1、半導(dǎo)體制造：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的王者

將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分為上中下游。上游芯片制造封測(cè)支撐行業(yè)，主要是半導(dǎo)體設(shè)備和材料提供商，設(shè)備代表廠商有 ASML、應(yīng)材、Lam，國(guó)內(nèi)企業(yè)有北方華創(chuàng)、中微公司；材料代表廠商有信越化學(xué)、SUMCO、住友化學(xué)、陶氏化學(xué)，國(guó)內(nèi)廠商有華特氣體、安集科技等。中游半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)分為集成電路設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三個(gè)部分。IC 設(shè)計(jì)廠商有高通、AMD、英偉達(dá)、聯(lián)發(fā)科，國(guó)內(nèi)廠商有華為海思、卓勝微、圣邦股份、紫光國(guó)微等；IC 制造廠商有臺(tái)積電、聯(lián)電、格羅方德，國(guó)內(nèi)廠商有中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體；IC 封測(cè)廠商有日月光、矽品、AMKOR，國(guó)內(nèi)廠商有長(zhǎng)電科技、華天科技、通富微電、晶方科技等。涵蓋 IC 設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三者的 IDM 廠商有 Intel、三星電子、索尼、TI，國(guó)內(nèi)廠商有長(zhǎng)江存儲(chǔ)和士蘭微。半導(dǎo)體下游終端應(yīng)用領(lǐng)域有汽車電子、工業(yè)電子、通信、消費(fèi)電子、PC 等領(lǐng)域。

在行業(yè)價(jià)值鏈中，半導(dǎo)體制造占有近一半的產(chǎn)值，毛利率也較高，但高價(jià)值伴隨著高壁壘， 技術(shù)限制、高額的資本投入導(dǎo)致制造領(lǐng)域馬太效應(yīng)十分明顯，龍頭廠商市占率和毛利率均遠(yuǎn)高于其他廠家。

2. 半導(dǎo)體制造行業(yè)三大核心問(wèn)題

半導(dǎo)體制造行業(yè)的關(guān)注點(diǎn)主要集中在三點(diǎn)上，這三個(gè)問(wèn)題是半導(dǎo)體制造行業(yè)技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)勁推動(dòng)力，也是馬太效應(yīng)形成的根本原因：

半導(dǎo)體制程的發(fā)展晶圓的尺寸晶圓廠的產(chǎn)能我們將分別針對(duì)這三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深度剖析。

2.1. 半導(dǎo)體制程發(fā)展之路：摩爾定律還能走多遠(yuǎn)？

半導(dǎo)體制程工藝的發(fā)展，離不開(kāi)摩爾定律。摩爾定律指出，當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔 18~24 個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。隨著晶體管尺寸的減少，相同單位面積中可以容納更多的晶體管，相同大小的處理器可以獲得更高的處理能力。且小的晶體管消耗的功率少，這減少了芯片的總功耗，產(chǎn)生的熱量也隨之降低， 因此可以進(jìn)一步提高時(shí)鐘速度。

在制程發(fā)展上，Intel、IBM、三星、GF 等按著 180nm -> 130nm -> 90nm -> 65nm -> 45nm-> 32nm -> 22nm 的步調(diào)前行（三星和 GF 在 32nm 后轉(zhuǎn)向 28nm），而臺(tái)積電等半導(dǎo)體晶圓代工廠則走上了 150nm->110nm->80nm->55nm->40nm->28nm->20nm 的路線。隨著制程的發(fā)展，行業(yè)集中度提升，10nm 以下制程只有英特爾、三星、臺(tái)積電三個(gè)公司。

存儲(chǔ)芯片制程發(fā)展與邏輯芯片制程發(fā)展速度不太一致，但都受到摩爾定律的限制。DRAM 目前最先進(jìn)工藝位于 18-15nm 之間，通常認(rèn)為 10nm 是物理極限。從 2016 年開(kāi)始，供應(yīng)商開(kāi)始采用 1xnm 節(jié)點(diǎn)制，其中供應(yīng)商在路線圖上擁有三種 DRAM 產(chǎn)品（1xnm，1ynm 和 1znm）。最初，將 1xnm 節(jié)點(diǎn)定義為具有 17nm 至 19nm 幾何形狀的 DRAM，1ynm 是 14nm 至 16nm，1znm 是 11nm 至 13nm。目前供應(yīng)廠商的節(jié)點(diǎn)停留在 1xnm 狀態(tài)（1xnm， 1ynm，1znm，新三代制程包括 1anm，1bnm，1cnm 都屬于 1xnm 節(jié)點(diǎn)機(jī)制）。各大廠商正在積極尋找新的解決方案，繼續(xù)擴(kuò)展 DRAM 并提高性能，在未來(lái)的制程節(jié)點(diǎn)上可能會(huì)使用 EUV 光刻實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變。SK Hynix 計(jì)劃在 1anm 使用 EUV，該技術(shù)將于 2021 年面世。三星在 1znm 完成了對(duì) DRAM 的 EUV 測(cè)試，但不會(huì)用于量產(chǎn)，可能會(huì)用于 1a 或 1b 的產(chǎn)品中。美光則計(jì)劃將 193nm 浸沒(méi)式光刻和 SADP 擴(kuò)展到 1bnm。

NAND 閃存驅(qū)動(dòng)器的容量取決于芯片中的單元數(shù)量。在 2D NAND 結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)單元在單個(gè)管芯層中彼此相鄰放置，以提高存儲(chǔ)容量。單元尺寸從 120 nm 減小到 1x nm，使容量增加了 100 倍，且當(dāng)前 15nm/14nm 已經(jīng)達(dá)到了極限。2D NAND 技術(shù)存在兩個(gè)局限，一是單元縮小是依靠光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)光刻技術(shù)到達(dá)極限時(shí)，單元無(wú)法進(jìn)一步縮??；二是當(dāng)存儲(chǔ)單元降至 20 nm 以下時(shí)，電荷從一個(gè)單元泄漏到另一個(gè)單元的機(jī)會(huì)大大增加，這種單元間干擾會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞，從而嚴(yán)重?fù)p害閃存的可靠性。因此廠商們轉(zhuǎn)向 3D NAND， 單元以垂直堆疊的方式來(lái)增加密度。3D 堆疊有單層堆棧和線堆棧兩種。在最新的 128 層中，廠商大多使用兩個(gè) 64 層進(jìn)行堆疊，三星計(jì)劃單層堆疊，在沒(méi)有其他新突破的情況下，128 層是單層堆疊的極限。而線堆疊在 500 層也可能存在問(wèn)題，因此還需要探索新的堆疊方法。

