2020年中国半导体设备行业研究报告

半导体重仓持续高增，集成电路首次跃居第一2020年四季度机构持仓分析►基金资产快速增长，股票仓位维持高位总体来看，公募基金2020年四季度末资产总值环比继续快速增长，2020年四季度末资产总值49,595.37亿元，市值增长率为27.48%，资产净值为48,128.28亿元，市值增长率为26.95%。

其中，股票类资产的市值38,828.59亿元，占总值比78.29%，占净值比80.68%，市值增长率31.26%，是大类资产中增幅最大的板块。

其中，2020年四季度A股持股市值35,491.10亿元,占基金总值71.56%，占基金净值73.74%，四季度市值增长率28.54%，略低于股票总持仓市值增长率，高于基金资产总值和资产净值的市值增长率。

从过去12个季度样本基金股票持仓占资产总值比的数据来看，除了2020年一季度股票持仓占资产总值比的数据环比2019年四季度有一点回落外，2020年二季度、三季度、四季度的占比均高于2019年水平，这三个季度股票持仓占比同比分别增加了6.74、3.90、3.76个百分点，持仓占比大幅度增加，特别是2020年四季度，样本基金股票持仓占资产总值的比高达78.29%，为近12个季度最高水平。

►电子行业重仓比例虽下降，半导体行业配置仍在高增从2020年四季度基金重仓持股行业占比来看，基金重仓持股前五大行业分别是食品饮料、医药生物、电子、电气设备、化工，重仓持股行业占比分别为17.48%、13.03%、10.98%、8.42%、4.61%，合计高达54.52%。

与2020年三季度相对比来看，排名前四行业的顺序未发生改变，排名第五的行业由2020年三季度的非银金融变为化工行业，重仓持股前五大行业合计占比53.86%。

前五大行业重仓集中度提升。

2020年四季度，食品饮料行业重仓配置比例由2020年三季度的15.68%提升至17.48%，电气设备行业重仓配置比例由2020年三季度的8.29%提升至8.42%，医药生物行业重仓配置比例由2020年三季度的14.11%下降至13.03%，电子行业重仓配置比例由2020年三季度的12.34%下降至10.98%，化工行业重仓配置比例由2020年三季度的 3.44%提升至 4.61%。

中信证券研究功率半导体研究报告总结2021年1月20日，中信证券研究发布了一份关于功率半导体领域的研究报告，分析了近几年功率半导体市场的发展趋势和前景。

该报告得到了业内专家的广泛关注和认可。

本文将对该研究报告进行总结。

研究报告的背景近年来，随着新能源、智能电网、电动汽车等领域的快速发展，功率半导体市场迅猛增长。

而在全球新冠疫情的影响下，2020年全球经济增长明显放缓，但电子信息行业却在危机中迎来了更大的机遇和挑战。

在这种背景下，制约着我国GDP增长和高附加值制造业发展的核心技术——电力电子和微电子技术，已成为我国重点发展的领域之一。

研究报告的设计目前，国际上在功率半导体领域的主要公司有三安、英飞凌、微极电子、ON半导体、IXYS等。

中信证券研究以我国的功率半导体产业为切入点，考察了全球主要功率半导体企业的发展趋势、技术研发和营销策略，其中主要分析了我国六大功率半导体代工厂的产能、技术水平和竞争优势。

研究报告的内容1.市场规模随着汽车、智能家居、工业自动化等领域的快速发展，功率半导体市场规模持续扩大。

研究报告预测，2022年全球功率半导体市场规模将达到240亿美元，中国市场规模占据全球的40%以上。

2.技术进展功率半导体的技术发展一直是业内关注的焦点，研究报告分析了我国主要一些代表性企业、国外主要块式大功率产品的市场占比，也简要介绍了主要公司的技术路线、研发进展和未来方向。

