半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)深度報(bào)告高景氣及國(guó)產(chǎn)化下的投資機(jī)會(huì)（上篇）

半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)深度報(bào)告-高景氣及國(guó)產(chǎn)化下的投資機(jī)會(huì)（上篇）一、全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來(lái)第三波發(fā)展浪潮1.1

各類(lèi)電子產(chǎn)品新舊應(yīng)用需求推動(dòng)半導(dǎo)體芯片規(guī)模不斷擴(kuò)大半導(dǎo)體芯片在各類(lèi)終端雖然應(yīng)用比例不同，但是新舊應(yīng)用需求共同推動(dòng)邏輯、存儲(chǔ)和

DAO規(guī)模的不斷擴(kuò)大。

根據(jù)美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)（SIA）公布的數(shù)據(jù)顯示，2020年全球芯片銷(xiāo)售額

4390

億美元，同比增長(zhǎng)

6.5%。從長(zhǎng)期來(lái)看，因個(gè)人裝置和晶片運(yùn)算設(shè)備需求不斷提升，將導(dǎo)致半導(dǎo)體市場(chǎng)將在未來(lái)幾年持續(xù)成長(zhǎng)。除了個(gè)人裝置和伺服器，半導(dǎo)體應(yīng)用包括

AI、5G、自駕車(chē)等也都迅速發(fā)展，使2021

年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)營(yíng)收金額，預(yù)期將較前一年再成長(zhǎng)

8.4%。另外，根據(jù)全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)（WSTS）的數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模在

2020

年同比增長(zhǎng)

6.8%，

達(dá)到歷史最高的

4,403.9

億美元。由于世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)恢復(fù)，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)等將快速?gòu)?fù)蘇，再加上

5G進(jìn)一步普

及擴(kuò)大需求的推升等原因，全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)（WSTS）預(yù)測(cè)，2021年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到

4,882.7

億美元，超過(guò)

2020

年的

4,403.9

億美元，創(chuàng)出歷史新高。半導(dǎo)體分為邏輯、存儲(chǔ)、DAO，受益工業(yè)、汽車(chē)等領(lǐng)域，DAO市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)最快且達(dá)到

12.55%。半導(dǎo)體器

件有

30

多種，但業(yè)界一般分為三大類(lèi)別：邏輯、存儲(chǔ)、DAO。以

DAO類(lèi)別為例，在智能手機(jī)和消費(fèi)電子中的價(jià)

值占比約

1/3，而在工業(yè)和汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域占比高達(dá)

60%。由于全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的逐漸改善以及市場(chǎng)對(duì)具有新功能的

系統(tǒng)的需求，例如人臉識(shí)別、三維成像、機(jī)器視覺(jué)、利用多傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、嵌入式人工智能、5G手機(jī)服

務(wù)、自動(dòng)駕駛需求等，DAO將保持持續(xù)增長(zhǎng)且增長(zhǎng)最快。根據(jù)

WSTS的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2021

年度

DAO市場(chǎng)規(guī)模將增

長(zhǎng)

12.55%，達(dá)

1517

億美元，并占到全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的

31%。邏輯器件是處理“0”和“1”的數(shù)字芯片，是所有設(shè)備計(jì)算和處理的構(gòu)建模塊，約占整個(gè)半導(dǎo)體價(jià)值鏈的

42%。邏輯類(lèi)別主要包括：微處理器（比如

CPU、GPU和

AP）、微控制器（MCU）、通用邏輯器件（比如

FPGA），

以及連接器件（比如

WiFi和藍(lán)牙芯片）。存儲(chǔ)器芯片用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和代碼信息，主要有

DRAM和

NAND兩大類(lèi)，約占整個(gè)半導(dǎo)體價(jià)值鏈的

26%。DRAM只能暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序代碼信息，存儲(chǔ)容量一般比較大；NAND俗稱(chēng)閃存，即便掉電也可以長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)和代碼，手機(jī)的

SD卡和電腦的

SSD固態(tài)硬盤(pán)都使用這類(lèi)存儲(chǔ)器芯片。DAO代表分立器件、模擬器件，以及其它類(lèi)別的器件（比如光電器件和傳感器），約占整個(gè)半導(dǎo)體價(jià)值鏈

的

32%。二極管和晶體管都是分立器件；模擬器件包括電源管理芯片、信號(hào)鏈和

RF器件；其它類(lèi)別的器件雖然

占比不高，但也不可忽視（計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備缺少一個(gè)器件就無(wú)法工作），比如傳感器在新興的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中

越來(lái)越重要。全球半導(dǎo)體若按這三大類(lèi)別細(xì)分，總體銷(xiāo)售額按照應(yīng)用劃分如下：智能手機(jī)占

26%；消費(fèi)電子占

10%；PC占

19%；ICT基礎(chǔ)設(shè)備占

24%；工業(yè)控制占

10%；汽車(chē)占

10%。通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)為半導(dǎo)體下游需求前三大市場(chǎng)，多行業(yè)均存在旺盛芯片需求。2019

年，通信和計(jì)算機(jī)

是芯片行業(yè)最大的兩個(gè)細(xì)分市場(chǎng)，兩大市場(chǎng)合計(jì)占比超過(guò)

70%。其中通信芯片占到了芯片市場(chǎng)總量的

35.6%，而

計(jì)算機(jī)芯片的占比也同樣為

35.6%。排在第三的消費(fèi)芯片占比

11.8%，汽車(chē)芯片占

8.7%，工業(yè)和其他應(yīng)用的芯

片占

8.3%。1.1.1

智能手機(jī)“硅含量”大幅提升，5G、快充等芯片用量翻倍增長(zhǎng)手機(jī)市場(chǎng)回暖復(fù)蘇，全球

5G滲透率持續(xù)提升。根據(jù)

IDC數(shù)據(jù)，2021

年，智能手機(jī)出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)到

13.8

億臺(tái)，比

2020

年增長(zhǎng)

7.7%。這一趨勢(shì)預(yù)計(jì)將持續(xù)到

2022

年，年同比增長(zhǎng)

3.8%，出貨量總計(jì)

14.3

億臺(tái)。展望

未來(lái)，IDC預(yù)計(jì)，個(gè)位數(shù)的低增長(zhǎng)將持續(xù)到

2025

年，五年

CAGR為

3.7%。全球

5G手機(jī)滲透率持續(xù)提升，預(yù)計(jì)

2021

年全球?qū)⒊鲐?/p>

5-5.5

億部

5G手機(jī)。5G終端的“硅含量”大幅提升，促進(jìn)半導(dǎo)體需求。根據(jù)我們的測(cè)算，5G手機(jī)相對(duì)

4G手機(jī)，SoC的面積大

25%，

RFTransceiver面積翻倍，PMIC（電源管理芯片）顆數(shù)

2-3

倍，射頻前端

1.5-2

倍。例如高通

4G平臺(tái)需要

3-4顆PMIC，而驍龍

888

平臺(tái)需要

8-9

顆，下一代平臺(tái)需再增加一顆，聯(lián)發(fā)科天璣

1000

平臺(tái)需要

8-9

顆（不包括攝像

頭和快充）。5G手機(jī)滲透率持續(xù)提升，促進(jìn)半導(dǎo)體需求大幅增長(zhǎng)，對(duì)產(chǎn)能的占用也大幅提升?？斐?、光學(xué)升級(jí)等新應(yīng)用也推動(dòng)半導(dǎo)體增速。快充能夠?yàn)橄M(fèi)者帶來(lái)良好體驗(yàn)，滲透率迅速提升，目前蘋(píng)

果從

5V*1A、5V*2A升級(jí)

18-20W快充，安卓甚至開(kāi)始推

65W最高達(dá)