不管是邏輯芯片還是存儲(chǔ)芯片，制程量級(jí)越低，技術(shù)難度越大，制作成本也越高。IBS 的數(shù)據(jù)顯示：28nm 體硅器件的設(shè)計(jì)成本大致在 5130 萬(wàn)美元左右，而 7nm 芯片需要 2.98 億， 5nm 則需要 5.42 億美元，成本的增長(zhǎng)速度越來(lái)越快。

半導(dǎo)體制程以 28nm 為界線，分為先進(jìn)制程和成熟制程。從需求上看，先進(jìn)制程需求在逐年增長(zhǎng)，成熟制程需求較為穩(wěn)定。

2.1.1. 成熟制程——以 28nm 為代表

28nm 是半導(dǎo)體制程里性價(jià)比最高、長(zhǎng)周期屬性明顯的制程。一方面，相較于 40nm 及更早期制程，28nm 工藝在頻率調(diào)節(jié)、功耗控制、散熱管理和尺寸壓縮方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。另一方面，由于 16nm/14nm 及更先進(jìn)制程采用 FinFET 技術(shù)，維持高參數(shù)良率以及低缺陷密度難度加大，每個(gè)邏輯閘的成本都高于 28nm，從前面制程成本比較的圖中也可以看出， 先進(jìn)制程每一代成本都加速上升。隨著成本不斷上升，只有少數(shù)客戶能夠負(fù)擔(dān)得起轉(zhuǎn)向高級(jí)節(jié)點(diǎn)的費(fèi)用。

28nm 工藝處于 32nm 和 22nm 之間，業(yè)界在 45nm 階段引入了 high-k 值絕緣層/金屬柵極（HKMG）工藝，在 32nm 處引入了第二代 high-k 絕緣層/金屬柵工藝，這些為 28nm 的逐步成熟打下了基礎(chǔ)。而在之后的先進(jìn)工藝方面，從 22nm 開(kāi)始采用 FinFET（鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管）等。28nm 正好處于制程過(guò)渡的關(guān)鍵點(diǎn)上，使其性價(jià)比高。

28nm 制程主要有 HKMG 工藝（金屬柵極+高介電常數(shù)絕緣層 High-k 柵結(jié)構(gòu)）和poly/SiON 工藝（多晶硅柵+氮氧化碳絕緣層的柵極結(jié)構(gòu)）。與傳統(tǒng)的 Poly/SiON 工藝相比， HKMG 技術(shù)可以有效的改善驅(qū)動(dòng)能力，進(jìn)而提高晶體管的性能，同時(shí)大幅降低低柵極漏電量。Poly/SiON 工藝的特點(diǎn)是成本低，工藝簡(jiǎn)單，適合對(duì)性能要求不高的手機(jī)和移動(dòng)設(shè)備。HKMG 的優(yōu)點(diǎn)是大幅減小漏電流，降低晶體管的關(guān)鍵尺寸從而提升性能，但是工藝相對(duì)復(fù)雜，成本與 Poly/SiON 工藝相比較高。

市場(chǎng)上提供 28nm 制程的主要廠商有臺(tái)積電、聯(lián)電、三星、GF、中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體等。臺(tái)積電于 2011 年開(kāi)始導(dǎo)入 28nm 制程量產(chǎn)，并在 2012 年攻克了 28nm HKMG 制程，三星則是在 2012 年實(shí)現(xiàn)了 28nm 的量產(chǎn)，并于 2013 年導(dǎo)入了 28nm HKMG。UMC 在 2014 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn) 28nm 的 HKMG，目前公司放棄了 12nm 以下先進(jìn)制程的研發(fā)。格芯在 2013 年量產(chǎn)，格芯的主要工藝是 FD-SOI。中芯國(guó)際在 2015 年開(kāi)始導(dǎo)入 28nm 制程量產(chǎn)的， 并于 2018 年導(dǎo)入 HKMG，同年華虹宣布開(kāi)始 28nm 制程量產(chǎn)。

目前，雖然高端市場(chǎng)被 7nm、10nm 以及 14nm/16nm 工藝占據(jù)，但 40nm、28nm 等并不會(huì)退出。 28nm~16nm 工藝現(xiàn)在仍然是臺(tái)積電的營(yíng)收主力，中芯國(guó)際則在持續(xù)提高28nm 良率。

在下游需求方面，IoT/穿戴裝置與面板驅(qū)動(dòng) IC 需求看漲。一方面，IoT 芯片功能大多以數(shù)據(jù)收集為主，功能單純且需維持長(zhǎng)時(shí)間使用并兼顧低價(jià)高量，因此多半集中在 28nm 以上的節(jié)點(diǎn)制造。近年 IoT 與各項(xiàng)領(lǐng)域結(jié)合程度越來(lái)越高，5G 與 AI 的推動(dòng)讓 IoT 有了進(jìn)一步的技術(shù)需求，也讓客戶評(píng)估制程技術(shù)轉(zhuǎn)移的可能性。另一方面，受惠 OLED 面板在更多的終端應(yīng)用產(chǎn)品上滲透率持續(xù)上升，以及國(guó)內(nèi) OLED 廠商產(chǎn)能陸續(xù)開(kāi)出，OLED DDIC(面板驅(qū)動(dòng) IC)市場(chǎng)也將成為新一波 28nm 的成長(zhǎng)動(dòng)能；過(guò)去 OLED DDIC 以 40nm 制程為主，但為了滿足日后需求量上升，在既有 40nm 產(chǎn)能已滿載而 28nm 產(chǎn)能出現(xiàn)空缺的情況下，晶圓代工廠商也積極與客戶合作制程轉(zhuǎn)移，期望能達(dá)到填補(bǔ) 28nm 缺口并囊括更多訂單。

2.1.2. 先進(jìn)制程——得先進(jìn)制程者得天下

半導(dǎo)體從成熟制程發(fā)展先進(jìn)制程，必須要解決光刻、晶體管架構(gòu)、溝道材料三個(gè)問(wèn)題。

光刻

光刻是半導(dǎo)體制造過(guò)程中最難的一步。在半導(dǎo)體制作過(guò)程中，光刻設(shè)備會(huì)投射光束， 穿過(guò)印著圖案的掩模及光學(xué)鏡片，將線路圖曝光在帶有光感涂層的硅晶圓上；通過(guò)蝕刻曝光或未受曝光的部份來(lái)形成溝槽，然后再進(jìn)行沉積、蝕刻、摻雜，架構(gòu)出不同材質(zhì)的線路； 此制程被一再重復(fù)， 就能將數(shù)以十億計(jì)的 MOSFET 或其他晶體管，建構(gòu)在硅晶圓上，形成一般所稱的集成電路。光刻決定了半導(dǎo)體線路的精度，以及芯片功耗與性能，相關(guān)設(shè)備需要集成材料、光學(xué)、機(jī)電等領(lǐng)域最尖端的技術(shù)。