3.产业竞争竞争是市场发展的重要推动力，也是研究报告中的重点之一。

研究报告对我国和国外主要的功率半导体企业的市场份额、合作模式、竞争方式和优势缺陷等作出了详细的考察和分析。

4.投资前景研究报告以市场行情和技术进展等要素为基础，评估了功率半导体企业的发展潜力和投资价值，指出了未来市场的主要趋势和日益突出的投资机会。

结语总之，中信证券研究在该研究报告中详细分析了功率半导体市场的现状和趋势，对我国的功率半导体产业链的进一步升级与发展，提供了重要参考。

半导体设备之离子注入机行业研究一、离子注入是可实现数量及质量可控的掺杂离子注入是最重要的掺杂方法掺杂改变晶圆片的电学性能。

由于本征硅（即不含杂质的硅单晶）的导电性能很差，只有当硅中加入适量杂质使其结构和电学性能发生改变后才起到半导体的功能，这个过程被称为掺杂。

硅掺杂是制备半导体器件中P-N结的基础，是指将所需杂质原子掺入特定的半导体区域以对衬底基片进行局部掺杂，改变半导体的电学性质，现已被广泛应用于芯片制造的全过程。

芯片制造中热扩散和离子注入均可以向硅片中引入杂质元素，具体区别如下：热扩散：利用高温驱动杂质穿过硅的晶格结构，掺杂效果受时间和温度的影响。

离子注入：将高压离子轰击把杂质引入硅片，杂质与硅片发生原子级高能碰撞后才能被注入。

离子注入环节，注入的离子包括：B，P、As、Sb，C，Si、Ge，O，N，H离子等等。

精确可控性使得离子注入技术成为最重要的掺杂方法。

随着芯片特征尺寸的不断减小和集成度增加，各种器件也在不断缩小，由于晶体管性能受掺杂剖面的影响越来越大，离子注入作为唯一能够精确控制掺杂的手段，且能够重复控制掺杂的浓度和深度，使得现代晶圆片制造中几乎所有掺杂工艺都从热扩散转而使用离子注入来实现。

离子注入可准确控制掺杂杂质的数量及深度离子注入属于物理过程，通过入射离子的能量损耗机制达成靶材内的驻留。

与热扩散的利用浓度差而形成的晶格扩散不同，离子注入通过入射离子与靶材（被掺杂材料）的原子核和电子持续发生碰撞，损耗其能量并经过一段曲折路径的运动，使入射离子因动能耗尽而停止在靶材某一深度。

为了精确控制注入深度，避免沟道效应(直穿晶格而未与原子核或电子发生碰撞)，需要使靶材的晶轴方向与入射方向形成一定角度。

离子注入主要利用两个能量损耗机制：电子阻碍：杂质原子与靶材电子发生反应，产生能量损耗。

核阻碍：杂质原子与靶材原子发生碰撞，造成靶材原子的移位。

剂量、射程、注入角度是离子注入技术的三个重要参数。

离子注入向硅衬底中引入数量可控的杂质过程，需要离子注入设备通过控制束流和能量来实现掺杂杂质的数量及深度的准确控制。

半导体硅片需求续涨，产业链受益蓄势待发半导体事件概述:①12英寸半导体硅片预计2021Q1价格涨幅5%；根据Digitimes 讯息，随着5G、智能手机等终端需求迅速回温，目前各大晶圆代工厂12英寸产能全面满载，需求有望一路延续到2020年第一季度。

②全球硅片出货量今年正在复苏，2022年将创历史新高；根据SEMI数据，SEMI发布半导体行业硅晶圆出货量的年度预测报告，预计2020年全球硅片出货量将同比增长2.4%，2021年将继续增长，2022年将创历史新高。

►硅片进入新一轮增长周期，5G/AI/IoT驱动半导体终端需求增长2020年下半年随着5G、AI、IoT带动数据中心、消费电子、手机等智能终端需求拉货力道不断升温，全球半导体制造代工厂的8、12英寸产能皆维持满载。

（1）8英寸硅片：受益于5G导入终端应用，PMIC和驱动芯片等8英寸晶圆需求大幅提升，8英寸晶圆产能供不应求，根据IC Insight数据2021年Q1晶圆代工厂还会再调涨8英寸晶圆代工价格，进而带动8英寸硅片的需求平稳满载；（2）12英寸硅片：受益于12英寸晶圆厂扩产和新建工出增加；在逻辑工艺方面，国内中芯、华虹均在稳定扩产，同时，全球代工龙头台积电5nm制程预计将于2020Q1产能全开；智能手机、智能终端带动HPC需求增长；在存储工艺方面：国内长江存储、长鑫存储预计2021年产能将同比今年接近翻倍增长，加上近期DRAM、NAND Flash价格逐渐回稳，海外大厂三星、海力士和美光开始积极规划2021年上半年的存储器出货量；在特色工艺方面：海外英飞凌、德州仪器等模拟芯片大厂为了满足下游需求，加速新建12英寸晶圆厂，推动12英寸硅片需求提升。