120W以上的快充頭，快充會(huì)多一顆同步

整流芯片和一顆協(xié)議芯片，ACDC的面積也會(huì)變大，對(duì)功率器件的需求同步增加。另外，光學(xué)升級(jí)仍為手機(jī)廠商

競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，1

億像素大底開(kāi)始滲透到中低端機(jī)型，面積越大的

CMOS圖像傳感器芯片要求更高的芯片制程和

更大的晶圓面積，對(duì)產(chǎn)能的需求也會(huì)提升。根據(jù)我們的測(cè)算，下游電源管理芯片（2021/2022

年增速分別為

10.2%、9.2%，下同）、CMOS圖像傳感芯

片（10.9%、5.6%）、指紋識(shí)別芯片（17.6%、15.8%）、顯示驅(qū)動(dòng)

IC（7.2%、7.1%）、射頻芯片（10.5%、9.1%）

以及功率器件（8.1%、6.1%）等模擬芯片和功率器件的需求量持續(xù)增加。1.1.2

汽車(chē)、工控等行業(yè)需求從疫情后恢復(fù)，新能源車(chē)帶動(dòng)功率半導(dǎo)體需求汽車(chē)需求恢復(fù)，新能源車(chē)中功率半導(dǎo)體用量將出現(xiàn)

10

倍以上增長(zhǎng)。政策與成本雙重推動(dòng)下，電動(dòng)車(chē)將逐步

替代燃油車(chē)，我們預(yù)計(jì)

2030

年，xEV（各類(lèi)電動(dòng)車(chē)，包括輕混）滲透率將達(dá)到

60%。新能源汽車(chē)普遍采用高壓

電路，當(dāng)電池輸出高壓時(shí)，需要頻繁進(jìn)行電壓變化，對(duì)電壓轉(zhuǎn)換電路需求提升，此外還需要大量的

DC-AC逆變

器、變壓器、換流器等，這些對(duì)

IGBT、MOSFET、二極管等半導(dǎo)體器件的需求量很大。功率半導(dǎo)體單車(chē)價(jià)值量

從傳統(tǒng)車(chē)的

40

美元將提升至

400-500

美元。根據(jù)汽車(chē)銷(xiāo)量數(shù)據(jù)，中國(guó)與全球新能源汽車(chē)進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，對(duì)

功率半導(dǎo)體需求迅速擴(kuò)大。工業(yè)需求隨著全球

GDP水平修復(fù)而復(fù)蘇。2020

年由于疫情沖擊，中國(guó)

GDP同比增長(zhǎng)

2.3%，美國(guó)下滑

3.5%；

2021

年根據(jù)

IMF預(yù)測(cè)，中國(guó)

GDP增長(zhǎng)

7.9%，美國(guó)增長(zhǎng)

1.1%。全球疫情得到控制，生產(chǎn)活動(dòng)恢復(fù)，工業(yè)半導(dǎo)

體需求復(fù)蘇。1.1.3

PC、平板、物聯(lián)網(wǎng)、礦機(jī)等需求增長(zhǎng)疫情推動(dòng)

PC、平板等存量市場(chǎng)大幅增長(zhǎng)。平板及

PC原本為低個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)甚至略有下降的存量市場(chǎng)，在此

輪疫情的推動(dòng)下出現(xiàn)需求爆發(fā)。IDC預(yù)計(jì)

2021

年全球

PC市場(chǎng)出貨量同比增速達(dá)到

18.2%，主要驅(qū)動(dòng)力為疫情

帶動(dòng)的新應(yīng)用場(chǎng)景大幅拉動(dòng)了

PC需求，其中

2C端和

2B端的短期滲透率和長(zhǎng)期更換頻率都發(fā)生了基本面的變

化，新應(yīng)用場(chǎng)景帶來(lái)長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)，IT預(yù)算也會(huì)迎來(lái)增長(zhǎng)。虛擬幣帶動(dòng)礦機(jī)等需求，加劇了行業(yè)缺貨情況。自

20

年下半年以來(lái)，虛擬貨幣價(jià)格攀升，帶來(lái)挖礦熱潮。

目前比特幣等虛擬貨幣采用

ASIC礦機(jī)，以太坊等虛擬貨幣采用顯卡礦機(jī)。礦機(jī)與顯卡需求高漲對(duì)于先進(jìn)制程

的需求較為明顯，也部分?jǐn)D占了

PC等產(chǎn)品的顯卡供應(yīng)，加劇了行業(yè)缺貨情況。目前盡管幣價(jià)沖高回落，但此

前的礦機(jī)訂單均已排滿(mǎn)至

2022

年。小家電、物聯(lián)網(wǎng)等市場(chǎng)下游需求旺盛。海外宅家需求推動(dòng)家電類(lèi)產(chǎn)品需求，2020

年，全球小家電市場(chǎng)的收

入為

2241

億美元，同比增長(zhǎng)

11%。同時(shí)智能家居成為確定性的趨勢(shì)，智能化的全屋互聯(lián)、全場(chǎng)景生態(tài)已經(jīng)深入

人們的生活，物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)也穩(wěn)定增長(zhǎng)。1.2

成熟制程芯片市場(chǎng)仍然巨大并將成為主要的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)DAO成熟節(jié)點(diǎn)需求強(qiáng)勁，邏輯芯片先進(jìn)成熟制程全覆蓋。成熟制程進(jìn)入門(mén)檻相對(duì)較低，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，

將成為各晶圓廠商角逐主賽場(chǎng)。根據(jù)

SIA和

BCG的數(shù)據(jù)，2019

年，28nm以上成熟節(jié)點(diǎn)占整體產(chǎn)能的比例為

60%，

其中

100-180nm和

180nm以上節(jié)點(diǎn)占整體產(chǎn)能的比例相同均為

19%。成熟節(jié)點(diǎn)應(yīng)用分布方面，28-45nm節(jié)點(diǎn)上，

DAO占整體應(yīng)用產(chǎn)能的比例較小為

7%；55-90nm節(jié)點(diǎn)上，DAO占整體應(yīng)用產(chǎn)能的比例有所上升為

33%；100-180nm節(jié)點(diǎn)上，DAO占整體應(yīng)用產(chǎn)能的比例為

40%；180nm以上節(jié)點(diǎn)，DAO占整體應(yīng)用產(chǎn)能的比例最大為

76%，隨著芯

片節(jié)點(diǎn)增大，DAO芯片應(yīng)用市場(chǎng)不斷上升。邏輯芯片在成熟節(jié)點(diǎn)上占比減小，2019

年，180nm以上節(jié)點(diǎn)中邏輯

芯片占整體應(yīng)用產(chǎn)能的比例為

24%，DAO為為成熟制程主要的應(yīng)用。2021

年成熟節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能短缺將延續(xù)，更多晶圓廠加速聚焦特色工藝。節(jié)點(diǎn)工藝越先進(jìn)功耗比越小，但面臨上游

IC設(shè)計(jì)費(fèi)用越來(lái)越大的短板。根據(jù)

Counterpoint的數(shù)據(jù)，2020

年，全球

40nm以上成熟節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能市占率前

5

的晶圓代工廠商分別為臺(tái)積電（28％）、聯(lián)華電子（13％）、中芯國(guó)際（11％）、三星（10%）、格芯（7%）。2020

年成熟節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能?chē)?yán)重短缺，雖然

2021

年以來(lái)各大晶圓廠正積極擴(kuò)產(chǎn)，但從供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)周期來(lái)看，成熟節(jié)點(diǎn)

芯片短缺形勢(shì)到

2022

年才會(huì)有所緩解。面對(duì)成熟節(jié)點(diǎn)的多樣化需求，非頭部晶圓廠聯(lián)華電子、格芯、TowerJazz、

世界先進(jìn)、華虹宏力更加注重特色工藝代工業(yè)務(wù)的拓展，在

MCU、模擬電路和分立器件上持續(xù)投入，持續(xù)提升

產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。40nm以上成熟節(jié)點(diǎn)市占率穩(wěn)定，各節(jié)點(diǎn)市場(chǎng)趨于均衡態(tài)勢(shì)發(fā)展。成熟節(jié)點(diǎn)主要應(yīng)用于中小容量的存儲(chǔ)芯片、

模擬芯片、MCU、電源管理、模數(shù)混合、傳感器、射頻芯片。根據(jù)

