2020年国产大硅片行业分析报告

2020年国产大硅片行业分析报告
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2020年国产大硅片行业分析报告

2020年4月

1. 万丈高楼从地起,半导体产业始于硅片

半导体材料在不断进化,但硅材料仍为主流。半导体产品被广泛应用于各类电子产品中,其重要性不言而喻。半导体材料作为制造基础,至今已发展到第三代。根据发展历史,第一代半导体是“元素半导体”,典型如硅基和锗基半导体。得益于第一代半导体材料应用,集成电路产业得以快速发展。第二代半导体材料是化合物半导体,以砷化镓、磷化铟和氮化镓等为代表,其促成信息产业崛起;而第三代半导体材料主要包括碳化硅、氮化镓、金刚石等,其具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点,成为下一代信息技术的关键之一。虽然半导体材料已经发展到第三代,但由于制备工艺、后续加工及原料来源等因素影响,硅材料依然是主流半导体材料。

表 1:半导体材料性能比较

1.11221锗第一代半导体

低压、低频、中功率晶体管、光电探测器微波、毫米波器件、发光器件

硅0.71687第二代半导体砷化镓

碳化硅

氮化镓

氮化铝

金刚石

氧化锌 1.415113.053.4282619731、 高温、高频、抗辐射、大功率器件第三代半导体 6.224702、 蓝、绿、紫发光二极管、半导体激光器5.5大于 380022483.37资料来源:互联网公开资料,XXX 市场研究部

不同应用场景对硅纯度要求有所不同。硅极少以单质的形式存在于自然界中,但在岩石、砂砾、尘土之中其以硅酸盐或二氧化硅的形式广泛存在。在地壳中,硅是第二丰富的元素,其构成地壳总质量的 26.4%。所以,硅来源较为广泛,在生产中较为容易获取,进而解决硅片制备所需原料的问题。目前,多晶硅纯度从 99.9999%至 99.999999999%(6-11个 9)不等,根据使用场景对于纯度要求有所差异,其中太阳能光伏级多晶硅纯度要求较低,而电子级多晶硅纯度则要求较高。多晶硅经过进一步加工制造可制得单晶硅,单晶硅是硅片上游材料。

硅片在晶圆制造材料中占比最大。晶圆制造是半导体产业中重要一环,生产过程中会涉及多种材料。据 SEMI,2018 年全球半导体材料销售额达到 519亿美元,增长 10.6%,其中晶圆制造材料和封装材料的销售额分别为 322亿美元和 197亿美元,同比增长率分别为 15.9%和 3.0%。根据细分产品销售情况,2018年硅片占晶圆制造材料市场比值为 38%,比重为相关材料市场第一位。所以,硅片作为半导体生产重要原材料之一,硅片制备技术将对半导体产业发展产生一定的影响。

图1:2016-2018 全球晶圆制造材料市场结构图2:2018年全球晶圆制造材料细分产品拆解(单位:亿美元)

数据来源:SEMI、XXX市场研究部数据来源:SEMI,XXX市场研究部

1.1半导体硅片生产

根据硅片生产流程,首先通过提纯硅氧化得到多晶硅,其后通过单晶硅生长工艺得到硅

片原始材料单晶锭,再通过切片、研磨、抛光等硅片制造工艺得到抛光硅片。通过对抛

光硅片进行特殊工艺处理,可得到退火片、外延片等具备特殊性能硅片。

图3:硅片生产流程

资料来源:SUMCO,XXX市场研究部

1.1.1 单晶硅生长技术是关键技术之一

直拉法生长技术是目前较为主流长晶工艺。单晶硅是由单一籽晶生长的单晶体硅材料,

它具有晶格完整、缺陷和杂质很少等特点。根据单晶硅生长方式进行分类,可将其分为

区熔单晶硅(FZ-Si)和直拉单晶硅(CZ-Si),其中所涉及的工艺为区熔法和直拉法。相较于区熔法,直拉法能支持12 英寸等大尺寸硅片生产,而区熔法则用于8 英寸及以下尺寸硅片生产。所以,直拉法是目前较为主流长晶工艺。

直拉法主要工艺包括多晶硅原料装料、多晶硅融化、种晶、缩颈、放肩、等径生长和收尾等。直拉法制备工艺是通过加热放置于坩埚内的多晶硅原料使其成为溶液,并通过安置在炉体上方的籽晶轴,使得单晶晶种能与硅溶液进行接触。通过籽晶轴转动和上下移动,硅液会沿着籽晶表面凝结和生长,最终形成单晶锭。随着直拉法工艺不断深入,基于基础工艺的新工艺在持续开发,目前已开发出磁控直拉单晶生长、连续加料直拉单晶硅生长和重装料直拉单晶生长等工艺。

图4:直拉单晶硅生长示意图

资料来源:集成电路产业全书,XXX市场研究部

在直拉单晶生长过程中需要添加不同元素以满足不同需求。为满足不同器件制备的要求,在晶体生长时需要掺入微量电学性的杂质(掺杂剂)。其中P 型半导体,硼(B)是最常用的掺杂剂;而对于N 型半导体,磷(P)、砷(As)和锑(Sb)都可以作为掺杂剂。除掺杂剂外,一般情况下在直拉过程中需要避免杂质引入,否则将影响单晶硅、器件的性能和质量。由于单晶硅生长情况对于硅片生产影响较大,所以单晶硅生长技术在硅片生产中是关键技术之一。

总结:单晶锭是硅片生产原料,目前生产单晶锭以直拉法为主。在生产过程中通过添加不同的掺杂剂以制备具有不同性能的半导体,但需要对其他杂质进行严格管控,否则成品质量将受到影响。所以,单晶硅生长技术在硅片生产中是关键技术之一。

1.1.2 从“锭”到“片”

硅片制造工艺实现从“锭”到“片”转换。当完成单晶硅生长工艺后,需要通过硅片制造技术来实现硅片生产。根据生产流程,单晶硅锭需要通过切断、切片、研磨、抛光、清洗五大步骤从而得到抛光硅片。其中,通过切断得到适合切片的晶棒;切片是将晶棒切成具有一定厚度和平整度的硅片;研磨工艺,可去除硅片切片表面残留的损伤层,并