光源是光刻機(jī)核心之一，光刻機(jī)的工藝能力首先取決于其光源的波長(zhǎng)。光源波長(zhǎng)越短，激發(fā)出的更小尺寸的光子。曝光方式分為 Stepper 和 Scanner 兩種。Stepper 一次性將整個(gè)區(qū)域進(jìn)行曝光；Scanner 將鏡頭沿 Y 方向的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)空間曝光，硅片和掩模同時(shí)沿 X 方向移動(dòng)經(jīng)過(guò)曝光區(qū)動(dòng)態(tài)完成整個(gè)區(qū)域的曝光。Scanner 曝光圖像畸變小、一致性高，速度也更快，所以目前主流光刻機(jī)都是 Scanner。

下一代的工藝，就必須采用 EUV 光源的設(shè)備，三星 7nm 節(jié)點(diǎn)上已經(jīng)采用了 EUV 設(shè)備。隨著先進(jìn)制程的進(jìn)一步發(fā)展，EUV 光刻設(shè)備是必要設(shè)備。

目前 EUV 技術(shù)主要運(yùn)用在邏輯工藝制程中。由于三星、臺(tái)積電在 2019 年大規(guī)模量產(chǎn) EUV 工藝，所以 2019 年是 ASML 的 EUV 光刻機(jī)大幅增長(zhǎng)的一年。ASML 2019 年財(cái)報(bào)顯示，全年共計(jì)出貨 26 臺(tái) EUV 光刻機(jī)，營(yíng)收 118.2 億歐元，同比增長(zhǎng)了 8，EUV 光刻機(jī)的營(yíng)收占比從 2018 年的 23 提升到 31 。未來(lái)也會(huì)保持這個(gè)趨勢(shì)，預(yù)計(jì) 2020 年交付 35 臺(tái) EUV 光刻機(jī)，2021 年則會(huì)達(dá)到 45 臺(tái)到 50 臺(tái)的交付量。ASML 還針對(duì)后續(xù)更為先進(jìn)的 3 納米、2 納米制程的需求，開(kāi)始規(guī)劃新一代 EUV 光刻機(jī) EXE:5000 系列。

晶體管架構(gòu)

在半導(dǎo)體制程進(jìn)化的過(guò)程中，um 級(jí)及高尺寸 nm 級(jí)采用的都是 MOS 結(jié)構(gòu)，縮小尺寸就是縮小了柵極橫向的寬度。隨著制程要求的進(jìn)一步提高，如果采用 MOS 結(jié)構(gòu)，線寬需要繼續(xù)縮小，這會(huì)造成源端和漏端短路，電路會(huì)因此失效，且飽和電流會(huì)過(guò)小。

為了解決這些問(wèn)題，出現(xiàn)了 FinFET 技術(shù)和 FD-SOI 技術(shù)。

FinFET 是一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一從基材突出的狹窄半導(dǎo)體材料有源區(qū)域，因此， 類似于鰭(fin)。此鰭包括源極區(qū)域與漏極區(qū)域。鰭的有源區(qū)域通過(guò)淺溝槽隔離(shallow trench isolat1n, STI)而被分隔，一般通過(guò)二氧化娃(S12)。鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管也包括一位于源極區(qū)域與漏極區(qū)域之間的柵極區(qū)域。柵極區(qū)域形成于鰭的上表面與側(cè)壁，以包裹圍繞鰭。在柵極下方延伸且介于源極區(qū)域與漏極區(qū)域之間的鰭的部分為溝道區(qū)域。

FD-SOI 技術(shù)是一種平面工藝，利用不同的起始襯底，利用現(xiàn)有的 CMOS 平面制造方法的性能并擴(kuò)展其性能。FD-SOI 襯底具有一層超薄的絕緣體層掩埋氧化物，位于基底硅的頂部。晶體管通道由非常薄的硅薄膜組成。在設(shè)計(jì)上，F(xiàn)D-SOI 技術(shù)比傳統(tǒng)的大體積 CMOS 具有更好的晶體管靜電特性，并減少了器件泄漏。

SOI 技術(shù)不需要在 Fab 廠上進(jìn)行大量投資，且具有良好的背柵偏置選項(xiàng)。通過(guò)在 BOX 下方創(chuàng)建后柵極區(qū)域，我們還可以控制電壓，這使其適用于低功耗應(yīng)用。但 SOI 技術(shù)很難控制晶片中的錫硅膜，故晶片的成本要高于塊狀硅晶片，且 SOI 晶圓的供應(yīng)商數(shù)量比較少， 這將使總工藝成本增加約 10％。與 SOI 相比，F(xiàn)inFET 具有更高的驅(qū)動(dòng)電流，應(yīng)變技術(shù)可用于增加載流子遷移率，但 FinFET 制造工藝復(fù)雜。

在應(yīng)用上，F(xiàn)inFET 主要應(yīng)用于高性能、高集成度領(lǐng)域，比如 GPU 和 CPU 等高性能器件。

FD-SOI 在 IoT、5G、AI 和 ADAS/自動(dòng)駕駛中在成本和性能方面顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。

兩種技術(shù)各有特點(diǎn)，未來(lái)在 40/28 納米，14/10 納米的 FD-SOI 和 FinFET 技術(shù)會(huì)共存一段相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。最終發(fā)展到 7 納米及以下時(shí)，SOI 也將從 2D 發(fā)展到 3D，即發(fā)展為 SOI FinFET 工藝。這表明 SOI 與 FinFET 技術(shù)可能殊途同歸。

溝道材料

溝道是連接MOS 器件源和漏之間的一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域，溝道材料影響電子在溝道中的遷移率。半導(dǎo)體制程向更先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)邁進(jìn)時(shí)，需要找到合適的溝道材料，加快電子在溝道中的移動(dòng)速度，提高器件的頻率。鍺及 III-V 族化合物具有這種特性，但是這些材料必須要具備與硅材料兼容的工藝，因此目前 SiGe 是比較好的選擇。