ICinsight的數(shù)據(jù)，2020

年全球芯片產(chǎn)能在

2,109

萬(wàn)片左右，其中

40nm以上節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能市占率為

40.8%；10nm-20nm（不含）節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能市占率為

38.4%；10nm以下節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能市占率為

10%。2022-2024

年，全球芯片產(chǎn)能預(yù)計(jì)為

2408/2515/2599

萬(wàn)片，其中

40nm以上節(jié)點(diǎn)產(chǎn)

能市占率預(yù)計(jì)分別為

38.2%/37.4%/37.2%；2019-2024

年

40nm以上成熟節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能

CAGR為

2.59%，維持良好市場(chǎng)

需求。2024

年，10nm以下先進(jìn)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能市占率預(yù)計(jì)為

29.9%，主要由于

5G、無(wú)人駕駛、高運(yùn)算等芯片需求增加

所致。1.3

缺貨漲價(jià)潮下景氣周期持續(xù)時(shí)間有望延續(xù)至

22

年行業(yè)缺貨漲價(jià)潮持續(xù)，并逐漸傳導(dǎo)至下游終端。2021

年春節(jié)之后，漲價(jià)潮從

8

英寸蔓延至

12

英寸，各半

導(dǎo)體大廠紛紛發(fā)布漲價(jià)函，芯片交期進(jìn)一步拉長(zhǎng)。博通產(chǎn)品交期

50

周，聯(lián)發(fā)科、瑞昱均為

20-30

周以上。進(jìn)入

二季度后，缺貨和漲價(jià)潮持續(xù)，半導(dǎo)體廠商紛紛發(fā)布漲價(jià)通知。同時(shí)，芯片缺貨傳導(dǎo)到汽車(chē)、手機(jī)、PC等終端

產(chǎn)品，下游本田、日產(chǎn)、豐田、福特、大眾、通用等整車(chē)廠均相繼發(fā)布停產(chǎn)或減產(chǎn)規(guī)劃。此前

IHS預(yù)計(jì)

2021

年

一季度由于芯片短缺所引起的輕型汽車(chē)減產(chǎn)數(shù)量將達(dá)

67.2

萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)二季度的汽車(chē)減產(chǎn)

130

萬(wàn)輛。我們認(rèn)為本輪半導(dǎo)體景氣周期持續(xù)度將超出此前預(yù)期，預(yù)計(jì)延續(xù)至

2022

年。我們認(rèn)為本輪景氣周期的本質(zhì)

是行業(yè)需求的高速增長(zhǎng)，而不僅僅是庫(kù)存周期。展望長(zhǎng)期趨勢(shì)，從需求側(cè)，5G拉動(dòng)終端“硅含量”是確定性趨勢(shì)，

并將隨著

5G手機(jī)、新能源車(chē)、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)增長(zhǎng)而繼續(xù)呈現(xiàn)旺盛需求，從供給側(cè)，2022

年之后，全球晶圓產(chǎn)

能將陸續(xù)釋放，帶來(lái)供需逐步趨于平衡，逐步緩解漲價(jià)趨勢(shì)。二、半導(dǎo)體技術(shù)多方向的發(fā)展給裝備帶來(lái)多維度的發(fā)展空間全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中地位持續(xù)提升，“連接”與“智能”是最基本的邏輯內(nèi)核，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的支撐作用

越發(fā)越重要。每

1

美元半導(dǎo)體芯片的產(chǎn)值可帶動(dòng)相關(guān)電子信息產(chǎn)業(yè)約

10

美元產(chǎn)值，并帶來(lái)約

100

美元的

GDP。

根據(jù)

Gartner及

WSTS公布的

2020

年產(chǎn)值，全球半導(dǎo)體設(shè)備為

710

億美元，帶來(lái)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)值為

4400

億美

元，對(duì)應(yīng)的

IT相關(guān)電子信息產(chǎn)業(yè)約

3.7570

萬(wàn)億美元，帶來(lái)的

GDP產(chǎn)值為

35

萬(wàn)億美元。隨著晶體管的尺寸逐步趨近物理極限，半導(dǎo)體技術(shù)正在向先進(jìn)工藝，特色工藝，先進(jìn)封裝及三維集成三個(gè)

方向推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也為設(shè)備的發(fā)展帶來(lái)了更廣闊的發(fā)展空間。2.1

邏輯芯片技術(shù)代不斷演進(jìn)和多樣化需求使裝備需求不斷增加晶體管在芯片中起到“開(kāi)關(guān)”作用，能通過(guò)影響相互的狀態(tài)傳遞信息。晶體管的柵極控制著電流能否從源

極流向漏極，電子流過(guò)晶體管相當(dāng)于“開(kāi)”，電子不流過(guò)晶體管相當(dāng)于“關(guān)”。隨著晶體管尺寸縮小，源極和

柵極間的溝道不斷縮小，當(dāng)溝道縮短到一定程度時(shí)，即便不加電壓，源極和漏極也因間距過(guò)小而互通，即產(chǎn)生

“漏電”現(xiàn)象，晶體管則失去“開(kāi)關(guān)”的功能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)邏輯電路。邏輯器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)拆解：對(duì)于邏輯器件，其工藝流程是由一層層制備起來(lái)的，可以分為前道工序和后道工

序。在前道工藝中，首先在硅襯底上劃分兩個(gè)區(qū)域，一為制備晶體管的區(qū)域，另一位離子注入后實(shí)現(xiàn)

N型和

P型的區(qū)域。之后，是制作柵極，隨后仍為離子注入，以此來(lái)完成結(jié)構(gòu)中每一個(gè)晶體管的源極（source）和漏極（drain），

實(shí)現(xiàn)硅襯底上的

N型和

P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。之后進(jìn)行的工藝被稱(chēng)為后道工藝，建立若干層的導(dǎo)電金屬線(xiàn)，不同

的金屬線(xiàn)之間用柱狀金屬進(jìn)行相連。由于目前大多選用

Cu作為導(dǎo)電金屬，后道工序也可以被稱(chēng)為

Cu互聯(lián)。后道工序的具體步驟（BEOL）（Wikipedia）首先對(duì)源極及源極、漏極和多硅區(qū)進(jìn)行硅化，隨后添加電解

質(zhì)，并對(duì)其進(jìn)行

CMP處理。在

PMD中打孔進(jìn)行接觸，添加金屬層，之后添加第二層電介質(zhì)（金屬間電介質(zhì)），

通過(guò)介電層形成通孔，將較低的金屬和較高的金屬連接，通過(guò)

CVD工藝填充通孔。重復(fù)添加金屬層、添加金屬

間電介質(zhì)、形成通孔的步驟，直至獲得所有金屬層。最后添加鈍化層，來(lái)保護(hù)微芯片。新的集成技術(shù)在晶圓襯底上也添加了很多新型功能材料，例如：前道(FEOL)柵極的高介電常數(shù)材料，它能

有效地增大柵極的電容并減少漏電流。前道(FEOL)中的關(guān)鍵光刻層是

FIN和柵極(gate)。后道(BEOL)的關(guān)鍵光

刻層是

V0/M1/V1/M2，其中

V0/V1

是通孔層，M1/M2

是金屬層。集成電路制程越先進(jìn)，產(chǎn)線(xiàn)投資規(guī)模越高：在摩爾定律的推動(dòng)下，元器件集成度的大幅提高要求集成電路

線(xiàn)寬不斷縮小，導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)與制造工序愈為復(fù)雜，制造成本呈指數(shù)級(jí)上升趨勢(shì)。當(dāng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)向

5

納米甚至更

小的方向升級(jí)時(shí)，普通光刻機(jī)受其波長(zhǎng)的限制，其精度已無(wú)法滿(mǎn)足工藝要求。因此，集成電路的制造需要采用

昂貴的極紫外光刻機(jī)，或采用多重模板工藝，重復(fù)多次薄膜沉積和刻蝕工序以實(shí)現(xiàn)更小的線(xiàn)寬，使得薄膜沉積

和刻蝕次數(shù)顯著增加，意味著集成電路制造企業(yè)需要投入更多且更先進(jìn)的光刻機(jī)、刻蝕設(shè)備和薄膜沉積設(shè)備等，

造成巨額的設(shè)備投入。根據(jù)