使硅片具有一定的几何精度;抛光工艺,通过化学和机械作用,去除硅片表面残留的微缺陷和损伤层,获得硅抛光片;硅片清洗是去除硅片表面各种沾污。通过这一系列加工工艺后,可得到抛光硅片。

通过对抛光硅片进行特定工艺处理可得到具有特殊性能硅片。抛光硅片是目前应用范围最广、最基础的硅片,以抛光片为基础进行二次加工可得到具有特殊性能的硅片。退火片制作工艺是一个升温再降温的过程,通过将抛光片置于氢或氩气中加热,随即进入到退火过程。与抛光片相比,其表面含氧量大幅减少,从而拥有更好的晶体完整性。外延片通常采用化学气相沉积(CVD)技术,反应原理为硅的气态化合物在硅片表面发生反应,并以单晶薄膜的形态沉积在硅衬底表面。SOI 硅片具有三层结构,自上而下分别为顶层硅片(SOI层)、氧化层和硅衬底;目前,氢注入剥离键合技术(Smart-Cut)、硅片直接键合技术(SDB)和注氧隔离技术(SIMOX)是三个最具有竞争力的SOI制备技术;由于SOI硅片具有氧化层,从而减少硅片的寄生电容以及漏电现象。具有特殊性能的硅片能满足不同应用场景需求,是半导体产业中不可或缺的一部分。

图5:各种类硅片

资料来源:SUMCO,XXX市场研究部

1.2半导体硅片持续进化

由于抛光片是应用最为广泛的硅片,所以下文均以抛光片为讨论主体。

1.2.1 硅片向大尺寸迭代

大硅片成为发展趋势。随着单晶硅制造技术提升,硅片的尺寸在逐步提升。硅片尺寸从最初2英寸,到4英寸,5英寸,6英寸,8英寸,再到12英寸,其尺寸在持续增加。目前,硅片发展史具有多种表述。其中,据SEMI相关产品数据,4英寸硅片产生于1986年,6英寸产生于1992年,8英寸产生于1997,12英寸产生于2005年。而行业内根据各尺寸硅片市场占比情况进行划分,4英寸、6英寸和8英寸分别为1980年代、1990年代和2000年代占据主流位置;而12英寸硅片产线是英特尔和IBM于2002年首先建成,而到2005年12英寸产品市场占比达到20%且市场占比持续增大。根据硅片发展路径,

大尺寸硅片将是行业发展趋势。

图6:硅片尺寸发展历史

资料来源:SEMI,XXX市场研究部

下一代产品竞争力不足,12英寸硅片市场份额将有望保持。根据市场占比情况,在2017年12英寸硅片市场份额为66.1%且其份额在持续增大。自2005年起12英寸硅片被大规

模使用以来至今已超过10年,在硅片向大尺寸发展的背景下,硅片产品理应进行迭代。18英寸硅片是下一代技术节点,以英特尔、台积电等厂商和学校为首的相关研发专案已经取得了一定进展,但因不具备生产效益而有所搁置。所以,12英寸硅片尚未受到产品迭代所带来的影响,有望在较长一段时间内保持市场地位。

图7:2015-2021年全球12寸硅片市场占比情况及预测

资料来源:华经情报网,XXX市场研究部

生产成本等成为推动大硅片发展的重要推力。目前,集成电路发展两条技术主线是硅片尺寸扩大和芯片制程技术提升。其中,硅片尺寸扩大能有效降低成本,而这也成为硅片向大尺寸发展的重要推力。以8英寸和12英寸硅片为例,12英寸硅片较8英寸在面积上提升约2.25 倍。由于可用生产面积扩大,使得单硅片芯片产出数量也有所差异,其中,8英寸硅片产出约为88块,而12英寸硅片产出约为232块,12英寸硅片产出较8

英寸硅片提升约2.64 倍,产出增长较硅片面积增长更多。此外,由于边缘芯片减少,产品成品率将上升,使得产出会更高。在芯片生产过程中由于产出更高,使得设备使用率提升。所以,无论是从产量,还是从设备使用率角度,大硅片能使芯片生产成本下降,使得晶圆代工厂利润增厚,从而间接推动硅片向大尺寸发展。

1.2.2 各尺寸硅片满足各种需求

各种需求促生对不同尺寸硅片需求。不同尺寸硅片在应有场景中有所差异,下游对于硅

片需求主要集中在8、12英寸。目前,12英寸硅片主要应用于制造智能终端中逻辑芯片

和存储芯片等,而8英寸硅片主要应用于汽车电子、工业自动化和指纹识别等集成电路

制造领域,6 英寸及以下尺寸硅片主要应用于低端产品。所以,在不同领域应用不同尺

寸的硅片,从而形成不同的需求。

2. 终端市场回暖,需求沿产业链传导

终端市场需求将对产业链产生影响。硅片是晶圆制造上游材料,晶圆厂产能情况对硅片

需求将产生影响。根据 SEMI 数据,硅片出货量存在一定周期性,2019 年硅片出货量有

所下滑,但情况有望得到好转。受消费升级和数据流量爆发等因素诱发,终端市场持续

向好,而需求沿着产业链向上游传递。在硅片向大尺寸发展的趋势中,8 英寸和 12 英寸

硅片作为主流硅片产品,在终端市场带动下需求将持续扩大。据 IC insights 预计,2020

年半导体总发货量将增长 7%,达到 10,363 亿个,这将是有史以来半导体总发货量第二

次超过一万亿个单位。而在2020 年半导体出货量中,预计光电器件、传感器和分立器

这三项占 69%,集成电路占 31%。此外,2020 年增长率最高的半导体细分领域场景包

括智能手机、汽车电子以及人工智能、云和“大数据”系统、深度学习应用程序。

图8:2007年至2019年全球硅片面积出货量(百图9:2020年半导体出货量占比情况

万平方英寸)

