續A股半導體全景及重溫（一）

03

芯片設計

[1]行業現狀、概況及本土化

晶片設計和晶圓製造是半導體產業鏈的核心環節。

晶片設計位於產業鏈上游的頂端，從一開始就影響著晶片的功能、性能和成本，因此對企業的研發實力要求極高。此環節的研發投入佔整個半導體研發的53%。是典型的人才智力密集型產業。

不過，這也帶來了高附加價值的好處。輕資產模式使得產業整體毛利率在30%以上，是產業鏈中利潤最高的環節。一旦掌握了核心底層架構技術，後續專利費就有可能實現。達到設計成本的50%以上。

晶片設計流程主要分為前端設計和後端設計。前端設計也叫邏輯設計，主要設計晶片的功能，後端設計也叫物理設計，主要設計晶片的製程。

業務劃分模式又可分為IDM模式和Fabless模式，即垂直整合模式和無晶圓廠模式。前者是指半導體廠商完成從晶片設計到晶片製造的全部工作，初期投資較大但能獨立掌控產業鏈，代表企業有英特爾、英飛凌等；

後者是指他們自己從事晶片設計工作，而晶圓製造則交給台積電等代工廠。資產較輕但容易被他人控制。隨著規模經濟的擴大，Fabless模式越來越成為主流。代表公司如NVIDIA、高通、中國頂尖科技企業等，今年第一季度，全球前十五大半導體公司中，營收增幅最高的四家AMD（15%）、聯發科（93%）、高通（90%）、英偉達（55%）均採用Fabless模式。

如上文所知，中國的晶片設計商在全球範圍內僅佔個位數的份額，與美國不在一個水準上。中國頂尖科技企業海思半導體雖然是一家優秀的晶片設計公司，但可惜大陸晶圓製造業落後太多，海思半導體仍被扼住咽喉，損失慘重。

[2] 龍頭企業簡析

紫光微： 是中國最大、領先的積體電路設計上市公司之一。子公司國微電子擁有完整的產品線和雄厚的技術實力。是中國特種積體電路龍頭企業。子公司紫光同芯是國內智慧卡晶片龍頭，市場滲透率進一步提升。子公司紫光同創是國內FPGA龍頭，產品性能已達到行業前千萬門水平，打破海外寡頭壟斷，未來可望在FPGA國產化進程中實現快速增長。

昭儀創新： 國產快閃記憶體晶片記憶體與MCU微控制器設計雙領先，目前全球第一無晶圓廠NOR Flash供應商，SPI NOR Flash領域市佔率全球第三。 NOR Flash產品，基於成熟的1nm製程平台，公司持續推出針對新市場應用、物聯網、汽車應用、工業控制等領域的精品；在MCU微控制器市場，3年銷售量將接近55億顆。

聯合微： 國內射頻晶片領先企業，深耕射頻前端領域，在國內射頻前端領域具有領先優勢，是國內少數的對標國際領導企業的射頻元件供應商之一。

遺囑股份： 國內影像感測器設計龍頭，2019年成功收購OmniVision、Sbike兩家影像感測器CIS設計公司，設計業務營收超過全球第十大晶片設計上市公司。並加強在分立元件、射頻IC、類比IC等領域的研發力度，形成了以CIS業務為核心、多產品線協調發展的業務佈局。

聞泰科技： 被斥資18.1億收購的Nexperia是全球功率半導體的領導者，產品主要在消費電子和汽車領域，主要產品為邏輯裝置、分立元件和MOSFET元件，是一家集設計、製造、封裝、測試於一體的半導體跨國公司，三大業務均處於全球領先地位，其中邏輯元件排名第二，二極體排名第二極車和電晶體機。

北京君正： 收購北京思誠，在全球汽車DRAM記憶體晶片市場佔有率達15%，成為國內缺一的汽車記憶體晶片龍頭企業。

新清潔能源： 國內領先的MOSFET企業，已建成自主研發的IGBT封裝測試產線，產品進入CATL、中興、飛利浦等多家國內外龍頭廠商的供應鏈，是國內少數掌握高階功率元件核心技術的廠商之一。未來將致力於打造第三代半導體功率裝置平台，積極發展新能源汽車用功率半導體。