隨著這三個(gè)問(wèn)題的解決，半導(dǎo)體制程向先進(jìn)工藝發(fā)展。目前，臺(tái)積電和三星均已有 7nm 工藝，英特爾為 10nm 工藝，但從晶體管密度上看，英特爾 10nm 技術(shù)可與三星和臺(tái)積電的 7nm 技術(shù)媲美。

先進(jìn)制程的優(yōu)勢(shì)在哪里？

從客戶端來(lái)看，目前選擇 7nm 工藝的客戶已經(jīng)超過(guò) 10 多家（AMD、蘋果、Bitman、博通、海思、聯(lián)發(fā)科、英偉達(dá)、高通、賽靈思、平頭哥等），7nm EUV 至少有 5 家（AMD、蘋果、海思、三星、高通），6nm 的客戶則除了以上的 5 家之外，還多了博通和聯(lián)發(fā)科，5nm 目前已確認(rèn)將采用的客戶則有 AMD、蘋果、海思、三星和賽靈思。這些客戶帶來(lái)龐大體量的訂單給代工廠帶來(lái)高額營(yíng)收，2019年，臺(tái)積電作為唯一采用 7nm 工藝技術(shù)的純晶圓代工廠，每片晶圓營(yíng)收顯著增加。

除了晶圓代工和邏輯芯片制造外，三星、美光、SK Hynix 和 Kioxia/WD 等存儲(chǔ)器供應(yīng)商也在使用先進(jìn)的工藝制造 DRAM 和 flash 存儲(chǔ)器組件。下游企業(yè)采用越來(lái)越先進(jìn)的工藝， 未來(lái)先進(jìn)制程會(huì)給制造廠商貢獻(xiàn)更多的營(yíng)收。

2.2. 晶圓尺寸

從晶圓發(fā)展歷程來(lái)看，晶圓尺寸經(jīng)歷了 2 英寸、4 英寸、5 英寸、6 英寸、8 英寸和 12 英寸。晶圓的尺寸越大，在單片晶圓上制造芯片的數(shù)量就越多，單片芯片的分?jǐn)偝杀倦S之降低，并且晶圓片邊緣的損失會(huì)減小，因此發(fā)展大尺寸晶圓片有利于降低成本，但同時(shí)對(duì)設(shè)備和工藝的要求也越高。在同樣的工藝條件下，300mm 半導(dǎo)體晶圓的可使用面積超過(guò)200mm 晶圓的兩倍以上，可使用率（衡量單位晶圓可生產(chǎn)的芯片數(shù)量的指標(biāo)）是 200mm 硅片的 2.5 倍左右。圖 19 為不同尺寸晶圓面積對(duì)比，資料來(lái)源于文章 Critical Dimension Sample Planning for 300 mm Wafer Fabs（作者：Sung Jin Lee, Raman K. Nurani, Ph.D., Viral Hazari, Mike Slessor, KLA-Tencor Corporation, J. George Shanthikumar, Ph.D., UC Berkeley）。

晶圓的原材料就是硅片，晶圓尺寸、需求與硅片息息相關(guān)。全球半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)最主流的產(chǎn)品規(guī)格為 300mm 和 200mm，300mm 硅片出貨面積增長(zhǎng)速度明顯高于 200mm 和150mm。2018 年，300mm 硅片和 200mm 硅片市場(chǎng)份額分別為 63.83 %和 26.14% ，兩種尺寸硅片合計(jì)占比接近 90%。

200mm 硅片的發(fā)展：

200mm 硅片的發(fā)展：2011 年開(kāi)始，200mm 半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)占有率穩(wěn)定在 25-27%之間。2016 年至 2017 年，由于汽車電子、智能手機(jī)用指紋芯片、液晶顯示器市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)，200mm 硅片出貨面積同比增長(zhǎng) 14.68% 。2018 年，受益于汽車電子、工業(yè)電子、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用領(lǐng)域的強(qiáng)勁需求，以及功率器件、傳感器等生產(chǎn)商將部分產(chǎn)能從 150mm 轉(zhuǎn)移至200mm，帶動(dòng) 200mm 硅片繼續(xù)保持增長(zhǎng)。

300mm 硅片的發(fā)展：自 2000 年全球第一條 300mm 芯片制造生產(chǎn)線建成以來(lái)，300mm 半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)需求增加，出貨面積不斷上升。2008 年，300mm 半導(dǎo)體硅片出貨量首次超過(guò) 200mm 半導(dǎo)體硅片；2009 年，300mm 半導(dǎo)體硅片出貨面積超過(guò)其他尺寸半導(dǎo)體硅片出貨面積之和。2000 年至 2018 年，由于移動(dòng)通信、計(jì)算機(jī)等終端市場(chǎng)持續(xù)快速發(fā)展，300mm 半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)份額從 1.69 大幅提升至 63.83% ，成為半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)最主流的產(chǎn)品。2016-2018 年，由于人工智能、區(qū)塊鏈、云計(jì)算等新興終端市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，300mm 半導(dǎo)體硅片出貨面積年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 8.36 %。

制程工藝的進(jìn)步對(duì)硅片面積要求更高。目前，90nm 及以下的制程主要使用 300mm 硅片， 90nm 以上的制程主要使用 200mm 或更小尺寸的硅片。隨著半導(dǎo)體制程的不斷縮小，芯片生產(chǎn)的工藝愈加復(fù)雜，生產(chǎn)成本不斷提高，成本因素驅(qū)動(dòng)硅片向著大尺寸的方向發(fā)展。因此未來(lái)幾年，300mm 仍將是半導(dǎo)體硅片的主流品種。

下游產(chǎn)品中，大尺寸硅片能夠生產(chǎn)更多類型的產(chǎn)品，且尺寸越大，高端芯片需求越高。不過(guò)近年來(lái)受到新興市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)，八寸晶圓也面臨供不應(yīng)求的局面。全球 8 英寸晶圓廠大多擁有成熟的制程，運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng)從而可以讓固定成本和運(yùn)營(yíng)成本降低，適合多樣化產(chǎn)品和特色工藝的開(kāi)發(fā)。

2.3. 晶圓產(chǎn)能

自 2000 年以來(lái)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)靠著增加晶圓投片量來(lái)提高芯片出貨量，利用制程微縮讓每片晶圓切割出更多芯片的貢獻(xiàn)并不多。從 2000～2019 年，每片晶圓切割出的良品芯片的年平均成長(zhǎng)率僅 0.9％，但通過(guò)增加晶圓投片來(lái)增加的良品芯片的年平均成長(zhǎng)率達(dá) 6.5％。總體來(lái)看，2000～2019 年全球每年新增加的芯片數(shù)量，有 86％來(lái)自晶圓投片量增加，只有 14％是來(lái)自制程微縮讓每片晶圓切割出更多芯片。因此晶圓產(chǎn)能意味著潛在的銷售量， 是影響制造廠商營(yíng)收的一大因素。