数据来源:SEMI、XXX市场研究部数据来源:IC insights,XXX市场研究部

2018年硅片行业分析报告

2018年硅片行业分析 报告 2018年7月

目录 一、硅片:半导体产业的基石 (5) 1、硅片:半导体不可或缺的基础材料 (5) 2、多维度解密硅片制造:设备、材料、工艺 (6) 12 3、硅片产品家族 .................................................................................................. (1)抛光片(Polished Wafer) (12) (2)退火片(Annealed Wafer) (12) (3)外延片(Epitaxial Wafer) (13) (4)结隔离硅片(Junction Isolated Wafer) (13) 4、大尺寸成为硅片发展未来方向 (14) (1)大尺寸硅片的优势 (14) ①提高生产效率 (14) ②提升硅片利用率 (15) ③在合理成本下提升性能 (15) (2)大尺寸硅片的难点 (16) ①尺寸越大,成本及所需资本投入急升 (16) ②晶圆尺寸面积增速远高于厚度增速,导致传统CZ法难以继续提升晶圆尺寸 . 16 ③随着面积倍增,硅晶柱重量也在提升,导致传统CZ拉晶法效率降低 (17) ④石英坩埚的一次性使用进一步提高了成本 (18) 二、供需关系:硅片市场开启新一轮景气周期 (22) 22 1、供给端分析 ...................................................................................................... (1)硅片产线投资回报测算:7年收回成本 (22) (2)传统供应商垄断市场,扩产动力和能力双重缺失 (23) (3)中国新建产能释放仍需等待至少1-2年 (26) 2、需求端分析 ...................................................................................................... 27(1)行业特征从周期性转向持续成长 (27)

半导体行业专业词汇

半导体行业专业词汇 . acceptance testing (WAT: wafer acceptance testing) 2. acceptor: 受主,如B,掺入Si中需要接受电子 3. ACCESS:一个EDA(Engineering Data Analysis)系统 4. Acid:酸 5. Active device:有源器件,如MOS FET(非线性,可以对信号放大) 6. Align mark(key):对位标记 7. Alloy:合金 8. Aluminum:铝 9. Ammonia:氨水 10. Ammonium fluoride:NH4F 11. Ammonium hydroxide:NH4OH 12. Amorphous silicon:α-Si,非晶硅(不是多晶硅) 13. Analog:模拟的 14. Angstrom:A(1E-10m)埃 15. Anisotropic:各向异性(如POLY ETCH) 16. AQL(Acceptance Quality Level):接受质量标准,在一定采样下,可以95%置信度通过质量标准(不同于可靠性,可靠性要求一定时间后的失效率) 17. ARC(Antireflective coating):抗反射层(用于METAL等层的光刻) 18. Antimony(Sb)锑 19. Argon(Ar)氩 20. Arsenic(As)砷 21. Arsenic trioxide(As2O3)三氧化二砷 22. Arsine(AsH3) 23. Asher:去胶机 24. Aspect ration:形貌比(ETCH中的深度、宽度比) 25. Autodoping:自搀杂(外延时SUB的浓度高,导致有杂质蒸发到环境中后,又回掺到外延层) 26. Back end:后段(CONTACT以后、PCM测试前) 27. Baseline:标准流程 28. Benchmark:基准 29. Bipolar:双极 30. Boat:扩散用(石英)舟 31. CD:(Critical Dimension)临界(关键)尺寸。在工艺上通常指条宽,例如POLY CD 为多晶条宽。 32. Character window:特征窗口。用文字或数字描述的包含工艺所有特性的一个方形区域。 33. Chemical-mechanical polish(CMP):化学机械抛光法。一种去掉圆片表面某种物质的方法。 34. Chemical vapor deposition(CVD):化学汽相淀积。一种通过化学反应生成一层薄膜的工艺。 35. Chip:碎片或芯片。 36. CIM:computer-integrated manufacturing的缩写。用计算机控制和监控制造工艺的一种综合方式。 37. Circuit design :电路设计。一种将各种元器件连接起来实现一定功能的技术。

芯片行业品牌企业紫光国微调研分析报告

芯片行业品牌企业紫光国微调研分析报告

1. 紫光国微:紫光集团芯片王冠上的明珠 (5) 1.1. 2012年后多次注入,智能卡芯片+高端集成电路双龙驱动 (5) 1.2. A股稀缺芯片资产:布局五大业务板块,FPGA国产替代唯一 (7) 2. FPGA——芯片产业最高殿堂之一,将成为国产替代的里程碑 (9) 2.1. 5G将带来FPGA的大量需求,基站建设近在咫尺,新终端持续接力 (9) 2.2. 5G商用初期,国内FPGA价值占比高于全球,总体价值量将远超过4G (11) 2.3. FPGA在芯片行业中门槛最高,国产化程度最低 (13) 2.4. 紫光同创FPGA+EDA能力国内领先,未来国产化替代空间最大 (13) 2.4.1. 中国FPGA产业被美国4巨头垄断,国产化率低于其他半导体器件 (14) 2.4.2. 紫光同创实现国内EDA及FPAG双突破 (14) 2.4.3. 攻坚FPGA器件专用EDA的“上甘岭” (15) 3. 特种集成业务,行业壁垒极高,仍将稳定贡献业绩 (15) 4. 安全IC卡国产化及eSIM/超级SIM,智能卡主业夯实,布局多个热点领域 (16) 4.1. 收购智能卡芯片“隐形冠军”Linxens,持续创造新动能 (16) 4.2. eSIM卡和超级SIM卡领域领先者,有望分享5G新终端红利 (17) 4.2.1. 公司最早参与联通eSIM项目,推出国内首款产品 (17) 4.2.2. 下一个新亮点:超级SIM卡 (18) 4.3. 传统产品:金融安全芯片国产化+多卡类升级换卡潮,景气度持续 (19) 4.4. 以社保卡、交通卡、护照和港澳通行证为代表的其他卡类换卡高潮将至,智能化、电子 化方向是发展趋势,换卡高潮有望到来 (20) 5. 投资建议 (20) 图1:公司发展历史沿革 (5) 图2:2011~2018公司整体营业收入及增速 (6) 图3:2011~2018公司整体归母净利润及增速 (6) 图4:2013~2018产品营业收入占比 (6) 图5:2013~2018产品毛利率对比 (6) 图6:2011~2018净利率与毛利率对比 (6) 图7:2013年以来国微电子和紫光同芯的净利率变化 (6) 图8:公司股权结构及旗下业务平台一览 (7) 图9:紫光同芯微电子近年的营业收入及增速 (8) 图10:紫光同芯微电子近年的净利润及增速 (8) 图13:FPGA主要由三部分构成 (9) 图14:FPGA与传统ASIC的差异 (9) 图15:2025年全球FPGA市场价值将达到近125.21亿美元 (10) 图16:2025年电子通信领域FPGA需求将会占40% (10) 图17:2017和2025年FPGA分地区的市场收入和预测 (10) 图18:2017和2025年FPGA分细分市场的市场价值及预测 (10) 图19:2017年全球FPGA市场的市占率 (13) 图20:2016年全球FPGA市场的市占率 (13) 图21:2017年中国区FPGA市场的市占率 (14) 图22:紫光国微的芯片产业分布 (14)