富瀚微： 安全晶片設計的領導者。海思遭到美國制裁，被動退市。公司抓住下游客戶供應鏈轉換過程中的機遇，實現海思產品80%的替代品。 2020年，公司在安全前端ISP晶片領域的市佔率將達到60%-70%。

景峰明園： 中國首家實現LED照明驅動晶片國產化的晶片公司，出貨量位居全球第一。掌握了LED照明驅動晶片設計關鍵技術，推出LED照明驅動整體解決方案，突破了國外晶片公司對LED照明驅動晶片的壟斷。

盛邦股份有限公司： 國內類比晶片龍頭，類比晶片兩大產品線均為電源管理晶片和訊號鏈類比晶片，兩輪驅動，受惠於5G、工業驅動、人工智慧和汽車升級。

西里普： 國內訊號鏈類比晶片龍頭企業，綜合性能達到國際標準。同時主要以訊號鏈類比晶片為主，逐步擴展到電源管理類比晶片。

樂鑫科技： 全球領先的物聯網WIFI-MCU晶片公司，擁有全球最大的市場份額、一流的硬體晶片成本控制能力、完整的軟體開發生態系統。

瑞芯微： 多場景SoC供應商，佈局平板、消費性電子、OTT、支付、雲端運算、安全性等領域，專注於電源管理，自主研發的電源效能和可靠性指標處於市場領先水準。

04

晶圓製造

[1]行業現狀、概況及本土化

晶圓製造是半導體產業最關鍵的核心環節，擁有最大的市場份額。其研發投入佔整個半導體產業的13%，但資本投入卻佔64%。先進製造流程有500多道工序，是典型的資本密集製程。型行業。

中國大陸目前佔全球晶圓產能的16%。預計在全球鑄造業逐漸向中國大陸轉移的趨勢下，未來仍將持續成長，重點是何時能趕上領先我國2-3代的世界。先進的技術。

產能最高的是中國台灣和韓國，佔一半以上份額，主要是台積電和三星，技術最先進。兩人計劃投資近20億美元新建5奈米製程晶圓廠。也令人望而卻步，從而形成了強大的技術和資金壁壘。

[2] 龍頭企業簡析

中芯國際： 國內晶片代工廠無可爭議的領頭羊，擁有國內最大的技術和規模，代表國內替代積體電路最先進的製造水平，市場份額全球第四。成熟工藝的需求旺盛，但卡住的先進工藝受到政治和企業博弈的限制，沒有明顯的改善。

士蘭微： 身為國內領先的功率半導體IDM廠商之一，公司已投產國內IDM廠商首條12吋功率生產線，在功率半導體領域持續發力，堅定走IDM之路，已形成裝置（主要包括功率半導體元件MOSFE T、IGBT、二極體等）、積體電路（主要包括IPM、MCU、MEMS感測器、電源管理晶片、數位音訊視訊電路等）、LED晶片、外延片等業務板塊，是國內產品線最齊全的半導體IDM廠商。

華潤微： 華潤集團旗下高新技術企業，中國領先的功率半導體公司，國內領先的IDM製造商之一，最大的MOSFET供應商，是中國領先的擁有晶片設計、晶圓製造、封裝測試等全產業鏈一體化營運能力的半導體公司。 SiC和GaN研發生產進展順利，SiC二極體已實現小批量供貨，SiC-MOSFET產品研發接近尾聲，產業化準備有序推進，GaN 6吋和8吋產品同步開發。

星半導體： 國內車規級IGBT產業龍頭企業，全球IGBT模組市場第七名。擬建造自有晶圓生產線，用於生產高壓IGBT晶片及SiC晶片，工程達產後將形成年產360,000萬片功率半導體晶片的產能，SiC模組產品已應用於宇通新能源客車核心電控系統中。

賽維電子： 2016年，賽維透過收購瑞典Silex，獲得了全球領先的工藝IP，進入MEMS純代工賽道，成為全球MEMS代工領導者。目前公司可生產微流控、微超音波、微鏡、光開關等各類裝置。

