中国晶圆半导体行业现状及发展前景分析

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。国内晶圆生产线以 8英寸和 12 英寸为主。

晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工1 片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小，加工及测量设备越来越先进，使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时，特征尺寸的减小，使得晶圆加工时，空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大，而随着洁净的提高，颗粒数也出现了新的数据特点。

半导体行业是现代电子信息产业的基础，也是支撑国民经济高质量发展的重要行业。随着“中国智造”迅速崛起，工业自动化、数字化、智能化转型需求不断增长，工业软件已成为生产制造环节中不可或缺的一环。而当下国产替代的道路逐渐明晰，对于半导体行业来说，如何构建完整的生态链和产业链，已然已成为关键所在。

11月19日，国家第三代半导体技术创新中心(湖南)揭牌仪式在湖南长沙启动。同日，中心多个共建单位签约《国创湖南中心共建协议》，拟紧扣国家重大战略和区域科技需求，聚焦共性技术和重大瓶颈，突破核心技术，支撑第三代半导体产业向中高端迈进。按照计划，到2025年，国创中心(湖南)拟带动湖南第三代半导体产业年产值100亿元，建立健全国产装备设计、制造、验证成套标准体系。到2030年，拟带动湖南第三代半导体产业年产值1000亿元，实现装备设计正向化、核心技术自主化、装备工艺一体化、制造过程智能化。

半导体设备主要分为晶圆加工设备和封测设备，对应于晶圆加工和封测各个环节。

(1)晶圆加工设备：晶圆加工步骤主要分为扩散、光刻、刻蚀、离子 注入、薄膜沉积、抛光等。以晶圆加工中最重要的光刻为例，光刻又可 以细分为清洗、涂胶、光刻和显影，对应的晶圆加工设备为清洗机、涂 胶机、光刻机和显影机(测量的 CD/SEM 属于封测设备)。晶圆处理精 度高，一般在几纳米至几微米，对加工设备精度要求极高，其中部分工 序需要循环进行多次，需要用到大量的半导体设备。

(2)封测设备：封测分为封装和测试，封装主要用于芯片后道加工， 工艺流程在晶圆制造后，分为传统封装和先进封装两种;测试则涵盖半 导体中游所有环节，从 IC 设计到 IC 封装，都需要经过测试。传统封装 设备包括减薄机、划片机、贴片机、引线键合机等;先进封装设备包括 清洗机、溅射设备、光刻机、涂覆设备、回熔焊接设备等;测试设备主 要包括测试机、探针台和分选机。

在半导体设备投资中，晶圆加工设备资本开支最大，占近 80%。根据 Gartner 的数据，在晶圆厂的资本开支中，半导体设备投资占比最大，占 70%-80%。在半导体设备投资中，晶圆加工作为集成电路制造过程中最 重要和最复杂的环节，其相关设备占比最大，占 78%-80%。封测设备在 半导体设备中占 18%-20%，其中测试设备占比最大，占 55%-60%。

晶圆加工设备市场规模不断刷新历史新高，冲击700亿美元关卡。晶圆 加工设备市场规模自2012-2015年间超过 300亿美元后，2015-2019年次超过500亿美元。据预测，未来2020-2022年，其晶圆加工设备将超 过600亿美元，冲击700亿美元关卡。2018年因为半导体行业景气度高 企，晶圆加工设备市场规模达到历史最高值。

2020年由于半导体行业持 续供需失衡，晶圆加工设备市场规模有望超过2018年，再次冲击历史 高峰。根据 SEMI的数据，2020年市场规模较 2019年预计增长15%， 增至549亿美元，超过2018年历史最高值。预计得益于存储半导体市场的恢复以及先进逻辑半导体方向的投资，2021年、2022年的晶圆加工设备市场分别较上年增长 4%和 6%，达到618亿美元和655亿美元。

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