從供需結(jié)構(gòu)分析，供給端 2019Q4 硅片全球產(chǎn)能，200mm 已經(jīng)回落至 500 萬(wàn)片/月，同2016 年周期啟動(dòng)時(shí)同一水準(zhǔn)，300mm 接近 600 萬(wàn)片/月，落于景氣高點(diǎn)水位之下，考慮到需求端芯片存在 1 高性能計(jì)算芯片/指紋識(shí)別 die 面積增大；2 新應(yīng)用（5G/車聯(lián)網(wǎng)/云計(jì)算）等所需硅含量提升，供需緊平衡已經(jīng)出現(xiàn)。

根據(jù)制程節(jié)點(diǎn)劃分，200mm 當(dāng)量晶圓月產(chǎn)能如下所示。先進(jìn)制程的發(fā)展是晶圓需求的強(qiáng)勁拉動(dòng)力。

截至 2019 年 12 月，全球排名前五名晶圓每月的產(chǎn)能超過(guò) 100 萬(wàn)片晶圓（200mm 等效晶圓），產(chǎn)能合計(jì)占全球晶圓總產(chǎn)能的 53％。

2017 至 2020 年，全球芯片制造產(chǎn)能（折合成 200mm）預(yù)計(jì)將從 1985 萬(wàn)片/月增長(zhǎng)至2407 萬(wàn)片/月，年均復(fù)合增長(zhǎng)率 6.64 ；中國(guó)芯片制造產(chǎn)能從 276 萬(wàn)片/月增長(zhǎng)至 460 萬(wàn)片/月，年均復(fù)合增長(zhǎng)率 18.50 。近年來(lái)，隨著中芯國(guó)際、華力微電子、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、華虹宏力等中國(guó)大陸芯片制造企業(yè)的持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，中國(guó)大陸芯片制造產(chǎn)能增速高于全球芯片產(chǎn)能增速。

從產(chǎn)能利用率方面看，晶圓廠平均產(chǎn)能利用率略有波動(dòng)，但整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

3. 半導(dǎo)體制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)邏輯

半導(dǎo)體制造行業(yè)具有人才、技術(shù)和資本密集的特點(diǎn)。

人才和技術(shù)密集：半導(dǎo)體制造行業(yè)是受研發(fā)和技術(shù)驅(qū)動(dòng)的行業(yè)，對(duì)人才和技術(shù)極為看重。2018 年畢馬威聯(lián)合 SEMI 發(fā)布了一份問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)，受訪者皆為全球半導(dǎo)體的行業(yè)高管，其中有 64%的人認(rèn)為人才風(fēng)險(xiǎn)是三大運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)之一。集成電路人才稀缺，《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(2018-2019 年版)》預(yù)計(jì)中國(guó) IC 制造行業(yè)人才 2021 年需求達(dá)到 24.6 萬(wàn)，比 2019 年多 10.2 萬(wàn)，因此半導(dǎo)體行業(yè)成為了國(guó)內(nèi)引進(jìn)人才最多的行業(yè)。中芯國(guó)際引進(jìn)梁孟松，紫光集團(tuán)旗下的長(zhǎng)江存儲(chǔ)，以及合肥長(zhǎng)鑫的 DRAM 廠引進(jìn)美光、SK 海力士等大廠的人才。在引進(jìn)人才之后，中芯國(guó)際在 19 年底成功實(shí)現(xiàn) 14nm 量產(chǎn)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)量產(chǎn)了 64 層堆棧 3D 閃存，合肥長(zhǎng)鑫量產(chǎn)了 DDR4 內(nèi)存。

在技術(shù)方面，在上文已經(jīng)介紹過(guò)各大公司在制程方面的發(fā)展，以及先進(jìn)制程對(duì)公司營(yíng)收的貢獻(xiàn)。從歷史的發(fā)展看，當(dāng)某家大廠可以量產(chǎn)最新先進(jìn)制程時(shí)，公司的訂單量會(huì)飆升，營(yíng)收也會(huì)大漲。

資本密集：半導(dǎo)體制造廠商需要持續(xù)不斷投入工藝制程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的研發(fā)，且半導(dǎo)體制造企業(yè)是重資產(chǎn)企業(yè)，需要資本的大力支持。自 1990 年代以來(lái)，半導(dǎo)體行業(yè)在研發(fā)強(qiáng)度方面一直領(lǐng)先于所有其他主要工業(yè)領(lǐng)域，每年用于研發(fā)的支出平均約占總銷售額的 15%，近幾年略有下降，是因?yàn)槭杖攵嗽鲩L(zhǎng)更強(qiáng)勁。雖然半導(dǎo)體行業(yè)過(guò)去五年研發(fā)支出年度增長(zhǎng)放緩，但是由于先進(jìn)制程的發(fā)展對(duì)技術(shù)提出了更高的需求，包括 EUV 光刻技術(shù)、sub-3nm 工藝技術(shù)、3D 模具堆疊技術(shù)使未來(lái)五年研發(fā)支出會(huì)加速增長(zhǎng)， 預(yù)計(jì) 2019-2024 年復(fù)合增長(zhǎng)率為 4.4 %。

以晶圓代工廠為例，臺(tái)積電和中芯國(guó)際研發(fā)支出略有波動(dòng)，整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。聯(lián)電在放棄 7nm 制程研發(fā)后，研發(fā)支出略有下降。

在資本支出方面，前五大公司（三星、英特爾、臺(tái)積電、SK Hynix 和美光）資本支出總額占全球半導(dǎo)體行業(yè)資本支出的 68%，創(chuàng)歷史新高。

單看純晶圓代工廠，臺(tái)積電、中芯國(guó)際、聯(lián)電、格芯資本支出均在全球純晶圓代工廠前列。臺(tái)積電飛速上升，其中臺(tái)積電 19 年資本支出同比增長(zhǎng) 61.6 %。中芯國(guó)際在這兩年略有下降，但相較 15 年前依舊處于較高水平。聯(lián)電在放棄 7nm 制程的研發(fā)后，資本支出近兩年有明顯下降。格芯雖然放棄了 7nm 制程，但是轉(zhuǎn)戰(zhàn) SOI 工藝，因此資本支出下降沒(méi)有聯(lián)電明顯

