司，以及系统厂商、大型互联网公司等。根据IBS统计数据，28nm工艺节点的单颗芯片中已可集成的IP（包括数字IP和数模混合IP）平均数量达87个。当工艺制程节点演进至 5nm时，则芯片集成的IP平均数量提升至218个。显而易见，工艺制程越先进，单颗芯片可集成IP数量越多，驱动半导体IP整体市场规 模的提升。
材料：品类繁杂，日企领先
半导体材料：全球半导体材料市场于2022年增长至727亿美元
根据SEMI的最新统计数据，2022年全球半导体材料市场整体规模增长 8.9%，达到727亿美元，创下新高。其中，晶圆材料市场增长10.5%，达 到447亿美元；封装材料市场增长6.3%，达到280亿美元。分区域来看， 2022年，中国大陆半导体材料市场规模约129.7亿美元，已第三年成为全 球第二大市场，占比18%，仅次于中国台湾地区。
半导体材料：主要分为前道晶圆制造材料和后道封装材料两类，品类繁杂
半导体材料广泛应用于集成电路的制造和封测环节，主要分为前道晶圆制造材料和后道封装材料两类，以晶圆制造材料为主。前道晶 圆制造材料包括硅片、光刻胶、掩膜版、溅射靶材、电子特气、湿电子化学品、CMP抛光材料、超净高纯试剂等，其中硅片占比最大；后道封装材料包括键合线、封装基板、引线框架、陶瓷封装体、包封材料、芯片粘结材料等，其中封装基板占比最大。
行业特点：品类繁杂，技术壁垒高。半导体制造过程繁琐且复杂，涉及诸多材料，行业细分市场众多，具有技术壁垒高、研发能力要 求高、资金投入门槛高等特点。而随着摩尔定律的发展，集成电路制造技术的不断演进，微纳制造工艺对材料的纯度、精度、功能性 等都提出了更为严苛的要求。
CMP抛光材料：主要被美日垄断，国内企业已取得突破
CMP环节需要应用到多种材料，包括抛光液、 抛光垫、CMP后清洗液、钻石碟。根据 Techcet的预测，2023年CMP耗材市场将下 降约2.4%，而2022年市场增长9%达到近35 亿美元，预计2022~2027年的CAGR将达到 5.2%，铜、钨、氧化物仍占多数，但新金 属如钴、钼、钌等增长最快。全球抛光垫市场主要由美国的陶氏杜邦寡 头垄断。鼎龙股份的抛光垫打破垄断， 2022年实现收入4.58亿元，同时抛光液、 清洗液已开始形成规模化销售。长期以来，CMP抛光液市场主要被美日所垄 断，其中Cabot是全球第一的抛光液和第二 大抛光垫供应商。抛光液细分种类繁多， 竞争格局相对分散。其中，市占率最高的 Cabot已经从2000年约80%下降至2019年约 33%，表明全球抛光液市场朝向多元化发展， 地区本土化自给率提升。安集科技抛光液 产品已涵盖铜及铜阻挡层、介电材料、钨、 基于氧化铈磨料的抛光液等多个平台， 2022年实现营收9.5亿元。
设备：国产化率提升可期
半导体设备：以晶圆加工设备为主
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