IBS統(tǒng)計(jì)，隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)的不斷縮小，集成電路制造的設(shè)備投入呈大幅上升的趨勢(shì)。

以

5

納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)為例，其投資成本高達(dá)數(shù)百億美元，是

14

納米的兩倍以上，28

納米的四倍左右。巨額的

設(shè)備投入只有具備一定規(guī)模的頭部集成電路制造廠商可以負(fù)擔(dān)，其進(jìn)一步加劇了集成電路制造行業(yè)向頭部集中

的趨勢(shì)，為頭部集成電路制造企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好機(jī)遇。光刻機(jī)進(jìn)入

EUV時(shí)代，邏輯代工廠龍頭臺(tái)積電資本開(kāi)支顯著提升：公司在

2020Q4

法說(shuō)會(huì)表示，

2021

年

資本預(yù)算預(yù)計(jì)在

250

億至

280

億美元之間，其中約

80%的資本預(yù)算將用于先進(jìn)的工藝技術(shù)，包括

3

納米、5

納米和

7

納米。大約

10%將用于先進(jìn)的包裝和面膜制造，約

10%將用于特殊技術(shù)。根據(jù)公司歷年來(lái)資本支出以

及先進(jìn)制程進(jìn)度，7nm為

DUV光刻機(jī)進(jìn)入

EUV光刻機(jī)關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)，臺(tái)積電

N7+采用

EUV光刻機(jī)設(shè)備，2019Q2

季度

N7+客戶(hù)終端產(chǎn)品量產(chǎn)，由于

EUV光刻機(jī)金額非常昂貴，導(dǎo)致

2019

年的資本開(kāi)支同比增長(zhǎng)

65%，隨著后

續(xù)

5nm、3nm對(duì)

EUV光刻機(jī)需求更大。臺(tái)積電各制程迭代周期穩(wěn)定，引領(lǐng)全球最先進(jìn)工藝。臺(tái)積電為全球晶圓代工行業(yè)龍頭，市場(chǎng)份額達(dá)到

50%

以上。從各個(gè)制程產(chǎn)品的收入占比可以看出，臺(tái)積電各制程工藝的生命周期表現(xiàn)相當(dāng)穩(wěn)定，大概每

2-3

年就有

新一代制程實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。隨著新制程的推出，呈現(xiàn)出新制程產(chǎn)能爬坡時(shí)間越來(lái)越短，而制程間隔時(shí)間逐步拉長(zhǎng)的

趨勢(shì)。2.2

NANDFlash技術(shù)發(fā)展給設(shè)備帶來(lái)機(jī)遇3DNAND制造工藝：具有垂直結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)單元的

3DNAND，可以實(shí)現(xiàn)更高的存儲(chǔ)容量。在制造過(guò)程中，首

先步驟

a）在硅襯底上沉積薄層材料，如：二氧化硅和氮化硅交替沉積，兩種材料均為絕緣體，氮化硅是犧牲

層，將會(huì)被移除。每一層必須高度均勻且極度光滑來(lái)以便確定垂直通道孔的位置。步驟

b）進(jìn)行通道孔的刻蝕，

并在步驟

c）中對(duì)通道中進(jìn)行多晶硅沉積。然后，在步驟

d）中，用氧化物（二氧化硅）填充通道的中心，比固

體多晶硅通道具有更好的子閾值特征和閾值電壓分布。在步驟

e）中，刻蝕出狹縫，以將彼此各列分開(kāi)。在步

驟

f）中，從側(cè)面選擇性地刻蝕，去除掉氮化硅層，留下較為窄的結(jié)構(gòu)。接著，在步驟

g）中覆蓋二氧化硅隧道

電介質(zhì)層，在步驟

h）中覆蓋氮化硅電荷捕獲層，在步驟

i）中覆蓋高氧化鋁高介電常數(shù)的電介質(zhì)。最后，在步

驟

j）中，用氮化鉭填充結(jié)構(gòu)中大部分縫隙和間隙，在步驟

k）中，將其與高介電常數(shù)的電解質(zhì)一起從縫隙的中

心刻蝕掉。3DNAND堆棧層數(shù)越多，高樓越蓋越高，容量就越大，存儲(chǔ)密度就越高，為

3D閃存的核心競(jìng)爭(zhēng)力。2015

年還只有

32

層存儲(chǔ)單元，僅僅四五年之后，我們看到了

96

層、128

層、112

層、144

層、176

層等結(jié)構(gòu)的發(fā)布。

到

2020

年底，美光、SK海力士公開(kāi)宣布在

176

層

3DNAND上率先取得突破進(jìn)展。TechInsights預(yù)計(jì)

2021

年，

各先進(jìn)大廠進(jìn)入

192

層以上制程，到

2023

年將會(huì)達(dá)到

300

層以上。此外，隨著

3DNAND層數(shù)不斷堆疊，設(shè)備

投資金額持續(xù)增加，而刻蝕、沉積等設(shè)備是

3DNAND中持續(xù)微縮的關(guān)鍵，所以刻蝕、沉積等設(shè)備隨著層數(shù)的

增加而增加。NAND閃存單元根據(jù)其可以存儲(chǔ)的位數(shù)進(jìn)行分類(lèi)為

SLC、MLC、TLC、QLC，目前三星、鎧俠、西部數(shù)

據(jù)、美光、SK海力士、英特爾均推出更高層

QLC3DNAND，主流廠商

176L已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。正常來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)

單元

SLC>MLC>TLC>QLC性能＆可靠性越來(lái)越弱，價(jià)格越來(lái)越便宜，容量密度越來(lái)越高。SLC（全稱(chēng)

Single-LevelCell）每個(gè)

Cell單元只存儲(chǔ)

1bit信息，只有

0、1

兩種電壓變化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

電壓控制也快速，反映出來(lái)的特點(diǎn)就是壽命長(zhǎng)，性能強(qiáng)，P/E壽命在

1

萬(wàn)到

10

萬(wàn)次之間。MLC（全稱(chēng)是

Multi-LevelCell）每個(gè)

cell單元存儲(chǔ)

2bit信息，電壓有

00,01,10,11

四種變化，所以它比

SLC需要更復(fù)雜的的電壓控制，加壓過(guò)程用時(shí)也變長(zhǎng)，意味著寫(xiě)入性能降低了，同時(shí)可靠性也下降了，P/E壽命根據(jù)不同制程在

3000-5000

次不等，有的還更低。TLC（Trinary-LevelCell）每個(gè)

cell單元存儲(chǔ)

3bit信息，電壓從

000

到

111

有

8

種變化，容量比

MLC再次增加

1/3，成本更低，但是架構(gòu)更復(fù)雜，P/E編程時(shí)間長(zhǎng)，寫(xiě)入速度慢，P/E壽命也降至

1000-3000

次，部分情況會(huì)更低。QLC（Quad-LevelCell）每個(gè)

cell單元存儲(chǔ)

4bit信息，電壓從

0000

到

1111

有

16

種變化，容量增加了

33%，但是寫(xiě)入性能、P/E壽命會(huì)再次減少。2.3

DRAM技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新給設(shè)備帶來(lái)機(jī)遇目前