綜上，半導(dǎo)體制造行業(yè)發(fā)展靠的是人才、技術(shù)、資本三者結(jié)合。人才是企業(yè)的軟實(shí)力， 為公司提供源源不斷的研發(fā)智慧。半導(dǎo)體制造行業(yè)是重資產(chǎn)行業(yè)，先進(jìn)制程的進(jìn)步與先進(jìn)設(shè)備有關(guān)，資本的投入為先進(jìn)技術(shù)研發(fā)、廣羅人才提供支持。技術(shù)發(fā)展是企業(yè)成為行業(yè)龍頭的必要標(biāo)準(zhǔn)。反向看，技術(shù)發(fā)展會(huì)為公司開(kāi)拓廣闊市場(chǎng)，營(yíng)收增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)資本積累，提高公司實(shí)力，產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)，吸引人才流入。三者相互作用，使半導(dǎo)體龍頭企業(yè)技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快，資本積累越來(lái)越多，同樣擁有專業(yè)技術(shù)的人才也越多， 馬太效應(yīng)由此形成

4. 制造行業(yè)長(zhǎng)期成長(zhǎng)邏輯/未來(lái)增量空間

半導(dǎo)體制造行業(yè)的發(fā)展是受到下游需求驅(qū)動(dòng)的，因此對(duì)下游市場(chǎng)的發(fā)展進(jìn)行分析能夠理清制造行業(yè)的長(zhǎng)期成長(zhǎng)邏輯及未來(lái)的增量空間。

4.1. 長(zhǎng)期成長(zhǎng)邏輯

將應(yīng)用分為兩類，一類是受到摩爾定律主導(dǎo)的市場(chǎng)，主要包括智能手機(jī)、電腦和服務(wù)器的CPU 和存儲(chǔ)芯片；一類是超越摩爾定律的應(yīng)用領(lǐng)域，主要包括模擬芯片、傳感器、功率芯片等領(lǐng)域。

受摩爾定律主導(dǎo)的市場(chǎng)

摩爾定律主導(dǎo)的市場(chǎng)是半導(dǎo)體市場(chǎng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，從市場(chǎng)增速來(lái)看，存儲(chǔ)芯片、邏輯芯片增速依舊排在前列。

CPU 為了滿足高性能計(jì)算、續(xù)航散熱這些需求，對(duì)芯片制程需求越來(lái)越高，手機(jī)和電腦都是最先采用先進(jìn)制程的領(lǐng)域。從性能上看，據(jù) techcenturion 評(píng)測(cè)，目前手機(jī) CPU 芯片性能最好的是蘋果的 A13，采用的是臺(tái)積電的 7nm 工藝。

目前性能最高的 PC CPU 芯片為 AMD 的銳龍 Thread Ripper 3990X，采用的也是臺(tái)積電的7nm 工藝。

從手機(jī)和電腦的 CPU 芯片發(fā)展中可以看到搶占最先進(jìn)制程的重要性。存儲(chǔ)芯片的發(fā)展前面也已經(jīng)提過(guò)了，市場(chǎng)被擁有先進(jìn)制程的大廠商三星、海力士、美光等瓜分。

CPU 和存儲(chǔ)器的長(zhǎng)期動(dòng)能來(lái)自手機(jī)、PC 和服務(wù)器的增長(zhǎng)。目前手機(jī)、計(jì)算機(jī)等仍是半導(dǎo)體行業(yè)終端最大的應(yīng)用市場(chǎng)。2018 年全球手機(jī)和基站、計(jì)算機(jī)用芯片銷售額分別為 487 億美元、280 億美元，在半導(dǎo)體終端市場(chǎng)的占比分別為 36%、21% 。智能手機(jī)和計(jì)算機(jī)市場(chǎng)是摩爾定律前進(jìn)的推動(dòng)力。

智能手機(jī)的成長(zhǎng)動(dòng)力主要源自 5G 的出現(xiàn)。2020 年是 5G 開(kāi)始興起的一年，IDC 預(yù)計(jì) 2020 年將出貨 1.9 億部 5G 智能手機(jī)，占智能手機(jī)總出貨量的 14％，預(yù)計(jì)到 2023 年，這一數(shù)字將增長(zhǎng)到全球智能手機(jī)出貨量的 28.1％。

2019 年全球 PC 出貨量同比增長(zhǎng) 2.7%，這是自 2011 年市場(chǎng)增長(zhǎng) 1.7%以來(lái)，PC 首次實(shí)現(xiàn)全年增長(zhǎng)，這也是 PC 市場(chǎng)進(jìn)入回暖的明顯跡象。盡管市場(chǎng)面臨挑戰(zhàn)，PC 市場(chǎng)一直被看衰， 但是可以看到 PC 需求仍然一直存在。從 PC 的設(shè)計(jì)上看，全面屏和輕薄化是趨勢(shì)，性能、續(xù)航、散熱需求也逐漸增加，這些需求對(duì)電腦 CPU 的要求更高。

數(shù)據(jù)的高速增長(zhǎng)帶動(dòng)了數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)急速增長(zhǎng)。MarketsandMarkets 估計(jì)，到 2024 年，全球數(shù)據(jù)中心機(jī)架服務(wù)器市場(chǎng)將從 2019 年的 521 億美元增長(zhǎng)到 1025 億美元，在預(yù)測(cè)期內(nèi)復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）為 14.5 %。推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)的因素是對(duì)可擴(kuò)展數(shù)據(jù)中心和高密度計(jì)算的需求。此外，邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等新興技術(shù)的進(jìn)步有望為數(shù)據(jù)中心機(jī)架式服務(wù)器供應(yīng)商創(chuàng)造充足的機(jī)會(huì)。

從邏輯芯片的營(yíng)收變化看，邏輯芯片營(yíng)收占比一直處于 25 左右，多年占比穩(wěn)定，據(jù) WSTS估計(jì)，19 年?duì)I收 1046 億美元，較 18 年有下降，但是占比提升，因此營(yíng)收主要受半導(dǎo)體整體行業(yè)景氣度的影響，而 20 年?duì)I收會(huì)有所上升，占比也有提升。