中国硅材料产业现状分析

中国硅材料产业现状分析 有研半导体材料股份有限公司供稿 硅材料是制造半导体器件和太阳能电池的关键材料,面对着两个发展着的产业,一个是半导体产业,一个是太阳能光伏产业。半导体产业已经从原来周期性大起大落,平均增速达17%左右,步入一个增速减缓、起伏不大的新时代。而光伏产业正处在以平均30%的年增长速度迅猛发展的时代。作为这两大产业的主要原料,多晶硅紧缺的局面近期内仍将持续。 1 半导体硅片产业 (1)全球半导体硅产业 全球硅片材料生产,主要集中在日、美、德三国,其他还有韩国、马来西亚、芬兰、中国大陆和中国台湾地区。生产的硅片主要有抛光片、外延片、回收片、SOI片及非抛光片等。根据SEMI硅制造商团体(SEMI SMG)最新统计,2007年世界半导体用硅片的产量为86.61亿平方英寸(1英寸=25.4毫米)销售额为121亿美元,产量和销售额增长率分别为8%和21%。世界硅片出货量经历了连续6年的增长。2002-2007年世界硅片的产量和销额如表1所示: 表1 2002-2007年世界硅片的产量和销售额 2002 2003 2004 2005 2006 2007 销售额/亿美元 55 58 73 79 100 121 产量/亿英寸246.81 51.49 62.62 66.45 79.96 86.61 其中: 抛光片 35.21 38.21 46.57 外延片 9.43 11.11 13.63 14.44 18.21 非抛光片 2.17 2.26 2.42 2.25 2.54 注:抛光片包括正片、陪片,但不包括回收片。 从表1可见,在全球硅硅片总交货面积中抛光片约占75%,硅外延片约占

单晶硅行业分析报告

单晶硅行业分析报告 1、单晶硅分为半导体级和太阳能级两种,半导体级单晶硅是电子信息材料中最基础的材料,主要用于制造半导体和集成电路,太阳能级多晶硅主要用于制造太阳能电池。 2、日本、美国和德国是世界上硅材料的主要生产国,我国硅材料和日本同时起步,但技术较国际先进水平差距较大。目前国内企业主流产品为3”—6”硅片,而国际主流产品则为8”—12”硅片,且正在向12”硅片靠拢。 3、目前半导体单晶硅高端技术主要被几家国际大公司垄断,日本的信越公司、SUMCO公司、德国的WACKER公司和美国的MEMC等大型跨国企业占据了半导体单晶和硅片市场的90%。国内企业发展单晶硅面临技术和资金两大瓶颈,但我国太阳能级多晶硅技术接近国际先进水平,生产产量和出口额排名世界第一。 4、从市场供应状况看,全球和国内3”--6”电子级单晶硅片市场基本趋于饱和,受原材料市场影响基本没有利润空间,大尺寸单晶硅片市场需求增长迅猛,利润非常可观,已基本成为市场主流产品。太阳能级单晶硅今年呈高速增长趋势,但国内外的产能也在不断扩大,供需基本平衡。 5、全球太阳能多晶硅制造技术由发达国家的七家公司垄断,这七家公司占全球90%以上的市场份额。近两年,我国太阳能级多晶硅行业发展可谓突飞猛进,许多上规模的项目纷纷投产,从2008年起太阳能级多晶硅市场基本趋于供需平衡,到2008年下半年,伴随世界金融危机的蔓延,太阳能级多晶硅市场又面临严重的半停顿状态,价格快速回落,而且是有价无市。但电子级单晶硅技术由于被世界几大厂商垄断,国内仅有新光硅业一家能生产,供需矛盾非常突出,未来价格会居高不下。 6、单晶硅下游半导体器件市场一直呈平稳增长趋势,随着规律性起伏,也会产生一些调整,但总体增长趋势不变。而2005-2008年,太阳能市场呈爆发型市场增长态势,因此,市场对太阳能级多晶硅及单晶硅的需求较为旺盛。而半导

硅片行业术语大全(中英文对照)

Acceptor - An element, such as boron, indium, and gallium used to create a free hole in a semiconductor. The acceptor atoms are required to have one less valence electron than the semiconductor. 受主- 一种用来在半导体中形成空穴的元素,比如硼、铟和镓。受主原子必须比半导体元素少一价电子 Alignment Precision - Displacement of patterns that occurs during the photolithography process. 套准精度- 在光刻工艺中转移图形的精度。 Anisotropic - A process of etching that has very little or no undercutting 各向异性- 在蚀刻过程中,只做少量或不做侧向凹刻。 Area Contamination - Any foreign particles or material that are found on the surface of a wafer. This is viewed as discolored or smudged, and it is the result of stains, fingerprints, water spots, etc. 沾污区域- 任何在晶圆片表面的外来粒子或物质。由沾污、手印和水滴产生的污染。 Azimuth, in Ellipsometry - The angle measured between the plane of incidence and the major axis of the ellipse. 椭圆方位角- 测量入射面和主晶轴之间的角度。 Backside - The bottom surface of a silicon wafer. (Note: This term is not preferred; instead, use …back surface?.) 背面- 晶圆片的底部表面。(注:不推荐该术语,建议使用“背部表面”) Base Silicon Layer - The silicon wafer that is located underneath the insulator layer, which supports the silicon film on top of the wafer. 底部硅层- 在绝缘层下部的晶圆片,是顶部硅层的基础。 Bipolar - Transistors that are able to use both holes and electrons as charge carriers. 双极晶体管- 能够采用空穴和电子传导电荷的晶体管。 Bonded Wafers - Two silicon wafers that have been bonded together by silicon dioxide, which acts as an insulating layer. 绑定晶圆片- 两个晶圆片通过二氧化硅层结合到一起,作为绝缘层。