DRAM1x/1y納米制程趨于成熟，1Z，1α

技術(shù)開(kāi)始布局。在未來(lái)幾年為了維持

DRAM技術(shù)發(fā)展，滿(mǎn)足

大數(shù)據(jù)時(shí)代的需求，DRAM在新材料、新架構(gòu)上會(huì)有更多的選擇，也逐步導(dǎo)入

EUV及

HKMG以縮小線(xiàn)寬及加強(qiáng)外

圍電路性能等。DRAM的尺寸變化對(duì)刻蝕機(jī)、ALD、爐管、清洗等設(shè)備需求工藝步驟需求不斷增加。DRAM前后十年技術(shù)演變，三星

1Znm率先導(dǎo)入

EUV，原廠

2021

年將進(jìn)入

1αnm技術(shù)新階段。DRAM制程越先進(jìn)，總體對(duì)應(yīng)的容量密度和性能明顯提升，功耗將下降：2010-2014

年三星、海力士、美光處于

20nm級(jí)（2xnm，2ynm，2znm）技術(shù)工藝，x，y，z表示精密度

依次提高，如果

2xnm代表

29nm，那么

2ynm大概是

25nm左右

，2z就是

20nm左右。三星

2015

年率先進(jìn)入第一代

10nm技術(shù)，在內(nèi)存工藝進(jìn)入

20nm之后，由于制造難度越來(lái)越高，內(nèi)存

芯片公司對(duì)工藝的定義已經(jīng)不是具體的線(xiàn)寬，而是分成了

1X、1Y、1Z，大體來(lái)說(shuō)

1Xnm工藝相當(dāng)于

16-19nm級(jí)別、1Ynm相當(dāng)于

14-16nm，1Znm工藝相當(dāng)于

12-14nm級(jí)別。三星和海力士大規(guī)模導(dǎo)入

EUV光刻機(jī)，DRAM制程進(jìn)入

1α

節(jié)點(diǎn)。根據(jù)美光公布的路線(xiàn)圖，實(shí)際上

1Znm之后還會(huì)有

1αnm、1βnm、1γ、1δ。2020

年三星、美光、SK海力士等

DRAM技術(shù)主要是從

1Ynm全面向

1Znm推進(jìn)，這也是

DRAM第三代

10nm級(jí)技術(shù)，到第四代

10nm級(jí)之后，將會(huì)大規(guī)模

的導(dǎo)入

EUV工藝。在推動(dòng)

DRAM制程向

1α

節(jié)點(diǎn)演變中，除了美光暫時(shí)沒(méi)有采用

EUV，三星與海力

士均規(guī)劃引入

EUV工藝，美光于今年

6

月開(kāi)始批量出貨

1α

級(jí)工藝

LPDDR4x和

DDR4；SK海力士于

今年

7

月開(kāi)始量產(chǎn)第四代

10nm（1α）級(jí)工藝的

8GbLPDDR4

移動(dòng)端

DRAM產(chǎn)品。三星也規(guī)劃將在

2021

年大量生產(chǎn)基于第四代

10nm級(jí)（1α）EUV工藝的

16GbDDR5/LPDDR5。2.4

滿(mǎn)足

PPAC需求的先進(jìn)封裝技術(shù)推動(dòng)裝備需求增加半導(dǎo)體封裝技術(shù)演進(jìn)路徑：根據(jù)技術(shù)先進(jìn)性，封裝技術(shù)可分為傳統(tǒng)封裝技術(shù)和先進(jìn)封裝技術(shù)兩大類(lèi)。傳統(tǒng)

封裝技術(shù)包括

DIP（插入式封裝）、PQFP（塑料方塊平面封裝）、PGA（插針網(wǎng)格陣列封裝）、BGA（球柵陣列

封裝）、QFN（方形扁平無(wú)引腳封裝）等，先進(jìn)封裝技術(shù)包括

FC、WLP、FO、3D封裝、系統(tǒng)級(jí)封裝等。隨著晶圓

代工制程不斷縮小，摩爾定律逼近極限，先進(jìn)封裝是后摩爾時(shí)代的必然選擇。應(yīng)用材料提出

PPAct概念，先進(jìn)封裝是后摩爾時(shí)代必然選擇。應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能

(AI)需求，

芯片制造技術(shù)需要具備高功率、優(yōu)良性能、充分利用面積、低成本、短周期等要求，被應(yīng)用材料稱(chēng)為

PPAct概念，即在后摩爾時(shí)代工藝制程壓縮受限下，僅靠壓縮工藝尺寸提高芯片性能已經(jīng)變得非常困難，因此通過(guò)先進(jìn)

封裝技術(shù)提高提高芯片功率、增強(qiáng)產(chǎn)品性能、有效利用晶圓面積、降低制造成本的特點(diǎn)，通過(guò)更高度的集成和

精確的設(shè)計(jì)，在提升芯片性能的同時(shí)縮短上市周期，達(dá)到良好的效果。根據(jù)

Yole的數(shù)據(jù)，從技術(shù)分類(lèi)來(lái)看，3D堆疊封裝、嵌入式芯片封裝、扇出型封裝在2019

年到

2025

年的增速更高，CAGR分別為

21%、18%、16%。扇出型技術(shù)進(jìn)入移動(dòng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和汽車(chē)領(lǐng)域；3D堆疊技術(shù)進(jìn)入

AI/ML、HPC、數(shù)據(jù)中心、CIS、MEMS/傳感器領(lǐng)域；

嵌入式芯片封裝進(jìn)入移動(dòng)設(shè)備、汽車(chē)和基站領(lǐng)域。從晶圓數(shù)來(lái)看，2019

年約

2900

萬(wàn)片晶圓采用先進(jìn)封裝，到

2025

年增長(zhǎng)為

4300

萬(wàn)片，年均復(fù)合增速為

7%。其中倒裝技術(shù)占比最高，3D封裝增速最快。從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看

2019年全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模約

290

億美元，預(yù)計(jì)

2025

年增長(zhǎng)到

420

億美元，年均復(fù)合增速約

6.6%，高于整體封裝市場(chǎng)

4%的增速和傳統(tǒng)封裝市場(chǎng)

1.9%的增速。TSMC、Intel等龍頭晶圓廠商持續(xù)推出先進(jìn)封裝技術(shù)，先進(jìn)封裝與芯片制造融合趨勢(shì)明顯。目前，臺(tái)積電

已經(jīng)推出

2.5D的

CpWoS、扇出型晶圓

InFO和

3DFaric三類(lèi)先進(jìn)封裝技術(shù)，后者主要將邏輯、存儲(chǔ)芯片與

SoC集

成于一體，應(yīng)用于

IoT、5G、智能手機(jī)等領(lǐng)域，主要具有加速帶寬、降低延遲和提高電源效率的特點(diǎn)。此外，臺(tái)積電與

Google和

AMD等廠商積極開(kāi)展合作，共同研發(fā)

3D堆棧晶圓級(jí)封裝產(chǎn)品，并計(jì)劃于

2022

年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，

該技術(shù)可以將不同類(lèi)型的芯片堆棧至一個(gè)封裝中，從而推動(dòng)單個(gè)產(chǎn)品在功能、尺寸和效率的全方位提高。其次，

英特爾也在積極推動(dòng)

3D先進(jìn)封裝技術(shù)的研發(fā)，其“混合結(jié)合技術(shù)”可以實(shí)現(xiàn)

10

微米及以下的凸點(diǎn)間距，從而

產(chǎn)生互聯(lián)密度小而簡(jiǎn)單的集成電路，并且擁有更強(qiáng)的帶寬、電容和低功耗。此外，三星方面也已開(kāi)發(fā)出

12層3D-TSV技術(shù)，可堆疊

12

個(gè)

DRAM芯片。同時(shí)，三星還研發(fā)了“X-Cube”3D封裝技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同芯片的有效堆疊，并且已經(jīng)可以用于

5-7nm的半導(dǎo)體制程工藝。國(guó)內(nèi)企業(yè)中，長(zhǎng)電科技與中芯科技已在合力建設(shè)封裝測(cè)

試廠，聚焦于先進(jìn)封裝設(shè)備，通富微電、天水華天等封測(cè)廠商也在積極布局。目前，長(zhǎng)電科技已經(jīng)具有

Fan-out、

WLP、2.5D/3D等先進(jìn)封裝技術(shù)，其先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)占總營(yíng)收的

90%以上，在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較為全面的布局。2.5

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來(lái)巨大發(fā)展機(jī)遇由于第三代半導(dǎo)體材料具有熱導(dǎo)率高、電導(dǎo)率高、臨界擊穿電壓高、高頻高效等特點(diǎn)，以