05

封裝測試

[1]行業現狀、概況及本土化

封裝測試產業位於半導體產業鏈的末端。封裝測試技術相對低端，價值也較低，屬於勞力密集產業。

因此，憑藉廉價勞動力的優勢，中國透過資源整合和規模擴張，在封裝測試領域將其全球份額提升至38%。是我國半導體產業國產化程度最高、與國外差距最小的環節。

[2] 龍頭企業簡析

長電科技： 國內封測領先、全球第三。在全系列封裝測試方面具有領先優勢，業務涵蓋高/中/低階全品類。可提供客戶從設計模擬到中後端封測、系統級封測的全流程解決方案。

同富微電子： 全球第五大封裝測試製造商，專注於關鍵客戶策略，長期部署儲存、微處理器等產品的先進封裝技術。

華天科技： 全球第六大封測廠商，深耕封測領域數年，涵蓋引線框架、基板、晶圓級三大類封測產品。

06

半導體材料

[1]行業現狀、概況及本土化

半導體製造流程相當複雜，涉及多達300種不同材料。因此，半導體材料也是整個產業鏈中最細分的。其中很多需要先進的技術和設備來生產，技術和資金壁壘較高。 。

矽片，即矽片，佔半導體材料價值的三分之一以上，是最重要的材料。上一篇文章已經對第一代、第二代、第三代半導體材料做了比較詳細的探索，不再重複。除矽晶圓外，電子專用氣體、光罩、光阻及輔助材料均佔比在10%至15%之間，也是重要的半導體材料。

我國在全球半導體製造材料市場的佔有率為13%，略高於美國的11%，但仍是老問題，主要集中在低端。國內矽片以6吋以下為主，8吋以上依賴進口。電子特種氣體、光阻國產化率也不到20%。也使用其他高阻隔材料，例如濺鍍靶材和CMP拋光液。大多依賴進口。

[2] 龍頭企業簡析

三安光電： 三安光電旗下三安整合在LED晶片生產和銷售領域穩固領先地位的基礎上，承接化合物半導體業務，擁有GaAs、SiC、GaN、光通信和濾波器等五大板塊，主要應用於在新能源汽車、光伏、儲能、伺服器電源、礦機電源等領域。

比亞迪： 比亞迪在第三代半導體材料SiC佈局方面投入巨資，目前已成功研發出SiC MOSFET，旗下比亞迪半導體是全球首家、國內唯一一家實現SiC三相全橋模組在新能源汽車電機驅動控制器中批量應用的功率半導體公司。預計到2023年，比亞迪將在其電動車中全面採用SiC基車用矽基功率半導體取代矽基功率半導體。

中環股份有限公司： 光電與半導體雙輪驅動，主要是光電矽片，但半導體矽片產能快速成長，12吋20年產能70,000萬片/月繼續放量，產能預計突破600,000萬片/月。

萊昂微： 矽片尺寸雖小，但具有拋光片-外延片-功率元件一體化的優勢，毛利率超過40%。

南大光電： 深耕半導體材料，成功自主研發出國內首個通過客戶認證的ArF光阻產品，實現了國產ArF光阻從零到一的重大突破。業務方面，改變了原始單一的MO源業務結構，將MO源和ALD、CVD前驅體業務整合為先進前驅體業務，形成了電子特種氣體、光阻三大業務板塊及配套材料業務。 。

雅克科技： 國內半導體材料平台巨頭，業務包括半導體化學材料、電子特殊氣體、光阻。產品涵蓋半導體薄膜、光刻、沉積、蝕刻、清洗等核心環節。 2020年收購LG化學彩色光阻，獲得了彩色光阻、TFT光阻等成熟技術和量產能力，有效填補了國內彩色光阻生產的空白。

沃爾特·加斯： 本公司研發的20種替代進口產品已實現規模化生產。特氣也通過了全球最大光刻機供應商ASML的產品認證，為中芯國際、華虹宏力等第一線公司供貨。

紅大道新材料：北京科華控股有限公司進軍半導體光阻市場。北京科華是唯一躋身全球光阻企業前八名的中國光阻企業。也是國內銷售量最高的光阻企業，已進入中芯國際、長江存儲、華虹半導體等國內廠商。