2018年芯片行业深度分析报告

2018年芯片行业深度分析报告

核心观点 半导体景气度依旧高涨,芯片产业向大陆转移趋势不可阻挡 根据WSTS的数据,2017年全球半导体销售额同比增长21.6%,首次突破4000 亿美元,截至18年1月全球半导体销售额已连续18个月实现环比增长,景 气度依旧高涨。芯片从上世纪50年代发展至今,大致经历了三大发展阶段:在美国发明起源-在日本加速发展-在韩国台湾成熟分化。前两次半导体产业 转移原因分别是:日本在PC DRAM市场获得美国认可;韩国成为PC DRAM新 的主要生产者和台湾在晶圆代工、芯片封测领域成为代工龙头。如今中国已 成为全球半导体最大的市场,在强大的需求和有力的政策推动下,芯片行业 正迎来第三次产业转移,向大陆转移趋势不可阻挡。 制造、封测环节相对易突破,芯片国产替代需求强烈 集成电路产业链主要包括芯片的设计、制造、封装测试三大环节,除此之外还包括各个环节配套的设备制造、材料生产等相关产业。其中,设计环节由于投资大、风险高,主要被三星、高通、AMD等领先的科技巨头垄断。中游和下游的制造、封测领域相对来说属于劳动密集型,我国芯片行业更适合从这两个方向实现突破,目前已经涌现出像中芯国际、长电科技等优秀本土企业。但整体来看我国芯片行业仍处于发展初期,关键领域芯片自给率很低。近期中兴通讯被美国商务部制裁事件亦反映出我国在芯片领域的脆弱地位。推动集成电路发展已经上升至国家重中之重,芯片国产化率亟待提高。 政策与需求驱动产业崛起,国产芯片未来“芯芯”向荣 随着PC、手机产品销量的逐渐放缓,集成电路产业发展的下游推动力量已经开始向汽车电子、AI、物联网等新兴需求转变。此外中国将成为全球新建集成电路产业投资最大的地区,大陆晶圆厂建厂潮有望带动本土产业链实现跨越式发展。在政策方面,国家先后出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》等鼓励文件,“大基金”二期也已经在紧锣密鼓的募集当中,预计筹资规模在1500-2000亿元,最终有望撬动上万亿资金。国内芯片行业将在资金、政策、人才和需求的全方位配合下,以燎原之势迅猛发展,发展前景“芯芯”向荣。 相关上市公司 建议关注具有核心竞争力和受益逻辑确定性较高的细分行业龙头,相关标的有:长电科技(封装领域全球第三)、兆易创新(NOR Flash+MCU+NAND三大芯片领域协同发展)、江丰电子(国内高纯靶材龙头)、晶盛机电(晶体生长设备领域全方位布局)、富瀚微(国内领先的视频监控芯片设计商)。 风险提示:半导体行业景气度不及预期;技术创新对传统产业格局的影响。

2015-2020年中国大数据行业市场深度调研报告

2015-2020年中国大数据行业市场深度调研及投资方向建议报告 中国产业信息网

什么是行业研究报告 行业研究是通过深入研究某一行业发展动态、规模结构、竞争格局以及综合经济信息等,为企业自身发展或行业投资者等相关客户提供重要的参考依据。 企业通常通过自身的营销网络了解到所在行业的微观市场,但微观市场中的假象经常误导管理者对行业发展全局的判断和把握。一个全面竞争的时代,不但要了解自己现状,还要了解对手动向,更需要将整个行业系统的运行规律了然于胸。 行业研究报告的构成 一般来说,行业研究报告的核心内容包括以下五方面:

行业研究的目的及主要任务 行业研究是进行资源整合的前提和基础。 对企业而言,发展战略的制定通常由三部分构成:外部的行业研究、内部的企业资源评估以及基于两者之上的战略制定和设计。 行业与企业之间的关系是面和点的关系,行业的规模和发展趋势决定了企业的成长空间;企业的发展永远必须遵循行业的经营特征和规律。 行业研究的主要任务: 解释行业本身所处的发展阶段及其在国民经济中的地位 分析影响行业的各种因素以及判断对行业影响的力度 预测并引导行业的未来发展趋势 判断行业投资价值 揭示行业投资风险 为投资者提供依据

2015-2020年中国大数据行业市场深度调研及投资方 向建议报告 【出版日期】2015年 【交付方式】Email电子版/特快专递 【价格】纸介版:7000元电子版:7200元纸介+电子:7500元 【报告编号】R331187 报告目录: 前言 继物联网、云计算之后,大数据已经成为当前信息技术产业最受关注的概念之一。大数据是为了更经济地从高频率获取的、大容量的、不同结构和类型的数据中获取价值,而设计的新一代架构和技术。人们普遍将该定义概括为四个“V”,即更大的容量(Volume,从TB级跃升至PB级,甚至EB级)、更高的多样性(Variety,包括结构化、半结构化和非结构化数据),以及更快的生成速度(Velocity)。前面三个“V”的组合推动了第四个因素——价值(Value)。 云计算、物联网、智慧城市、移动互联,新技术与应用的不断涌现,加速了“大数据”时代的到来。大数据,已经超越数据本身,转向数据的资产化和服务化,转向挖掘与分析数据带来新商业价值,转向以技术维护国家安全利益,并为信息服务产业和传统商业模式带来了巨大的机遇与挑战。 2013年,大数据应用带来了令人瞩目的成绩。作为新的重要资源,