GaN、SiC制作而

成的襯底和外延片可以在高壓、高溫強(qiáng)輻射等苛刻環(huán)境下使用，很好地滿(mǎn)足集成電路技術(shù)發(fā)展的客觀條件，廣

泛應(yīng)用于

5G、消費(fèi)電子和新能源汽車(chē)等領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)

LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，寬禁帶半導(dǎo)體的產(chǎn)能有了較大提升，

其市場(chǎng)也較為成熟，成本處于下降期?；诖耍谌雽?dǎo)體所制作的電子器件，將在集成電路等領(lǐng)域發(fā)揮重

要作用。第三代半導(dǎo)體已經(jīng)被列入國(guó)家

2030

規(guī)劃和“十四五”國(guó)家研發(fā)計(jì)劃，是我國(guó)在未來(lái)需要重點(diǎn)研發(fā)的產(chǎn)

業(yè)。為加快推進(jìn)第三代半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展，國(guó)家先后印發(fā)《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2019

版)》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》等產(chǎn)業(yè)支持政策；地方也通過(guò)配

套政策實(shí)施，推動(dòng)各地半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的研發(fā)?；衔锇雽?dǎo)體材料以砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）為主，因其材料特性適用于不同場(chǎng)

景。（1）絕緣體擊穿場(chǎng)強(qiáng)：GaN>

SiC>

GaAs>Si。在耐壓相同的情況下，擊穿場(chǎng)強(qiáng)愈高，愈能縮減器件大小，

降低導(dǎo)通電阻。（2）電子飽和漂移速度：GaN>

SiC>

GaAs>

Si。電子飽和漂移速度愈高，愈能提高開(kāi)關(guān)頻率，

有助達(dá)成電感、電容等周邊零件小型化。（3）熱導(dǎo)率：SiC>

GaN>

Si>

GaAs。熱導(dǎo)率愈高，愈有利于縮小散熱

零件體積，愈能適應(yīng)高溫的工作環(huán)境。GaAs在頻率和耐壓性能方面都遠(yuǎn)優(yōu)于

Si，是光電和射頻領(lǐng)域的重要材料；

GaN的開(kāi)關(guān)頻率高、禁帶寬度大、導(dǎo)電性能優(yōu)良等性質(zhì)在生產(chǎn)功率器件方面優(yōu)勢(shì)明顯，同時(shí)其高頻、高功率密

度、高帶寬等特性完美符合

5G時(shí)代射頻芯片性能需求；SiC主要作為高功率半導(dǎo)體材料，應(yīng)用于汽車(chē)以及工業(yè)

電力電子，在大功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用中具有巨大的優(yōu)勢(shì)。EVs/HEVs、充電樁、快充等新興應(yīng)用大力推動(dòng)功率器件領(lǐng)域的市場(chǎng)發(fā)展，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來(lái)巨大發(fā)展

機(jī)遇。據(jù)

Yole預(yù)測(cè)，功率器件市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到

4.3%，其中

SiC器件市場(chǎng)預(yù)計(jì)以

30%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，

在

2025

年將達(dá)到

25

億美元，RFGaN器件市場(chǎng)將

2025

年增長(zhǎng)至

20

億美元。SiC長(zhǎng)晶、外延、刻蝕、高溫氧化

退火、GaN刻蝕、PECVD等工藝設(shè)備需求將持續(xù)增長(zhǎng)。USB-C接口與快充協(xié)議

USB-PD將統(tǒng)一，手機(jī)龍頭爭(zhēng)相布局，GaN快充市場(chǎng)空間廣闊?，F(xiàn)在移動(dòng)終端包括中

高端智能手機(jī)、iPad、PC都在慢慢走向

USB-C的接口，同時(shí)支持快充協(xié)議

USB-PD，USB-C與快充協(xié)議

USB-PD結(jié)合在整個(gè)行業(yè)的接受度也比較高。2019

年，非蘋(píng)果陣營(yíng)的智能手機(jī)已經(jīng)全面搭載

Type-C連接口，支援全新的

USB-PD有線(xiàn)快充技術(shù)。目前，vivo、小米、華為均已推出標(biāo)配

GaN快充?，F(xiàn)階段

GaN快充價(jià)位依然較高，未來(lái)

隨著工藝成熟度提高和規(guī)模化生產(chǎn)，價(jià)格將逐漸下降，GaN快充在增量端和存量端的滲透率都將逐步提升。我

們估計(jì)2020年全球GaN充電器市場(chǎng)規(guī)模為34億元，2025年將快速上升至231億元，2020~2025年CAGR達(dá)46.70%。

快充端

GaN功率器件價(jià)值量將從

2020

年的

18

億元上升至

2025

年的

92

億元，2020~2025

年

CAGR達(dá)

38.58%。政策加速新能源汽車(chē)滲透，市場(chǎng)保持高景氣，GaN和

SiC功率器件對(duì)

Si基功率器件替代率逐漸上升。2020

年

10

月，為推動(dòng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，加快建設(shè)汽車(chē)強(qiáng)國(guó)。中汽協(xié)預(yù)測(cè)

2024

年我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量將達(dá)到

538

萬(wàn)輛，2019-2024

年

CAGR達(dá)

34.8%。

新能源汽車(chē)中功率器件約占整車(chē)成本的

3%~4%，隨著

GaN與

SiC功率器件技術(shù)成熟度提升和規(guī)?；逃?，將部

分替代

Si基功率器件。我們估計(jì)

SiC基功率器件價(jià)值占比將從

2019

年的

0.2%上升到

2024

年的

0.5%，2024

年

市場(chǎng)規(guī)模達(dá)

67.3

億元；GaN基功率器件價(jià)值占比將從

2019

年的

0.02%上升至

2024

年的

0.2%，2024

年市場(chǎng)規(guī)

模達(dá)

26.9

億元。2.6

新型顯示在應(yīng)用驅(qū)動(dòng)下將帶來(lái)新一輪設(shè)備增長(zhǎng)發(fā)光效率提升、成本下降帶動(dòng)

MicroLED/MiniLED產(chǎn)業(yè)應(yīng)用滲透到大眾市場(chǎng)，據(jù)

IHSMarkit預(yù)測(cè)，2026

年

MicroLED顯示器的出貨量將會(huì)達(dá)到

1550

萬(wàn)臺(tái)。將帶動(dòng)

LED設(shè)備市場(chǎng)，GaN/GaAs刻蝕、多片大腔體

PSS刻蝕、AlNPVD等設(shè)備將獲得規(guī)模應(yīng)用。MiniLED產(chǎn)業(yè)鏈已逐步成熟，進(jìn)入放量的元年。MiniLED目前技術(shù)上主要關(guān)注芯片制造、芯片封裝、基板鍵

合、驅(qū)動(dòng)方案、轉(zhuǎn)移技術(shù)、檢測(cè)修復(fù)。各環(huán)節(jié)技術(shù)逐步成熟，MiniLED基本具備量產(chǎn)條件，產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入業(yè)績(jī)兌現(xiàn)

期。MiniLED隨著技術(shù)成熟度提升以及成本逐漸降低，將逐步放量。Mini/MicroLED技術(shù)自

2006

年開(kāi)始萌芽，

2012

年導(dǎo)入市場(chǎng)，2018

年起

MiniLED逐步產(chǎn)業(yè)化，目前處于成長(zhǎng)期。隨著

MiniLED產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)瓶頸

逐漸克服，整體成本逐漸降低，終端產(chǎn)品放量較為明確。2021

年，MiniLED將在蘋(píng)果和三星的引領(lǐng)下逐步放量，

供應(yīng)鏈相關(guān)廠商逐步有望進(jìn)入業(yè)績(jī)兌現(xiàn)期。大尺寸顯示方面，MiniLED相對(duì)于

OLED、LCD顯現(xiàn)出較高性?xún)r(jià)比。根據(jù)