►中国大陆半导体硅片需求量增速高于全球，硅片国产化战略性意义显著。

根据SEMI统计数据，2020年Q1中国大陆的12英寸半导体硅片需求量为67.5万片/月；至2025年，未来中国大陆已规划产能的12英寸半导体硅片需求量将达到240万片/月。

（：西南）1 EDA——集成电路设计的基石EDA简介EDA技术（Electronic Design Automation）：即电子设计自动化，是由计算机辅助测试发展而来、以CAD (计算机辅助设计) 为建构基础逐渐完善的一种计算机辅助设计系统。

设计者以大型可编辑逻辑器件为主要设计载体，在EDA 软件平台上，通过硬件描述语言VHDL进行设计，融合了各种计算机技术、电子技术、信息技术和智能技术，实现了电子产品自动化设计。

EDA的起源：在上世纪六七十年代，当时的集成电路大多都是用手工来完成的，因为实际的晶体管数量并不多，电路线也很简单，并不容易出现错误。

但是当线路的数量达到上百或者上千以后，电路图复杂程度加深，这时的人工效率将变得很低，错误率增加也导致成本急剧增加，因而更加高效低成本的EDA 技术开始在集成电路的设计中被大规模的应用。

EDA的定位：从定位上来说，EDA的核心功能就是为集成电路的设计、生产提供自动化辅助设计能力。

实现电子设计自动化，需要融合图形学、计算数学、微电子学、拓扑逻辑学、材料学、人工智能等众多前沿技术，有极高的行业门槛。

发展至今， EDA已是集成电路产业链最上游、最高端和最核心的产业。

EDA的地位：与庞大的芯片设计、制造、应用行业相比，EDA市场规模并不大。

2020年全球EDA市场规模仅为115亿美元，但却支撑着4404 亿美元规模的半导体行业，数十万亿美元规模的数字经济。

EDA技术的特点集设计、仿真和测试于一体现代的EDA软件平台集设计、仿真、测试于一体，配备了系统设计自动化的全部工具：配置了多种能兼用和混合使用的逻辑描述输入工具；配置了高性能的逻辑综合、优化和仿真测试工具。

电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出ic版图或pcb版图的整个过程在计算机上自动处理完成。

较以往的设计方法，大大提高了设计效率，降低了设计者的工作负担。

中国芯片新锐50强榜单现在，技术演进在中国芯片领域正带来更多的模式创新和技术创新。

技术演进在中国芯片领域正带来更多的模式创新和技术创新。

最近毕马威的研究报告《中国“芯科技”新锐企业50报告》，分享中国50家年轻的芯片公司。

一、全球产业的持续增长仍是市场预期2020 年是非常特殊的一年，大家都面临着很多挑战，当然，也对未来充满信心。

全球经济下行的趋势抵挡不住科技向前迈进的步伐，从全球半导体大厂英特尔、台积电、三星等大增资本支出的情形看，国际大厂引领了整体市场预期。

5G、人工智能、自动驾驶、物联网芯片等仍是推动 2020 年半导体成长的主要契机。

2020 年由于新冠肺炎的影响，几乎全球每个产业都受到严重打击，唯有半导体产业还能维持成长。

据估计，2020 年全球半导体市场的规模可望达到 4 千 3 百亿美元，比起 2019 年成长约 4.7%；此外，展望 2021 年，全球半导体市场将可能呈现双位数的成长，规模也将来到 4 千 7 百亿美元。

全球半导体产业可望受惠于 5G 应用落地，人工智能、自动驾驶、物联网芯片等高速运算的芯片需求，延续 2020 年的成长态势。

只不过，当半导体制程的技术门坎愈来愈高、以及硬件趋向多元运算架构发展时，三、五年后的半导体产业面貌，很可能跟今天会大不相同。

二、5G、自动驾驶、物联网是最被关注的应用领域1、5G;可能是由于近期出现的频率太高，5G 获得的关注也最多。

现如今，5G的落地多种多样，各运营商的战略、许可组合及产品各不相同，频段方面从低频到超高频都有。

虽然 5G 已经出现，但要真正实现快速成长，运营商很大程度上需从用于规范市场的基础标准中受益。

通过了解使设备符合使用 5G 频谱要求所需的工艺特点，运营商可以对其 5G 业务作出更多的战略决策。

随着 5G 市场的成熟和发展，半导体行业将受益于不断增加的芯片制造和优化需求。

2、自动驾驶：安全标准也将是完全自动驾驶汽车能否实现发展和商业化的关键因素，并且这无疑是无人驾驶汽车大规模普及的首要因素。

2023年ChatGPT半导体行业研究报告导语2017年谷歌推出一种用于自然语言理解的新型神经网络架构——Transformers模型，不但能生成质量上乘的语言模型，同时具有更高的可并行性，大大降低了所需的训练时间。

