(一)半導體定義
半導體材料是電子材料的分類,指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料,導電率一般情況下隨溫度的升高而升高。
(二)半導體市場規模
在2017年全球半導體市場規模持續超過4000億美元,根據“世界半導體貿易統計組織(WSTS)”發布的數據,2021年半導體市場規達到4694億美元,創出歷史新高,模將同比增長8.4%。
半導體材料作為我國戰略性基礎產業,得益于國家支持的持續支持,中國半導體產業進入快速發展階段。中國半導體市場份額是全球最大的,占比近1/3,2019年我國半導體設備市場規模為134.5億美元,2020年我國該行業的市場規模已攀升至187億美元。
(三)半導體產業鏈分析
從產業鏈來看,半導體產業鏈包括上游半導體材料、半導體設備,中游半導體制造,下游半導體應用領域。
1.半導體材料
半導體材料種類反對,根據生產工藝不同和性能不同,包括前道晶圓制造和后道封裝測試,不同工藝對應材料不同。晶圓制造材料主要包括硅片、光刻膠、特種氣體、靶材、CMP拋光液等;封裝測試材料主要包括引線框、藍膜、金絲、環氧塑料、封裝基板、研磨液等。
半導體材料從上世紀50年代,材料經歷了三次演進。第一代半導體材料是硅、鍺半導體材料;第二代半導體材料是化合物半導體材料,如砷化鎵、磷化銦等;第三代半導體材料是寬禁帶半導體材料,如碳化硅、氮化鎵等。
2.半導體設備
半導體設備是在晶圓制造和封裝測試中應用到的設備,廣義上也包括生產半導體原材料所需的機器設備。在晶圓制造和封裝測試過程中,工藝復雜,設計設備種類繁多,其中占比較大市場份額的主要有:光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備、離子注入機、測試機、分選機、探針臺等。
3.半導體制造
半導體制造是半導體產業中游,包括半導體材料的生產和銷售。其產品主要包括光電子、傳感器、分立器件、集成電路等四類產品。其中集成電路包括IC設計、IC制造、IC封裝。在四類產品中集成電路市場規模最大,占比達到80%。
4.半導體應用
半導體下游應用包括通信及智能手機、消費電子、計算機及平板、汽車、醫療等領域。其中通信及智能手機和計算機及平板應用占比最高,占比均約30%。
(四)半導體行業運作模式
半導體產業發展史伴隨的是產業鏈分工的不斷深化,目前有三種商業模式,一種是IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)模式,第二種是Fabless(無工廠芯片供應商)模式,第三種是Foundry(代工廠)模式。三種模式特點、優劣勢及代表企業如下表: