半导体集成电路产业链

来源：ittbank

▲全球半导体产业链收入构成占比图

IC设计流程图

晶圆制造流程

IC制造工艺流程

在IC制造过程中，主要工艺包括扩散(Thermal Process)、光(Photolithography)、刻蚀 (Etch)、离子注入(Ion Implant)、薄膜生长(Dielectric Deposition)、抛光(CMP)、金属化(Metallization)7个主要工艺。这些主要工艺又可细分为具体工艺。

▲制造过程中对应设备和材料

半导体材料发展历程

Si：主要应用于集成电路的晶圆片和功率器件;

GaAs：主要应用于大功率发光电子器件和射频器件;

GaN：主要应用于光电器件和微波通信器件;

SiC：主要应用于功率器件

▲各代代表性材料主要应用

▲第二、三代半导体材料技术成熟度

国内公司设计水平仍有较大差距

DIGITIMES Research预测，中国集成电路设计业营收额（产值）可望达到375亿美元（约合人民币2401.87亿元）左右，同比增长26.20%。

，紫光集团的销售额为21亿美元，是大陆最大的IC设计公司，全球排名第九。但需要注意的是，如果不计海思（超过90%销售额来自母公司华为）、中兴和大唐的内部供应，大陆IC设计公司市场份额将下降到6%左右。

中国IC设计企业数量为1380家，全球占14.5%，但从营收规模看，1380家中营收超过1亿美元的企业数量仅占2%~3%，营收超过1亿人民币的企业也只有近200家。

根据市场调研机构IC Insights统计，芯片设计公司占全球集成电路总销售额的27%，与的18%相比，同比增长9%。

IC设计市场份额：大陆地区在占据5%的市场份额，在达11%。上图显示的是，在，已经有10家公司进入前50大IC设计公司榜单，在名单中只有一家大陆公司。

半导体制造：前景发展广阔，国产替代加速发展

据拓墣产研院研究报道，全球Foundry总产值为573亿美元，较产值535亿美元成长7.1%；全球晶圆代工产值将连续5年成长率高于5%。H1全球晶圆代工总产值年增率为7.7%，预估产值达290.6亿美元

▲~中国晶圆制造业产值及增长率

据TrendForce，中国高资本支出的晶圆厂建设，将使得产业竞争升温，同时带动产能扩增。目前大陆8寸以上晶圆厂40座，其中在建16座，更多进入量产，整体产值有望迅速提升。产值可达1767亿元，年增长率为27.12%

对比国外制造 我国尚处弱势

▲进出口严重失衡

中芯国际vs台积电

先进制程方面对比台积电，中芯国际的制程较为落后。台积电的成熟工艺占总产能的比重为 55%，而中芯国际则高达 86%。

对比 年产能，台积电的总产能是中芯国际总产能的 5 倍，而成熟工艺

方面，台积电产能是中芯国际的 3.5 倍。

▲由不同尺寸晶圆产能 看中国差距

据前瞻产业研究院，目前我国12寸晶圆厂的投产情况来看，产能最大的是SK海力士，达17万片/月；其次是三星，月产能为12～17万片；中芯国际三个厂合计产能为10万片/月。底合肥晶合12英寸晶圆厂正式量产，根据规划，其全部达产后产能可达到8万片/月。

▲摩尔定律与微处理器的五十年发展历程

▲晶圆节点路线图

▲海外7nm技术的研发情况

中芯国际在14nm技术取得重大突破

·内地最大的晶圆代工厂，大基金为第二大股东，与大基金等共同出资成立半导体产业基金。

· 中芯国际公布第二季度财报，财报显示，公司在14nm FinFET技术开发上获得重大进展，第一代FinFET技术研发已经进入客户导入阶段。

· 良率不断提升，距离正式量产的目标似乎不远。计划H1开始风险试产14nm FinFET工艺，并还将跨入到人工智能领域。

· 除了28纳米PolySiON和HKC，28纳米HKC+技术开发也已完成，28纳米HKC持续上量，良率达到业界水平。

· 订购一台价值1.2亿美元的EUV设备，目前该设备是全世界最先进的，可以生产5nm工艺制程的芯片！

中芯国际目前在制造工艺上仍落后台积电、英特尔等市场领导者2～3代，在14nm制程上落后竞争对手2～4；年产能方面仍有较大差距，中芯国际合计约当8寸年产能为5373K，而台积电可达23410K，是中芯的4倍多。

半导体封装是集成电路产业链必不可少的环节

封装是集成电路产业链必不可少的环节，位于整个产业链的下游环节。在整个产业链中，封装是指通过测试的晶圆进行划片、装片、键合、塑封、电镀、切筋成型等一系列加工工序而得到的具有一定功能的集成电路产品的过程。

封装就是给芯片穿上“衣服”，保护芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤，增强芯片的散热性能，标准规格化以及便于将芯片的I/O端口连接到部件级（系统级）的印刷电路板（PCB）、玻璃基板等，以实现电气连接，确保电路正常工作封装技术的好坏直接影响到芯片自身性能的发挥与之连接的PCB的设计与制造，衡量一个芯片封装技术的先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，越接近1越好。

▲-全球半导体封测业市场的营收规模

▲-全球半导体封测代工业的营收规模

一般测试业务主要集中在封装企业中，所以封装也与测试也通常俗称为封装测试业。全球IDM本身承担的半导体封装测试产值受半导体产业景气度影响较大，而封装测试代工呈现平稳增长的态势。

根据Gartner的估值，全球半导体封装测试的营业收入规模为553.1亿美元，比增3.9%。

根据Gartner的统计和预测，全球半导体封装测试代工业的营业收入为331.43亿美元，较增6.3%。

近年来，收到移动智能终端基带芯片、应用处理器、无线通信芯片等产品的发展推动，对高端先进封装市场需求水涨船高。其中，扇出型晶圆代工级先进封装（Fan-out-WLP)最受青睐，据TechSearch预估， Fan-out WLP的市场规模在达到19亿颗，在达到25亿美元产值。

近年来，由于智能手机等智能终端的发展，国内外集成电路市场对中高端集成电路产品需求持续增加，因而对BGA、WLP、FC、SIP、3D等先进封装技术的需求更是呈现快速增长的态势，形成了传统封装日益减少和先进封装份额日益增加的局面。

业内领先企业正逐步向先进封装领域迈进，以掌握先进封装技术的成熟不同，我国企业分为三个梯队：

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