电子行业专业词汇术语专业超全

电子行业专业词汇术语 GRR Gauge Repeatability Reproducibility 量测的再现性与再生性 FPI First Piece Inspection 首件检查 Sampling without replacement 不放回抽样 SQA: Source(Supplier) Quality Audit 供货商品质审核 1. QC : quality control 质量管理 2. IQC : incoming quality control 进料质量管理 3. OQC : output quality control 出货质量管理 4. PQC : process quality control 制程质量管理也称 IPQC : in process quality control . 5. AQL : acceptable quality level 允收标准 6. CQA: customer quality assurance 客户品质保证 7. MA : major defeat 主要缺点 8. MI : minor defeat 次要缺点 9. CR :critical defeat 关键缺点 10. SMT : surface mounting technology表面粘贴技术 11. SMD :surface mounting device 表面粘贴程序 SMC : surface mounting component 表面粘贴组件 12.ECN : engineering change notice 工程变更通知 13.DCN : design change notice 设计变更通知 14.PCB : printed circuit board 印刷电路板 15.PCBA : printed circuit board assembly装配印刷电路板 16. BOM : bill of material 材料清单 17. BIOS : basically input and output system基本输入输出系统 18. MIL-STD-105E : 美国陆军标准,也称单次抽样计划. 19. ISO : international standard organization 国际标准化组织 20. DRAM: 内存条21. Polarity : 电性22. Icicles : 锡尖23. Non-wetting : 空焊24. Short circuit : 短路25. Missing component : 缺件26. Wrong component :错件27 . Excess component :多件28. Insufficient solder : 锡少 29 . Excessive solder :锡多30. Solder residue: 锡渣 31. Solder ball : 锡球32. Tombstone : 墓碑 33 . Sideward:侧立34. Component damage :零件破损 35. Gold finger:金手指36. SOP : standard operation process 标准操作流程 37. SIP : standard inspection process 标准检验流程 38 .The good and not good segregation :良品和不良品区分 39. OBW : on board writer 熸录BIOS 40 . Simple random sampling : 简单随机抽样41. Histogram : 直方图 42 . Standard deviation : 标准差 43. CIP : Continuous improvement program 持续改善计划 44. SPC : Statistical process control 制程统制45 . Sub-contractors : 分包商46. SQE: Supplier quality engineering 47. Sampling sample :抽样计划48. Loader : 治具49. QTS: Quality tracking system 质量追查系统50. Debug : 调试51. Spare parts: 备用品 52. Inventory report for : 库存表53. Manpower/Tact estimation 工时预算

2018年DSP芯片行业分析报告

2018年DSP芯片行业 分析报告 2018年5月

目录 一、DSP芯片主要功能为数字信号处理,应用领域广泛。 (4) 1、上世纪80年代DSP芯片问世 (4) 2、DSP芯片的应用领域非常广泛 (6) 二、高端市场被国外公司垄断,DSP未来发展趋势为集成化和可编程 (8) 1、目前3家国际公司DSP芯片占据国际市场 (8) 2、集成化和可编程是DSP芯片发展趋势 (11) 3、FPGA芯片与DSP芯片是相爱相杀的一对 (11) 三、告别无“芯”之痛,国产DSP性能国际领先 (15) 1、华睿芯片是自主可控“核高基”成果 (15) 2、魂芯DSP芯片打破国外垄断 (17) 3、DSP芯片在民用信息领域市场空间巨大 (19) 四、相关企业 (21) 1、国睿科技 (21) 2、四创电子 (22) 3、振芯科技 (22) 4、杰赛科技 (22) 5、卫士通 (23)

DSP芯片主要功能为数字信号处理,应用领域广泛。DSP芯片是指能够实现数字信号处理技术的芯片,自从上世纪80年代诞生第一代DSP芯片TMS32010以来,已经有六代DSP芯片问世,并广泛应用于通信(56.1%)、计算机(21.16%)、消费电子和自动控制(10.69%)、军事/航空(4.59%)、仪器仪表(3.5%)、工业控制(3.31%)、办公自动化(0.65%)领域。 高端DSP市场长期被国外公司垄断,未来集成化和可编程为两大趋势。世界上DSP芯片制造商主要有3家:德州仪器(TI)、模拟器件公司(ADI)和摩托罗拉(Motorola)公司,其中TI 公司占据绝大部分的国际市场份额。未来集成化和可编程是DSP发展的两大趋势。首先,DSP芯核集成度越来越高,并且把多个DSP芯核、MPU 芯核以及外围的电路单元集成在一个芯片上,实现了DSP系统级的集成电路。其次,DSP的可编程化为生产厂商提供了更多灵活性,满足厂家在同一个DSP芯片上开发出更多不同型号特征的系列产品。 华睿、魂芯DSP芯片逐步打破国外垄断。我国成熟的军用DSP芯片中,具有代表意义的是华睿和魂芯芯片,华睿芯片代表国内DSP芯片工艺最高水平,处理能力和能耗具有明显优势;而魂芯芯片与美国模拟器件公司(ADI)TS201芯片新能相近。在实际运算性能与德州仪器公司产品相当的情况下,“魂芯二号”功耗下降三分之一,在可靠性、综合使用成本等方面全面优于进口同类产品。华睿、魂芯已应用于雷达等军事装备中。 DSP芯片在民用信息领域市场空间巨大。DSP芯片支持通信、计

中国半导体硅片外延片行业发展概述

中国半导体硅片外延片行业发展概述 1.1 半导体硅片、外延片行业概述 (1)半导体硅片、外延片定义及分类 在半导体制造业中广泛使用各种不同尺寸与规格的硅片,目前12英寸硅片的出货量占比超过60%,是目前主流的硅片尺寸。18英寸晶园世代的技术和机台设备有不少方针已开始确立,但依目前半导体业的态势观察,现在还很难取得实质性的进展。 硅片是生产集成电路的主要原材料。硅片尺寸越大则每片硅片上可以制造的芯片数量就越多,从而制造成本就越低。硅片尺寸的扩大和芯片线宽的减小是集成电路行业技术进步的两条主线。目前12英寸硅片的出货量占比超过60%,是目前主流的硅片尺寸。 半导体硅片通常由高纯度的多晶硅锭釆用查克洛斯法(CZ Method)为主拉成不同电阻率的硅单晶锭,然而经过晶体定向→外园滚磨→加工主、副参考面→切片→倒角→热

处理→研磨→化学腐蚀→抛光→清洗→检测→包装等工序。 根据硅纯度的不同要求,可分为太阳能等级6个“9”纯度,以及半导体等级11个“9”纯度。 (2)半导体硅片、外延片市场结构分析 1)行业产品结构分析 在半导体制造业中广泛使用各种不同尺寸与规格的硅片,通常包括4英寸、5英寸、6英寸、8英寸及12英寸,它们的基本规格如下表所示。 图表 1 半导体硅片分类情况(单位:毫米,微米,平方厘米,克,英寸)