在半導(dǎo)體各類芯片中，存儲(chǔ)芯片在營(yíng)收中占比最大。存儲(chǔ)芯片市場(chǎng) 2018 年?duì)I收 1579.67億美元，占比 33.70% ，在整個(gè)半導(dǎo)體市場(chǎng)的份額已超過(guò) 1/3。根據(jù) WSTS 19 年 11 月公布的預(yù)測(cè)，2019 年占比有所下降，約為 25.89 %，但仍然是占比最大的板塊。從增長(zhǎng)率看， NAND 產(chǎn)能和價(jià)格的增長(zhǎng)會(huì)高于 DRAM。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片的增量市場(chǎng)來(lái)自于 5G、云計(jì)算、AI 和物聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)種類、數(shù)量高速的增長(zhǎng)，對(duì)處理器的要求越來(lái)越高，對(duì)存儲(chǔ)的需求也在增大，因此摩爾定律的主導(dǎo)市場(chǎng)發(fā)展空間大，利潤(rùn)率高，依舊是各大廠商競(jìng)相追逐的領(lǐng)域。

對(duì)于半導(dǎo)體制造廠商而言，目前 CPU 和存儲(chǔ)領(lǐng)域是制造龍頭蠶食的區(qū)域，擁有先進(jìn)制程的制造公司才有能力加入這個(gè)市場(chǎng)。且手機(jī)、PC 經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展基本上屬于穩(wěn)定的存量市場(chǎng)，因此為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額，各大廠商在制程上追逐。除此之外，制造廠商迅速布局 5G、云計(jì)算、AI 和物聯(lián)網(wǎng)提供的新的增量市場(chǎng)。由于先進(jìn)制程研發(fā)的穩(wěn)步推進(jìn)，臺(tái)積電一直是蘋果的代工，而高通的訂單則一直被三星和臺(tái)積電爭(zhēng)奪，技術(shù)是設(shè)計(jì)廠商選擇代工的影響因素，因此想要在摩爾定律主導(dǎo)的市場(chǎng)獲取市場(chǎng)份額，持續(xù)實(shí)現(xiàn)成長(zhǎng)，制造廠商第一要?jiǎng)?wù)是推動(dòng)自身先進(jìn)制程的發(fā)展。

超越摩爾定律應(yīng)用領(lǐng)域

摩爾定律的推進(jìn)降低了 CPU、存儲(chǔ)、邏輯芯片的成本，但是不能給模擬芯片、傳感器芯片、射頻芯片等帶來(lái)理想的成本效益。RF、電源管理、MEMS、CMOS 傳感器等芯片需要更專業(yè)化，需要通過(guò)集成增加更多功能。雖然這些專用芯片的制造商仍然關(guān)注尺寸、速度和功率，但是不一定需要在最先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行功能集成，它們需要綜合考慮性能、集成度和成本。這類應(yīng)用統(tǒng)稱為超越摩爾定律的應(yīng)用領(lǐng)域。摩爾制程主導(dǎo)的領(lǐng)域追求的是制程的發(fā)展，而超越摩爾定律的應(yīng)用領(lǐng)域朝著多樣化發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用就是一個(gè)很好的例子。典型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可能包括具有模擬接口的傳感器、用于編碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器、用于數(shù)據(jù)通信的射頻功能、用于控制設(shè)備和處理數(shù)據(jù)的處理器，另外可能還有電池和電池接口。大多數(shù)情況下，這些設(shè)備可能處于休眠模式，所以超低漏電是一個(gè)關(guān)鍵要求。然而，一旦被信號(hào)喚醒，設(shè)備必須立即切換到高性能模式，以便在存儲(chǔ)器中獲取或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，然后傳輸或接收數(shù)據(jù)。7nm 邏輯芯片在處理這些不同功能方面沒(méi)有任何實(shí)際優(yōu)勢(shì)。還有云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心的人工智能推理/訓(xùn)練應(yīng)用與芯片制程關(guān)系不大，其最大的問(wèn)題是功耗。

根據(jù) Yole 統(tǒng)計(jì)，2017 年超越摩爾的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)A需求為 4500 萬(wàn)片（8 英寸當(dāng)量），預(yù)計(jì)到 2023 年需求會(huì)增長(zhǎng)到 6600 萬(wàn)片，CAGR 10 。

1. 電源管理芯片

Yole 預(yù)測(cè)電源 IC 將受益于多個(gè)主要終端市場(chǎng)的擴(kuò)張而在 2016~2022 年期間獲得 3.6%的復(fù)合年增長(zhǎng)率，與半導(dǎo)體整體產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)趨勢(shì)保持一致。2016 年，電源 IC 市場(chǎng)的規(guī)模預(yù)計(jì)為 145 億美元，到 2022 年預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)至 180 億美元。

電源管理芯片在電子產(chǎn)品市場(chǎng)舉足輕重，幾乎所有的電子產(chǎn)品和設(shè)備都需要電源管理芯片。通信是最主要的電源管理芯片市場(chǎng)，主要包括智能手機(jī)市場(chǎng)和通信基站市場(chǎng)，而這兩部分 市場(chǎng)都受益于 5G 的發(fā)展，智能手機(jī)出貨量及單部手機(jī)電源管理芯片數(shù)量或有增長(zhǎng)，5G 基站建設(shè)量大幅增長(zhǎng)，單個(gè)基站通道數(shù)增加，這些都讓通信市場(chǎng)成為當(dāng)下有潛力的增量市場(chǎng)。汽車電源管理芯片受益于新能源汽車的驅(qū)動(dòng)；消費(fèi)電子市場(chǎng)受到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)，下游 應(yīng)用持續(xù)分散化，不同應(yīng)用對(duì)電源管理的要求也不同，TWS 耳機(jī)的發(fā)展是目前電源管理芯片最明顯的消費(fèi)電子增長(zhǎng)點(diǎn)，由于 TWS 耳機(jī)體積小需要集成度更高的電源管理芯片，且其充電盒也拉動(dòng)了電源管理芯片的需求。隨著工業(yè)從規(guī)模化走向自動(dòng)化、智能化，工業(yè)與信息化的深度融合、智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)將帶動(dòng)工業(yè)電子電源管理芯片需求的增長(zhǎng)。

2. 傳感器芯片

傳感器領(lǐng)域，手機(jī)攝像頭的需求帶動(dòng) CMOS 圖像傳感器增長(zhǎng)迅速；自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，增加了對(duì)圖像傳感器、MEMS 傳感器、激光雷達(dá)、超聲波傳感器多種類型傳感器的需求。VR/AR 帶動(dòng) MEMS 傳感器需求增長(zhǎng)。