这些小样本学习模型，可以更容易地针对特定领域做定制修改。

2018年以来，国内外超大规模预训练模型参数指标不断创出新高，“大模型”已成为行业巨头发力的一个方向。

谷歌、百度、微软等国内外科技巨头纷纷投入大量人力、财力，相继推出各自的巨量模型。

国外厂商自2021年开始进入“军备竞赛”阶段。

2018年，谷歌提出3亿参数BERT模型，大规模预训练模型开始逐渐走进人们的视野，成为人工智能领域的一大焦点。

2019年，OpenAI推出15亿参数的GPT-2，能够生成连贯的文本段落，做到初步的阅读理解、机器翻译等。

紧接着，英伟达推出83亿参数的Megatron-LM，谷歌推出110亿参数的T5，微软推出170亿参数的图灵Turing-NLG。

2020年，OpenAI以1750亿参数的GPT-3，直接将参数规模提高到千亿级别。

2021年1月，谷歌推出的Switch Transformer模型以高达1.6万亿的参数量打破了GPT-3作为最大AI模型的统治地位，成为史上首个万亿级语言模型。

2020年10月，微软和英伟达联手发布了5300亿参数的Megatron-Turing自然语言生成模型（MT-NLG）。

2021年12月，谷歌还提出了1.2万亿参数的通用稀疏语言模型GLaM，在7项小样本学习领域的性能超过GPT-3。

ChatGPT背后的公司为OpenAI，成立于2015年，由特斯拉CEO 埃隆·马斯克、PayPal联合创始人彼得·蒂尔、Linkedin创始人里德·霍夫曼、创业孵化器YCombinator总裁阿尔特曼（SamAltman）等人出资10亿美元创立。

OpenAI的诞生旨在开发通用人工智能（AGI）并造福人类。

半导体存储行业专题报告1投资分析根据WSTS数据，2021年全球存储市场规模1582亿美元，占半导体市场份额的比重为28.61%，为全球半导体行业重要的组成部分。

与之对比的是，国内存储产业相对弱小，在全球份额不高，2020年中国大陆存储器的国产化率为1%。

基于国内6家主要存储器上市公司，近五年存储板块加速增长，总营收规模由2017年的34.06亿元增长至2021年的188.87亿元，CAGR达53.45%；总归母净利润由2017年4.12亿元增长至2021年的42.17亿元，CAGR达78.87%。

兆易创新、北京君正和聚辰股份分别在NORFlash、车规DRAM和EEPROM等领域具有全球竞争力。

我们选取国内竞争力较强的NORFlash产业，借鉴其崛起路径并分析当前国内Fabless存储企业的布局以及利基存储产业进阶的可能性。

行业供需关系突发性变化导致参与企业资源再配置，而产品技术迭代弱化进入壁垒。

以IDM为主的存储行业在面对产品进入生命周期末端时，其资本开支计划日趋谨慎，在面对外部冲击时，资源条件的约束将迫使其放弃低端产线甚至完全放弃市场。

产品标准化和技术迭代弱化降低了进入壁垒，这将给新企业补位空间。

国内企业通过成本优势和市场机遇切入市场，并逐步形成从低到高的替代。

通过抓住SPINOR渗透率提升和消费电子机遇，兆易创新完成了容量与单价的快速上升并跻身产业前三；普冉股份利用SONOS工艺的成本优势以及中小容量需求的增长，其出货量超过26亿颗。

新增需求提供空间，与国内企业优势匹配，而国内晶圆代工产能自给率上升带来产能保障。

物联网与可穿戴设备的快速增长提供了行业新的空间，而此类下游对中小容量的需求更匹配国内企业的竞争优势，而国内晶圆代工产能自给率上升为Fabless企业提供产能保障，但同时一定程度上带来行业集中度的分散。

DDR3市场变化与2016-2017年NORFlash变化具有相似性，国内企业有望复制该路径实现产业进阶。

2022年半导体行业研究 2023年行业将探底，汽车、工业等机会仍在现状：设计端下行且分化明显，制造、材料表现坚挺全球半导体行业处于下探周期，当月增速已进入下降区间半导体行业具有典型的周期性特点，会经历需求爆发（新应用刺激居多）、涨价、扩产、产能释放、需求萎缩、产能过剩和价格下跌的往复波动。