图表来源:本研究中心整理 由于缺乏统一定义,硅片尺寸的过渡时间无法达成共识,其中有一种观点认为累积硅片的出货量超过100万片时,表示该硅片尺寸应进入下一阶段。实际上如英特尔等总是领先其他业者,率先采用更大尺寸的硅片。 现将SEMI于2006年的说法,全球硅片尺寸的过渡时间表列于如下:4英寸硅片于1986年;6英寸于1992年;8英寸于1997年及12英寸于2005年。而如果依英特尔的芯片生产线建设(见intel’s all fab list),它的3英寸生产线建于1972年FAB2;4英寸生产线建于1973年FAB4;6英寸生产线建于1978年FAB5;8英寸生产线建于1992年FAB15;第一条12英寸生产线建于2002年FAB12 in Hillsboro,与IBM同步。 业界较为公认的说法是,1980年代是4英寸硅片占主流,1990年代是6英寸占主流,2000年代是8英寸占主流,到2002年时英特尔与IBM率先建12英寸生产线,到2005年12英寸硅片已占总硅片的20%,到2008年占30%,而那时

光伏产业链及硅片技术发展分析报告

广州创亚企业管理顾问有限公司 光伏产业链及硅片技术发展分析报告

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1.1产业链景气传导过程 光伏产业是指将硅料通过各类技术和工艺路线生产出太阳能电池片,并将太阳能电池经过串并联后进行封装保护形成大面积的太阳能电池组件,再配合功率控制器等,形成光伏发电装置的产业链。 太阳能光伏产业链由三大环节组成,分别为:从整个产业链利润分布来看,上游企业和中游企业利润主要由产品单位价格、生产成本和出货量决定,下游应用端电站运营的收益相对稳定,跟标杆电价、光照时间相关。中间段电池片和电池组件的附加值较低。 上游硅料和 硅片 中游电池片和下游组件 最终端的光伏电站

根据统计结果,在光伏行业各环节中,若以营 光伏产业链上下游示意图业利润率进行排序,则有如下顺序:硅片>电池片> 电池系统安装及服务>电池组件。 同时产业链各个环节的利润率分布也是动态变 化的,一方面由于技术迭代带来的一个环节持续扩 产达产将带动上游环节投资供需趋紧重启投资。另 一方面,新技术产业化带动产品性价比提升也将降 低下游成本刺激需求不断扩大。而这其中电池片环 节是承上启下的最重要一环。

1.2产业链价值结构分布 产业链价值分布决定了各环节降本空间降本结构,进而决定了不同技术迭代路径的必要性,从而为我们分析下游投资规模和设备需求弹性提供依据。 电站角度看?组件成本已经下降至电站成本四成左右,其他固定成本开支相对刚性。 ?在其他固定成本不变的情况下,单板功率越大则单W非组件成本摊薄的越低,因此下游电站有很强意愿接受大功率组件,上游的大尺寸硅片等高功率技术有巨大空间。 ?因此组件的价值分布决定了大功率/大硅片技术路线的必然趋势。 光伏组件成本构成来看?电池片成本占比依然接近七成,成为组件降成本的主要环节。 ?因此未来新建组件产能必须可以兼容多种电池片尺寸和技术路线,组件生产效率优先也决定了组件产能设备投资更追求性价比。

wafer_术语

硅片行业术语大全(中英文对照I-Z) Ingot - A cylindrical solid made of polycrystalline or single crystal silicon from which wafers are cut. 晶锭- 由多晶或单晶形成的圆柱体,晶圆片由此切割而成。 Laser Light-Scattering Event - A signal pulse that locates surface imperfections on a wafer. 激光散射- 由晶圆片表面缺陷引起的脉冲信号。 Lay - The main direction of surface texture on a wafer. 层- 晶圆片表面结构的主要方向。 Light Point Defect (LPD) (Not preferred; see localized light-scatterer) 光点缺陷(LPD) (不推荐使用,参见“局部光散射”) Lithography - The process used to transfer patterns onto wafers. 光刻- 从掩膜到圆片转移的过程。 Localized Light-Scatterer - One feature on the surface of a wafer, such as a pit or a scratch that scatters light. It is also called a light point defect. 局部光散射- 晶圆片表面特征,例如小坑或擦伤导致光线散射,也称为光点缺陷。 Lot - Wafers of similar sizes and characteristics placed together in a shipment. 批次- 具有相似尺寸和特性的晶圆片一并放置在一个载片器内。 Majority Carrier - A carrier, either a hole or an electron that is dominant in a specific region, such as electrons in an N-Type area. 多数载流子- 一种载流子,在半导体材料中起支配作用的空穴或电子,例如在N型中是电子。 Mechanical Test Wafer - A silicon wafer used for testing purposes. 机械测试晶圆片- 用于测试的晶圆片。 Microroughness - Surface roughness with spacing between the impurities with a measurement of less than 100 μm. 微粗糙- 小于100微米的表面粗糙部分。 Miller Indices, of a Crystallographic Plane - A system that utilizes three numbers to identify plan orientation in a crystal. Miller索指数- 三个整数,用于确定某个并行面。这些整数是来自相同系统的基本向量。Minimal Conditions or Dimensions - The allowable conditions for determining whether or not a wafer is considered acceptable. 最小条件或方向- 确定晶圆片是否合格的允许条件。 Minority Carrier - A carrier, either a hole or an electron that is not dominant in a specific region,

2020年国产CPU芯片行业分析报告

2020年国产CPU芯片行业分析报告 2020年6月

目录 一、看好服务器处理器市场增长及相关处理器国产化进程 (6) 1、算力成为新的生产力 (6) 2、服务器用处理器芯片是未来主要增长点 (7) 3、看好服务器CPU及AI芯片的进口替代机会 (9) 4、国产CPU生态链 (11) (1)服务器 (11) (2)云服务 (13) (3)操作系统 (13) (4)数据库 (14) (5)中间件 (15) 二、国产CPU的发展现状 (17) 1、X86架构(海光、兆芯):专利授权壁垒高但生态完备,国产芯片与海外相比仍有差距 (17) 2、ARM架构(华为鲲鹏、飞腾):充分适应服务器多核心高并发场景,但生态环境仍需完善 (19) 3、RISC-V(阿里平头哥):全新开源指令集,IoT切入市场,生态尚需构建 (22) 4、MIPS(龙芯):架构更新较慢,生态由国产厂商龙芯继承 (25) 4、X86替代最先落地,看好未来大厂推动下ARM/RISC-V架构处理器的国产化机会 (26) 三、AI芯片市场发展情况更新 (28) 1、云端AI芯片:产品综合能力要求突出,行业竞争格局开始清晰 (30)