電源管理芯片、傳感器芯片等對(duì)芯片制程要求沒(méi)有那么苛刻，因此除了龍頭廠商外，其他半導(dǎo)體制造廠商也能分一杯羹，格芯、聯(lián)電、中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體等在這些細(xì)分領(lǐng)域都能擁有一定市場(chǎng)。之前格芯和聯(lián)電都宣布了放棄研發(fā) 7nm 工藝，把更多的精力放在了專用芯片的制造商。因此，各大廠商如果在制程競(jìng)爭(zhēng)上沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，可以抓住這類市場(chǎng)的機(jī)會(huì)， 進(jìn)行專用芯片的研發(fā)。

4.2. 近年來(lái)的主線，5G、IoT、車用半導(dǎo)體、AI 提供大增量（略）

前面介紹制造廠商的兩個(gè)市場(chǎng)時(shí)，提到 5G、IoT、車用半導(dǎo)體、AI 等新興領(lǐng)域給這些市場(chǎng)注入了新的發(fā)展動(dòng)力，這也是近年來(lái)半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用的主線。

5. 中國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)的機(jī)會(huì)在哪里？

目前，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)還處在初期發(fā)展階段，國(guó)內(nèi)企業(yè)長(zhǎng)期研發(fā)投入和積累不足，使我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)在國(guó)際分工中多處于中低端領(lǐng)域，高端產(chǎn)品市場(chǎng)被歐美日韓臺(tái)等少數(shù)國(guó)際大公司壟斷。我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)亟待解決的兩個(gè)問(wèn)題是：供需失衡和結(jié)構(gòu)失衡。

供需失衡

中國(guó)是全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，也是全球工業(yè)制造中心，人口基數(shù)決定了半導(dǎo)體終端產(chǎn)品的消耗量。盡管中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，但本地制造商只能滿足該國(guó)約 30％的需求，因此只能長(zhǎng)期依賴于進(jìn)口。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2018 年，中國(guó)集成電路進(jìn)口金額達(dá) 3120.6 億美元。中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程嚴(yán)重滯后于國(guó)內(nèi)快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，中國(guó)半導(dǎo)體供需失衡嚴(yán)重，國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)口替代空間非?？捎^。

結(jié)構(gòu)失衡

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)結(jié)構(gòu)失衡。大多數(shù)半導(dǎo)體公司都是定位于中低端市場(chǎng)的中小半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司，大規(guī)模、技術(shù)壁壘高的制造公司比較少。從國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)制造封測(cè)銷售額看，半導(dǎo)體制造銷售量在三者一直是最低者，12 年以來(lái)制造占比雖然有所提高，但依舊在 30 以下。

當(dāng)前，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵階段，掌握核心技術(shù)是中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段最重要的目標(biāo)，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造公司崛起迎來(lái)機(jī)遇。

1.摩爾定律放緩為國(guó)內(nèi)制造企業(yè)提供機(jī)會(huì)

上文我們介紹過(guò)摩爾定律的發(fā)展，先進(jìn)制程工藝由于需要大量的工藝研發(fā)和資本投入，能負(fù)擔(dān)大額成本投入的晶圓廠越來(lái)越少，摩爾定律放緩。除了英特爾、臺(tái)積電、三星以外，聯(lián)電和格芯都宣布了放棄對(duì) 7nm 制程的研發(fā)。這給國(guó)內(nèi)制造企業(yè)提供了趕超的機(jī)會(huì)，目前中芯國(guó)際正在研發(fā) N+1 代制程，華虹半導(dǎo)體也在追趕 14nm 制程，以長(zhǎng)江存儲(chǔ)、合肥長(zhǎng)鑫等企業(yè)深耕存儲(chǔ)領(lǐng)域。

2. 產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移，下游應(yīng)用細(xì)分化也是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造企業(yè)的一大機(jī)會(huì)

伴隨著下游 PC、智能手機(jī)市場(chǎng)的逐漸成熟和飽和，半導(dǎo)體行業(yè)的系統(tǒng)性創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)也從 PC、智能手機(jī)、服務(wù)器三大集中性市場(chǎng)往物聯(lián)網(wǎng)、下一代智能終端等碎片化、新興化市場(chǎng)轉(zhuǎn)移，物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車等新興市場(chǎng)帶來(lái)向上重構(gòu)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)性機(jī)會(huì)。在應(yīng)用場(chǎng)景方面，采用先進(jìn)工藝的芯片種類主要是基帶、CPU、存儲(chǔ)等大型邏輯芯片，主要用于手機(jī)和筆記本電腦，而其他低功耗領(lǐng)域需要一些專用芯片。對(duì)于中低端 MCU、電源管理芯片等技術(shù)壁壘不高的細(xì)分市場(chǎng)，芯片專用化、性價(jià)比是重點(diǎn)。以功率半導(dǎo)體為代表的模擬細(xì)分市場(chǎng)中，傳統(tǒng)汽車電子、工業(yè)級(jí)芯片等市場(chǎng)對(duì)品控、功耗、性價(jià)比的要求很高。因此在這些市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)可以找到突破口，積極布局滲透市場(chǎng)。例如，三安光電在第三代半導(dǎo)體材料 GaN崛起中受益，耐威科技在 MEMS 傳感器研發(fā)中持續(xù)發(fā)展。

3. 終端品牌效應(yīng)

終端品牌的國(guó)產(chǎn)化給上游供應(yīng)鏈帶來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)，終端需求向上傳導(dǎo)可以帶動(dòng)整個(gè)供應(yīng)鏈的國(guó)產(chǎn)化。例如，“蘋果產(chǎn)業(yè)鏈”帶動(dòng)了臺(tái)積電、環(huán)旭電子和長(zhǎng)電科技等企業(yè)的發(fā)展。目前，5G 帶動(dòng)了“華為產(chǎn)業(yè)鏈”的發(fā)展，進(jìn)入華為產(chǎn)業(yè)鏈的中芯國(guó)際也將在產(chǎn)業(yè)鏈的影響下也會(huì)有所收益。

4. 政策扶持

根據(jù)“中國(guó)制造 2025”重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖對(duì) IC 制造產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將圍繞產(chǎn)能擴(kuò)充與先進(jìn)制程同步推進(jìn)。國(guó)家集成電路大基金的投資扶持了半導(dǎo)體制造企業(yè)的發(fā)展。

6. 半導(dǎo)體制造廠商（略，詳見(jiàn)報(bào)告原文）

半導(dǎo)體制造廠商主要有臺(tái)積電、三星、英特爾、聯(lián)電、格芯、中芯國(guó)際和華虹半導(dǎo)體。

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