行业在经历了2021-2022H1的较快增长之后，地缘政治、经济及下游主要应用疲弱以及供应链等问题叠加的效应加速显现，行业月度增速进入快速下行通道。

从月度数据看，7、8月份已经进入同比下降区间，尤其是8月份当月销售收入下降4.02%。

分地区：中国依然是半导体最大市场，但下滑更为剧烈中国作为全球电子信息制造和消费大国，集成电路和分立器件的自身需求和外销量都十分巨大。

2022年以来，国内经济下行压力加大，外需不振，半导体整体下降也十分明显。

从SIA数据来看，前8个月中国大陆半导体销售收入接近1280亿美元，全球市场份额超过32%。

8月当月，中国大陆销售收入约 150亿美元，同比降幅在主要地区中最大。

国家统计局数据显示，2022年1-8月，国内集成电路产量累计为2181亿块，同比下降 10%（上年同期增速为48.2%）。

分产品：除存储和微处理器之外，其他赛道仍维持较快增长消费电子疲软继续蔓延，存储、CPU等产品需求延续弱势，存储（DRAM、NAND）需求均出现大幅下降，CPU等微处理产品也进入负增长通道。

工业、汽车等赛道供给依然偏紧，传感器、模拟电路和分立器件维持较快增长。

设计：镁光、英特尔单财季收入大幅回落，英伟达增幅也在放缓存储正在加速探底。

镁光2022年第4财季（截至9月1日）疲态显现，实现收入66.43亿美元，在连续9个月季度增长之后，出现大幅回落；公司还下调了2023年的资本支出预期。

微处理器面临较大压力。

英特尔在2020年前两个季度收入实现快速增长之后，此后再无起色，截止到7月2日的单财季收入大幅下降21.69%，降幅明显放大；曾经火热的GPU赛道，龙头英伟达同样进入下行周期，截止到7月31日的单财季收入增幅出现大幅放缓，仅为 3.03%（前一个财季为46.41%）。

报告摘要：●下游需求旺盛，带动功率半导体市场空间持续增长功率半导体应用领域广泛，下游需求旺盛带动功率半导体市场规模持续增长。

1）新能源车渗透率提升带动功率半导体需求增长，预计2025年中国新能源汽车用功率半导体市场规模将达104亿元。

配套充电桩数量增长叠加快速充电需求驱动充电桩功率提升，预计2025年充电桩用功率半导体市场空间将达35亿元。

2）新能源发电市场规模持续扩张，预计2025年光伏逆变器用功率半导体市场空间约为44亿元。

3）5G时代，基站数量扩充且功率提升，叠加云计算、雾计算扩容，加大功率半导体使用需求。

4）家电变频化&消费电子快充化，驱动功率半导体用量进一步增加。

据Omdia预测，全球功率半导体市场规模将从2020年的430亿美元增至2024年的525亿美元，复合增速约为5%。

●晶圆代工产能紧张，功率半导体价格有望上涨疫情“宅经济”推动电脑、平板类产品需求增长，三季度起汽车、家电市场景气度持续回暖，5G、物联网等产业持续推进，加上芯片厂商因供应链安全需要提高安全库存，晶圆代工产能需求大增，代工厂产能利用率始终处在高位，此外8英寸新产能投产还需时日，预计短期内8英寸产能紧张仍将持续。

近期部分代工厂已宣布提高8英寸晶圆代工价格，联电通过法说会证实了目前部分晶圆代工厂8英寸晶圆涨价的信息，并考虑调高2021年第一季度价格。

世界先进目前也正在与客户商谈8英寸晶圆代工价格上涨事宜。

预计8英寸晶圆代工的涨价情况将向下游传导，以8英寸晶圆为主要应用平台的功率半导体价格有望上涨。

●性能优势&成本下降，第三代半导体材料将加速渗透与硅基材料相比，GaN、SiC等第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率等性能优势，更适于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。

随着“冷切技术”等生产工艺的进步，将带动成本进一步下降。

Yole预计2023年SiC/GaN在功率半导体器件中的使用占比将达到3.75%/1%，且呈加速渗透趋势，并预计2022年全球SiC/GaN功率半导体市场空间将超过10/4.6亿美元，CAGR接近40%/79%。