2、边缘AI芯片:各类应用百花齐放,竞争格局分散 (31) 四、主要国产AI芯片企业介绍 (34) 1、地平线:专注边缘AI芯片,提供性能功耗领先的智能驾驶芯片 (34) 2、燧原科技:专注云端AI训练芯片,与腾讯云服务深度合作 (35) 3、黑芝麻:致力于AI自动驾驶计算平台,与多家一线车企合作 (37) 4、嘉楠科技:ASIC 区块链计算设备与RISC-V 架构边缘AI芯片 (38) 五、新计算方式 (38) 1、通用计算暂不会被取代,异构计算等蓬勃发展 (38) 2、存算一体 (40) 3、光子计算 (42)

2020年国产大硅片行业分析报告

2020年国产大硅片行业分析报告 2020年4月

1. 万丈高楼从地起,半导体产业始于硅片 半导体材料在不断进化,但硅材料仍为主流。半导体产品被广泛应用于各类电子产品中,其重要性不言而喻。半导体材料作为制造基础,至今已发展到第三代。根据发展历史,第一代半导体是“元素半导体”,典型如硅基和锗基半导体。得益于第一代半导体材料应用,集成电路产业得以快速发展。第二代半导体材料是化合物半导体,以砷化镓、磷化铟和氮化镓等为代表,其促成信息产业崛起;而第三代半导体材料主要包括碳化硅、氮化镓、金刚石等,其具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点,成为下一代信息技术的关键之一。虽然半导体材料已经发展到第三代,但由于制备工艺、后续加工及原料来源等因素影响,硅材料依然是主流半导体材料。 表 1:半导体材料性能比较 1.11221锗第一代半导体 低压、低频、中功率晶体管、光电探测器微波、毫米波器件、发光器件 硅0.71687第二代半导体砷化镓 碳化硅 氮化镓 氮化铝 金刚石 氧化锌 1.415113.053.4282619731、 高温、高频、抗辐射、大功率器件第三代半导体 6.224702、 蓝、绿、紫发光二极管、半导体激光器5.5大于 380022483.37资料来源:互联网公开资料,XXX 市场研究部 不同应用场景对硅纯度要求有所不同。硅极少以单质的形式存在于自然界中,但在岩石、砂砾、尘土之中其以硅酸盐或二氧化硅的形式广泛存在。在地壳中,硅是第二丰富的元素,其构成地壳总质量的 26.4%。所以,硅来源较为广泛,在生产中较为容易获取,进而解决硅片制备所需原料的问题。目前,多晶硅纯度从 99.9999%至 99.999999999%(6-11个 9)不等,根据使用场景对于纯度要求有所差异,其中太阳能光伏级多晶硅纯度要求较低,而电子级多晶硅纯度则要求较高。多晶硅经过进一步加工制造可制得单晶硅,单晶硅是硅片上游材料。 硅片在晶圆制造材料中占比最大。晶圆制造是半导体产业中重要一环,生产过程中会涉及多种材料。据 SEMI,2018 年全球半导体材料销售额达到 519亿美元,增长 10.6%,其中晶圆制造材料和封装材料的销售额分别为 322亿美元和 197亿美元,同比增长率分别为 15.9%和 3.0%。根据细分产品销售情况,2018年硅片占晶圆制造材料市场比值为 38%,比重为相关材料市场第一位。所以,硅片作为半导体生产重要原材料之一,硅片制备技术将对半导体产业发展产生一定的影响。

硅片行业品牌企业沪硅产业调研分析报告

硅片行业品牌企业沪硅产业调研分析报告

1. 具备国际竞争力的半导体硅片龙头 (7) 1.1 高成长性的国内半导体硅材料领军者 (7) 1.2 国资背景深厚,海内外产能协同布局 (10) 2. 半导体硅片需求旺盛,进口替代空间广阔 (14) 2.1 受益下游新兴需求,半导体硅片空间广阔 (14) 2.2 五大寡头垄断半导体硅片制造 (19) 2.3 半导体产业向大陆转移,政策推动行业快速发展 (20) 3. 公司掌握大硅片核心技术,竞争力持续提升 (23) 3.1 研发能力强劲,率先实现300mm硅片量产 (23) 3.2 积极融资扩产,盈利能力有望提升 (28) 4. 盈利预测与估值 (31)

图1:公司发展历程 (8) 图2:硅产业集团产业布局 (8) 图3:2016-2019Q1-Q3营业收入及同比增长率(单位:百万元、%) (9) 图4:2016-2019Q1-Q3归母净利润及同比增长率(单位:百万元、%) (9) 图5:2016-2019Q1-Q3公司200mm及以下、300mm产品营业收入(单位:百万元) (9) 图6:2018年公司营收结构(单位:%) (9) 图7:2016-2019Q1-Q3销售毛利率、净利率(单位:%) (10) 图8:2016-2019Q1-Q3分产品毛利率(单位:%) (10) 图9:硅产业集团架构 (11) 图10:公司参控股子公司情况(单位:%) (13) 图11:2010-2018半导体行业销售额及增速(单位:亿美元,%) (14) 图12:2018年半导体应用领域分布(单位:%) (14) 图13:半导体终端应用市场情况(单位:亿美元,%) (14) 图14:半导体行业产业链条 (15) 图15:2018年全球半导体制造材料市场结构(单位:%) (15) 图16:2009-2018年半导体硅片市场规模及增速(单位:亿美元,%) (15) 图17:2009-2022年半导体硅片出货量(单位:百万平方英寸) (16) 图18:2009-2018年半导体硅片价格(单位:美元/平方英寸) (16) 图19:硅片向大尺寸方向演进 (17) 图20:200mm与300mm硅片尺寸对比 (17) 图21:2014-2020E不同尺寸半导体硅片市场占有率(单位:%) (17) 图22:抛光片、外延片生产工艺流程 (18) 图23:SOI硅片生产工艺流程 (18) 图24:2018年全球半导体硅片市场格局(单位:%) (19) 图25:国家政策积极支持半导体产业发展 (21) 图26:国内晶圆厂分布 (22) 图27:2016-2019Q1-Q3研发投入及其占比(单位:百万元,%) (27)

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