安吉科技： 國內拋光液領先，國內市場佔有率超過20%，僅次於卡博特。

鼎龍股份有限公司： 國內領先的拋光墊已成為長江儲存的供應商，也持續向中芯國際加量。

江華微： 國內濕式電子化學品的領導者，打破國外企業的限制壁壘，逐步實現低端市場的本土化。其超淨高純度試劑及光阻配套試劑產品具備為平板顯示、半導體、光伏等領域提供全系列濕式電子化學品的能力。

江峰電子： 國內高純度濺鍍靶材產業領導者，延伸橫向及縱向產業鏈。目前90-7nm半導體晶片用鉭、銅、鈦、鋁靶材已可量產。其中，鉭靶材已在台積電7nm晶片中量產，5nm技術節點產品也進入驗證階段。

07

半導體設備

[1]行業現狀、概況及本土化

除了材料之外，半導體產業鏈的運作還需要半導體設備的支撐。

半導體設備主要包括矽片設備、熱處理設備、微影設備、蝕刻設備、離子注入設備、薄膜沉積設備、拋光設備、清洗設備、檢測設備等九類設備。其總投資約佔晶圓廠建設投資的75-80%，且大部分設備具有相當高的技術壁壘，幾乎是我國實現半導體產業鏈自主可控之路最關鍵的領域。

2020年，我國半導體設備國產化率僅16%，營收體量最大的半導體設備公司北方華創在全球設備份額中佔1%。還有很長的路要走。

其中，光刻機是半導體生產設備中技術壁壘最高的設備。每一件都需要數百天的打磨。其功能性光刻是晶圓製造的核心環節。將設計好的電路圖從光刻版轉移到晶圓表面的光阻上，方便後續透過蝕刻和離子注入設計電路。因此，在光刻機領域擁有壟斷地位的荷蘭公司ASML，在全球半導體產業中扮演著舉足輕重的角色。去年，它只賣出了258台光刻機，但營收卻高達千億以上。真正的錢很難找到。

我國要自主生產，不只涉及光刻機，還涉及數千家供應商。現在製造它的設備和材料主要由美國、德國、日本和中國台灣提供，其中美國是主要問題，所以說需要建立一個龐大的產業鏈並引領這麼多高科技領域都需要一台光刻機。中芯國際之所以難以在先進製造工藝上取得進展，美國阻撓中芯國際採購ASML EUV光刻機起到了決定性作用。

[2] 龍頭企業簡析

華創北：國產半導體設備絕對領先者，具有較強的平台屬性。深耕晶片製造、刻蝕及薄膜沉積領域近20年，已成為國內領先的高階半導體製程設備及一站式解決方案供應商，客戶涵蓋中芯國際、華虹等、三安光電、京東方等產業鏈龍頭。

中微公司： 國產介質蝕刻設備和MOCVD設備雙領先，實施外延發展策略，介質蝕刻機已進入5nm工藝，技術接近世界一流水準。

精密電子： 測試設備領先者，實現半導體測試領域設備全覆蓋。半導體膜厚、記憶體、驅動IC三大領域，隨著半導體設備業務的放量，未來可望迎來第二波黃金成長。

華豐測控：測試機設備的領導者，產品從類比和混合訊號測試設備擴展到SoC測試。技術接近世界一流水平，已進入領先的封測供應鏈，毛利高達80%。

京盛機電： 是國內晶矽生長設備的領導者，擁有國內最大的高端市場份額。在光伏、半導體晶圓、藍寶石、SiC等四大領域擁有成熟佈局。同時，公司也延伸至切割、研磨、拋光、外延等生長後加工階段，已成長為整合晶體製造設備的領導者。

鑫源微： 國內高端塗膠、顯影設備領跑者，成功打破國外廠商壟斷，是國內唯一能提供中高端塗膠、顯影設備的企業，下游客戶覆蓋國內大部分地區LED晶片製造企業及高端封裝企業。

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