2022年半导体行业发展前景及市场空间分析.docx

2022年半导体行业发展前景及市场空间分析1.集成电路占半导体八成份额，设备为产业链的关键要素集成电路占半导体产品80%以上份额，是绝大部分电子设备的核心组成部分。半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。按产品来划分，半导体产品可分为集成电路、分立器件、光电器件和传感器，其中集成电路占80%以上的份额，是绝大多数电子设备的核心组成部分，也是现代信息产业的基础，下游应用最为广泛。按照主要生产过程划分，半导体产业链整体可分为上游半导体支撑产业、中游晶圆制造产业、下游半导体应用产业。上游半导体材料、设备产业为中游晶圆制造产业提供必要的原材料与生产设备。半导体产品下游应用广泛，涉及通讯技术、消费电子、工业电子、汽车电子、人工智能、物联网、医疗、新能源、大数据等多个领域。全球半导体行业市场广阔，市场规模整体呈现不断增长趋势。根据WSTS数据显示，全球半导体行业销售收入自2016起增长较快，2016-2018年CAGR为17.61%。2019年受全球宏观经济低迷影响，半导体行业景气度有所下降。2020年全球半导体收入恢复增长至4,404亿美元。2021年全球半导体收入首次突破5,000亿美元，实现同比26.23%的强劲增长。WSTS预计，2022年全球半导体市场规模将延续增长态势，市场规模将再成长8.8％达6,014.90亿美元。近十年中国集成电路行业消费额高速稳步增长，中国大陆已占据全球35%的半导体消费市场。SIA2020年数据显示，亚太地区是全球最大的半导体消费市场，2019年销售额占比62.50%，其中中国大陆市场占据全球35.00%市场份额；美国为全球半导体消费第二大市场，占比约为19.10%；欧洲及日本市场份额分别为9.70%和8.70%。据中国半导体行业协会统计，2011-2021年，中国半导体行业销售额持续增长，十年复合增长率达18.39%。2021年中国集成电路产业实现销售额10,458亿元，同比增长18.2%。半导体设备泛指用于生产各类半导体产品所需的生产设备，属于半导体行业产业链的支撑环节。以半导体产业链中技术难度最高、附加值最大、工艺最为复杂的集成电路为例，应用于集成电路领域的设备通常可分为前道工艺设备（晶圆制造）和后道工艺设备（封装测试）两大类。其中，在前道晶圆制造中，共有七大工艺步骤，分别为氧化/扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、清洗与抛光、金属化，所对应的专用设备主要包括氧化/扩散设备、光刻设备、刻蚀设备、清洗设备、离子注入设备、薄膜沉积设备、机械抛光设备等。其中，光刻设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备为前道工艺中的三大核心设备。集成电路制造设备的投资中各工艺环节占比稳定，薄膜沉积设备约占20%。集成电路制造中，70%-80%的资本开支用于设备投资，而设备投资中的78%-80%在晶圆制造环节的设备中。根据ASMI数据，2015-2021年，集成电路制造设备投资中各工艺环节占比稳定，刻蚀&清洗、光刻、薄膜沉积分别约占集成电路制造设备投资的25%、20%、20%。2.薄膜沉积为核心工艺环节，元器件复杂化提升设备需求芯片是微型结构体，其内部结构是3D立体式形态，衬底之上的微米或纳米级薄膜构成了制作电路的功能材料层。为了形成多层的半导体结构，需要先制造器件叠层，即在晶圆表面交替堆叠多层金属（导电）膜和介电（绝缘）膜，之后再通过重复刻蚀工艺去除多余部分并形成三维结构。作为芯片结构的功能材料层，在芯片完成制造、封测等工序后，薄膜会留存在芯片中，因此薄膜的技术参数将直接影响芯片性能。芯片内部的薄膜厚度为微米到纳米级，无法通过普通机械加工方法制造，而需要采用薄膜沉积技术。薄膜沉积技术是以各类适当的化学反应源在外加能量（包括热、光、等离子体等）的驱动下激活，将由此形成的原子、离子、活性反应基团等在衬底表面进行吸附，并在适当的位置发生化学反应或聚结，渐渐形成几纳米至几微米不等厚度的金属、介质、或半导体材料薄膜。薄膜沉积设备主要负责各个步骤当中的介质层与金属层的沉积，包括CVD（化学气相沉积）设备、PVD（物理气相沉积）设备/电镀设备和ALD（原子层沉积）设备。CVD是一种通过气体混合的化学反应在硅片表面沉积薄膜的工艺，可应用于绝缘薄膜、硬掩模层以及金属膜层的沉积。其原理是通过化学反应的方式，利用加热、等离子或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物。常用CVD设备包括PECVD、SACVD、APCVD、LPCVD等，适用于不同工艺节点对膜质量、厚度以及孔隙沟槽填充能力等的不同要求。其中，由于等离子体的作用，化学反应温度明显降低，薄膜纯度得到提高，致密度得以加强，不伤害芯片已完成的电路，PECVD在从亚微米发展到90nm的IC制造技术过程中，扮演了重要的角色。由于SA