LEDinside數(shù)據(jù)，搭載

AM驅(qū)

動(dòng)的

MiniLED65

寸背光電視售價(jià)約

759

美元，已低于

65

寸

OLED電視的

781

美元售價(jià)，高于傳統(tǒng)

LED直顯。

MiniLED在高階電視應(yīng)用上，采用約

16000顆MiniLED，搭配

2000

區(qū)的分區(qū)控制，成本仍比高階

OLED電視

面板低

15%，具有成本優(yōu)勢(shì)。中階產(chǎn)品中，MiniLED的顆數(shù)減少至

10000~12000

顆，搭配

500

區(qū)的分區(qū)控制，

成本僅高出入門(mén)直下式

LCD30%~50%。蘋(píng)果、三星等大廠推動(dòng)下，MiniLED滲透率有望迅速提升。鑒于目前

MiniLED售價(jià)與成本已經(jīng)與

OLED成本相當(dāng)，與

LCD背光方案差距不太大，并且相關(guān)技術(shù)逐漸克服瓶頸以及整體成本逐步降低，MiniLED已具

備替換傳統(tǒng)

LCD和

OLED的條件，應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋筆記本及更大尺寸顯示屏。2021

年蘋(píng)果春季發(fā)布會(huì)上，發(fā)布

了搭載

MiniLED背光屏幕的新款

iPadPro，采用超過(guò)

1

萬(wàn)顆

MiniLED燈珠，擁有

2500

個(gè)局部調(diào)光區(qū)和極致動(dòng)

態(tài)范圍。我們預(yù)計(jì)蘋(píng)果在

2021

年將出貨

1000

萬(wàn)臺(tái)以上的

MiniLED設(shè)備，2020

年隨著

MiniLED的成本降低，

滲透率將迅速提升，成為高端電視、電競(jìng)筆電、創(chuàng)作平板等應(yīng)用場(chǎng)景的重要選擇。三星等

TV廠商也大力推動(dòng)

MiniLED在大屏顯示市場(chǎng)的應(yīng)用。MiniLED滲透率有望迅速提升。預(yù)計(jì)

MiniLED市場(chǎng)未來(lái)

5

年爆發(fā)式增長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域拓寬至車(chē)載、手機(jī)、可穿戴等。預(yù)計(jì)包括背光和直顯

的

MiniLED市場(chǎng)規(guī)模將從

2020

年的

0.18

億美元增長(zhǎng)至

2025

年的

14.27

億美元，五年復(fù)合增速

140%。其中，

電視墻、電視、IT顯示率先爆發(fā)，預(yù)計(jì)電視墻市場(chǎng)規(guī)模從

2020

年的

0.11

億美元增長(zhǎng)到

2025

年的

6.14

億美元，

復(fù)合增速

153%；電視從

2020

年的

0.03

億美元增長(zhǎng)至

2025

年的

3.12

億美元，復(fù)合增速

180%。此外，車(chē)載顯示、

手機(jī)/平板顯示、頭戴式顯示也會(huì)逐步起量。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，MiniLED電視墻、電視、車(chē)載、IT顯示領(lǐng)域滲

透較快。三、半導(dǎo)體高景氣度帶動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備周期向上3.1

全球晶圓廠資本開(kāi)支增加，半導(dǎo)體設(shè)備周期向上全球經(jīng)濟(jì)增速放緩，半導(dǎo)體行業(yè)尤其是半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)逆勢(shì)上漲。

2020

年在全球貿(mào)易爭(zhēng)端不斷、世界經(jīng)

濟(jì)放緩、疫情影響持續(xù)蔓延的情況下，總的經(jīng)濟(jì)情況放緩，半導(dǎo)體行業(yè)保持高增長(zhǎng)，特別是全球半導(dǎo)體投資（Capex）

提高了

7.6%，而其中的全球晶圓廠設(shè)備增加了

13.9%，領(lǐng)跑整個(gè)高科技產(chǎn)業(yè)。全球半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售創(chuàng)歷史新高，中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)為領(lǐng)先地區(qū)。SEMI全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)統(tǒng)

計(jì)報(bào)告顯示，全球半導(dǎo)體制造設(shè)備銷(xiāo)售額從

2019

年的

598

億美元猛增

19％，達(dá)到

2020

年

712

億美元的歷史新

高，預(yù)計(jì)

2021

年半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)

12%至

797

億美元。

2020

年中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)將成

為支出的領(lǐng)先地區(qū)。預(yù)計(jì)在

2021

年和

2022

年，韓國(guó)將在存儲(chǔ)器恢復(fù)和邏輯投資增加的背景下，在半導(dǎo)體設(shè)備

投資方面領(lǐng)先于世界。北美半導(dǎo)體設(shè)備廠商銷(xiāo)售額保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)，維持兩年以來(lái)上漲趨勢(shì)。從歷史經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，北美半導(dǎo)體設(shè)備廠

商月銷(xiāo)售額對(duì)于全球半導(dǎo)體行業(yè)景氣度分析具有重要意義，一般北美半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額水平領(lǐng)先全球半導(dǎo)體銷(xiāo)

售額一個(gè)季度。我們選取

2017-01

至

2021-06

時(shí)間段進(jìn)行復(fù)盤(pán)，2019

年

4，北美半導(dǎo)體設(shè)備月度銷(xiāo)售額為

19.22

億美元，同比下降

28.50%，同比為歷史最低點(diǎn)，全球半導(dǎo)體月底銷(xiāo)售額同比歷史最低點(diǎn)時(shí)間在

2019

年

8

月份，

同比下降達(dá)到

15.90%，銷(xiāo)售額為

342

億美元。2021

年

1

月，北美半導(dǎo)體設(shè)備月度銷(xiāo)售額突破

30

億美金，達(dá)到

30.4

億美元，月銷(xiāo)售額持續(xù)強(qiáng)勁上漲，至

6

月份銷(xiāo)售額達(dá)到

36.71

億美元，同比增長(zhǎng)近

58.40%，同期全球半導(dǎo)

體月銷(xiāo)售達(dá)到

445.30

億美元，同比增長(zhǎng)

29.20%。資本支出大幅增加，龍頭臺(tái)積電未來(lái)三年資本開(kāi)支將高達(dá)

1000

億美金。全球晶圓制造支本開(kāi)支近幾年維持

在

350

億美元以上保持高位，占半導(dǎo)體資本開(kāi)支的約

50%，晶圓代工臺(tái)積電、聯(lián)電、中芯國(guó)際、華虹資本開(kāi)支

大幅增加，其中臺(tái)積電在

2021Q1

法說(shuō)會(huì)表示，

公司將上修

2021

年資本支出至

300

億美元，同比

2020

年大幅

增長(zhǎng)

74.4%，其中

80%用于

3

納米/5

納米/7

納米等先進(jìn)制程，同時(shí)，公司預(yù)計(jì)未來(lái)

2

年資本支出將高達(dá)

700

億

美金，未來(lái)

3

年資本支出將高達(dá)

1000

億美金。中芯國(guó)際支出將維持高位，2021

年全年將達(dá)到

43

億美元，其中

大部分用于成熟制程擴(kuò)產(chǎn)，聯(lián)電和華宏同期也在

2021

年大幅度增加資本開(kāi)支。伴隨著全球資本開(kāi)支增大，半導(dǎo)體設(shè)備周期向上。隨著景氣度及全球資本開(kāi)資增加，前七大設(shè)備廠商單季

度總和從

2019Q2

觸底反彈，從

133

億美元增長(zhǎng)至

2021Q2

的

230

億美元，尤其在

2021Q1

增長(zhǎng)最強(qiáng)勁，ASML同比增長(zhǎng)接近

80%，泛林半導(dǎo)體同比增長(zhǎng)為

54%，應(yīng)用材料同比增長(zhǎng)為

41%，東京電子同比增長(zhǎng)為

32%，科磊

半導(dǎo)體同比增長(zhǎng)為

27%，主要由于

2020Q1

由于疫情沖擊下，開(kāi)工不足需求下降，導(dǎo)致單季度業(yè)績(jī)基數(shù)低。2021

年全球半導(dǎo)體資本投入

Capex預(yù)計(jì)同比增長(zhǎng)

28.4%，達(dá)到

1419

億美元。全球半導(dǎo)體資本投入（Capex）

2020

年較

2019

年增長(zhǎng)

11.2%。根據(jù)

Garner預(yù)測(cè)，2021

年會(huì)增加

28.4%，增速非?？欤绕涫?/p>

DRAM將增加

了

46.3%，其次

NAND將增長(zhǎng)

29%，Logic將增長(zhǎng)

29.5%。在資本開(kāi)資大幅增加下，半導(dǎo)體設(shè)備規(guī)模從

2019

年到

2022

年持續(xù)的增長(zhǎng)，平均的增長(zhǎng)速度（CAGR）達(dá)到

12.88%，估計(jì)到

2022

年，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模

達(dá)到

860

億美元。3.2

半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商迎黃金機(jī)遇期中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，2020

年市場(chǎng)占比位居全球第一。受益于企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)展及國(guó)產(chǎn)化的穩(wěn)步推進(jìn)，

中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額近年來(lái)一直保持持續(xù)增長(zhǎng)。2020

年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額為

187.2

億美元，同比增長(zhǎng)

39%，中國(guó)在

2018-2020

年全球市場(chǎng)份額分別為

20.32%、22.51%、26.30%，位列全球

第二、第二、第一席位。但受限于產(chǎn)業(yè)起步晚、技術(shù)門(mén)檻高等問(wèn)題，中國(guó)在刻蝕設(shè)備、熱處理設(shè)備、清洗設(shè)備

等領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化率相對(duì)較低，在光刻設(shè)備、離子注入設(shè)備、涂膠顯影設(shè)備領(lǐng)域剛剛起步。中國(guó)芯片生產(chǎn)自主供給比例持續(xù)提升，從

2010

年

10.2%提升到

2020

年

15.9%，剔除中國(guó)設(shè)有外資晶圓廠，

自主比例仍很低，2020

年中國(guó)公司生產(chǎn)的芯片僅占其用量的

5.9%。存儲(chǔ)器、通訊芯片、各類(lèi)傳感器等領(lǐng)域集

成電路的市場(chǎng)規(guī)模不斷提高，預(yù)計(jì)到

2025

年，中國(guó)半導(dǎo)體芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到

2230

億元。中國(guó)本土制造的芯

片占比預(yù)計(jì)持續(xù)提升，由

2020

年的

15.9%提升到

2025

年的

19.4%。去年在中國(guó)制造的價(jià)值

227

億美元的

IC中，

總部位于中國(guó)的公司僅生產(chǎn)了

83

億美元（36.5％），僅占中國(guó)

1,434

億美元

IC市場(chǎng)的

5.9％。而臺(tái)積電，SK海

力士，三星，英特爾，聯(lián)電和其他在中國(guó)設(shè)有

IC晶圓廠的海外公司則生產(chǎn)了其余的產(chǎn)品。ICInsights估計(jì)，在

中國(guó)公司生產(chǎn)的

83

億美元

IC中，約有

23

億美元來(lái)自

IDM，60

億美元來(lái)自中芯國(guó)際等純粹的代工廠。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)將繼續(xù)向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，2021-2022

年中國(guó)預(yù)計(jì)將建

8

座高產(chǎn)能晶圓廠?？v觀全球半

導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，經(jīng)歷了由美國(guó)向日本、向韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)及中國(guó)大陸的幾輪產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。目前中國(guó)大

陸正處于新一代智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、

人工智能、5G通信等行業(yè)快速崛起的進(jìn)程中，已成為全球最重要的半導(dǎo)

體應(yīng)用和消費(fèi)市場(chǎng)之一。根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體協(xié)會(huì)（SEMI）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017

年到

2020

年期間，全球?qū)⒂?/p>

62

座

新晶圓廠投產(chǎn)，其中將有

26

座新晶圓廠座落中國(guó)大陸，

占比達(dá)

42%。新晶圓廠從建立到生產(chǎn)的周期大概為

2

年，未來(lái)幾年將是中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展期。隨著行業(yè)景氣度回暖，國(guó)產(chǎn)化率逐步提升，以中芯國(guó)際和華宏為代表的邏輯

Foundry廠近五年持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，

以長(zhǎng)江存儲(chǔ)及合肥長(zhǎng)鑫為代表的

Memory廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)零的突破，產(chǎn)能逐步進(jìn)入量產(chǎn)階段，這對(duì)國(guó)內(nèi)設(shè)備需求

拉動(dòng)具有重大意義。其中長(zhǎng)江存儲(chǔ)總投資

240

億美元，平均單個(gè)

Fab投資額就達(dá)到

80

億美金以上，對(duì)應(yīng)的設(shè)備

投資接近

60

億美金。國(guó)產(chǎn)設(shè)備采購(gòu)比例仍處于較低水平（2020

年占采購(gòu)總額的

7%），未來(lái)國(guó)產(chǎn)設(shè)備發(fā)展空間廣闊。根據(jù)

2020

年中國(guó)晶圓廠設(shè)備采購(gòu)占比來(lái)看，來(lái)自美國(guó)采購(gòu)的設(shè)備占比超過(guò)

50%，日本

17%，荷蘭

16%，中國(guó)

7%，其他

7%。中國(guó)本土的半導(dǎo)體設(shè)備仍然占比較小的比例，目前國(guó)內(nèi)大概有將近

20

個(gè)半導(dǎo)體前端設(shè)備的公司，隨著國(guó)

內(nèi)晶圓廠的擴(kuò)產(chǎn)以及國(guó)產(chǎn)設(shè)備技術(shù)迭代，未來(lái)國(guó)產(chǎn)設(shè)備發(fā)展空間廣闊。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商產(chǎn)品線(xiàn)逐步完善，在各自?xún)?yōu)勢(shì)環(huán)節(jié)逐漸突破。根據(jù)本土主要晶圓廠設(shè)備采購(gòu)情況的統(tǒng)

計(jì)數(shù)據(jù)，目前去膠設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到

90%以上，主要代表廠家為屹唐半導(dǎo)體；清洗設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率

20%左右

，主

要代表廠家為盛美半導(dǎo)體、北方華創(chuàng)、至純科技，刻蝕設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率為

20%，主要代表廠家為中微公司、北方

華創(chuàng)、屹唐半導(dǎo)體；熱處理設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率為

20%左右，主要代表廠家為北方華創(chuàng)、屹唐半導(dǎo)體；PVD設(shè)備國(guó)產(chǎn)

化率為10%，主要代表廠家為北方華創(chuàng)；CMP設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率為

10%，主要代表廠家為華海清科；涂膠顯影設(shè)備

實(shí)現(xiàn)零的突破，主要代表廠家為芯源微；光刻設(shè)備預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)零的突破，主要代表廠家為上海微；離子注入機(jī)實(shí)

現(xiàn)零突破，代表廠家為萬(wàn)業(yè)企業(yè)（凱世通）；量測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)零的突破，代表廠家為精測(cè)電子；此外，華峰測(cè)控與長(zhǎng)川科技實(shí)現(xiàn)了測(cè)試設(shè)備的比較大突破。四、全球半導(dǎo)體設(shè)備集中度高且呈上升趨勢(shì)4.1

半導(dǎo)體設(shè)備以晶圓制造為主，國(guó)外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位晶圓制造設(shè)備占據(jù)主導(dǎo)，以沉積、刻蝕、光刻為主。芯片制造主要分為硅片生產(chǎn)、集成電路設(shè)計(jì)、晶圓片

制造和芯片封裝測(cè)試四個(gè)步驟，其中前三個(gè)部分與景晶圓制造設(shè)備密切相關(guān)，第四部分主要依靠封裝和測(cè)試設(shè)

備。從全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)結(jié)構(gòu)出發(fā)，晶圓制造設(shè)備占比最高達(dá)到

85%，