（报告出品方/作者：中信建投证券，刘双锋、雷鸣、孙芳芳）

一、全球半导体产业迎来第三波发展浪潮

1.1各类电子产品新旧应用需求推动半导体芯片规模不断扩大

半导体芯片在各类终端虽然应用比例不同，但是新旧应用需求共同推动逻辑、存储和DAO规模的不断扩大。根据美国半导体协会（SIA）公布的数据显示，年全球芯片销售额亿美元，同比增长6.5%。从长期来看，因个人装置和晶片运算设备需求不断提升，将导致半导体市场将在未来几年持续成长。除了个人装置和伺服器，半导体应用包括AI、5G、自驾车等也都迅速发展，使年半导体产业营收金额，预期将较前一年再成长8.4%。

另外，根据全球半导体贸易统计协会（WSTS）的数据，全球半导体市场规模在年同比增长6.8%，达到历史最高的4,.9亿美元。由于世界经济发展呈现恢复，汽车产业等将快速复苏，再加上5G进一步普及扩大需求的推升等原因，全球半导体贸易统计协会（WSTS）预测，年全球半导体产业市场规模将达到4,.7亿美元，超过年的4,.9亿美元，创出历史新高。

半导体分为逻辑、存储、DAO，受益工业、汽车等领域，DAO市场规模增长最快且达到12.55%。半导体器件有30多种，但业界一般分为三大类别：逻辑、存储、DAO。以DAO类别为例，在智能手机和消费电子中的价值占比约1/3，而在工业和汽车应用领域占比高达60%。由于全球经济形势的逐渐改善以及市场对具有新功能的系统的需求，例如人脸识别、三维成像、机器视觉、利用多传感器实现自动控制、嵌入式人工智能、5G手机服务、自动驾驶需求等，DAO将保持持续增长且增长最快。根据WSTS的预测数据，年度DAO市场规模将增长12.55%，达亿美元，并占到全球半导体市场规模的31%。

逻辑器件是处理“0”和“1”的数字芯片，是所有设备计算和处理的构建模块，约占整个半导体价值链的42%。逻辑类别主要包括：微处理器（比如CPU、GPU和AP）、微控制器（MCU）、通用逻辑器件（比如FPGA），以及连接器件（比如WiFi和蓝牙芯片）。

存储器芯片用来存储数据和代码信息，主要有DRAM和NAND两大类，约占整个半导体价值链的26%。DRAM只能暂时存储数据和程序代码信息，存储容量一般比较大；NAND俗称闪存，即便掉电也可以长期保存数据和代码，手机的SD卡和电脑的SSD固态硬盘都使用这类存储器芯片。

DAO代表分立器件、模拟器件，以及其它类别的器件（比如光电器件和传感器），约占整个半导体价值链的32%。二极管和晶体管都是分立器件；模拟器件包括电源管理芯片、信号链和RF器件；其它类别的器件虽然占比不高，但也不可忽视（计算机和电子设备缺少一个器件就无法工作），比如传感器在新兴的物联网应用中越来越重要。

全球半导体若按这三大类别细分，总体销售额按照应用划分如下：智能手机占26%；消费电子占10%；PC占19%；ICT基础设备占24%；工业控制占10%；汽车占10%。

通信、计算机、消费为半导体下游需求前三大市场，多行业均存在旺盛芯片需求。年，通信和计算机是芯片行业最大的两个细分市场，两大市场合计占比超过70%。其中通信芯片占到了芯片市场总量的35.6%，而计算机芯片的占比也同样为35.6%。排在第三的消费芯片占比11.8%，汽车芯片占8.7%，工业和其他应用的芯片占8.3%。

1.1.1智能手机“硅含量”大幅提升，5G、快充等芯片用量翻倍增长

手机市场回暖复苏，全球5G渗透率持续提升。根据IDC数据，年，智能手机出货量预计将达到13.8亿台，比年增长7.7%。这一趋势预计将持续到年，年同比增长3.8%，出货量总计14.3亿台。展望未来，IDC预计，个位数的低增长将持续到年，五年CAGR为3.7%。全球5G手机渗透率持续提升，预计年全球将出货5-5.5亿部5G手机。

5G终端的“硅含量”大幅提升，促进半导体需求。根据我们的测算，5G手机相对4G手机，SoC的面积大25%，RFTransceiver面积翻倍，PMIC（电源管理芯片）颗数2-3倍，射频前端1.5-2倍。例如高通4G平台需要3-4颗PMIC，而骁龙平台需要8-9颗，下一代平台需再增加一颗，联发科天玑平台需要8-9颗（不包括摄像头和快充）。5G手机渗透率持续提升，促进半导体需求大幅增长，对产能的占用也大幅提升。

快充、光学升级等新应用也推动半导体增速。快充能够为消费者带来良好体验，渗透率迅速提升，目前苹果从5V*1A、5V*2A升级18-20W快充，安卓甚至开始推65W最高达W以上的快充头，快充会多一颗同步整流芯片和一颗协议芯片，ACDC的面积也会变大，对功率器件的需求同步增加。另外，光学升级仍为手机厂商竞争的焦点，1亿像素大底开始渗透到中低端机型，面积越大的CMOS图像传感器芯片要求更高的芯片制程和更大的晶圆面积，对产能的需求也会提升。

根据我们的测算，下游电源管理芯片（/年增速分别为10.2%、9.2%，下同）、CMOS图像传感芯片（10.9%、5.6%）、指纹识别芯片（17.6%、15.8%）、显示驱动IC（7.2%、7.1%）、射频芯片（10.5%、9.1%）以及功率器件（8.1%、6.1%）等模拟芯片和功率器件的需求量持续增加。

1.1.2汽车、工控等行业需求从疫情后恢复，新能源车带动功率半导体需求

汽车需求恢复，新能源车中功率半导体用量将出现10倍以上增长。政策与成本双重推动下，电动车将逐步替代燃油车，我们预计年，xEV（各类电动车，包括轻混）渗透率将达到60%。新能源汽车普遍采用高压电路，当电池输出高压时，需要频繁进行电压变化，对电压转换电路需求提升，此外还需要大量的DC-AC逆变器、变压器、换流器等，这些对IGBT、MOSFET、二极管等半导体器件的需求量很大。功率半导体单车价值量从传统车的40美元将提升至-美元。根据汽车销量数据，中国与全球新能源汽车进入快速增长阶段，对功率半导体需求迅速扩大。

工业需求随着全球GDP水平修复而复苏。年由于疫情冲击，中国GDP同比增长2.3%，美国下滑3.5%；年根据IMF预测，中国GDP增长7.9%，美国增长1.1%。全球疫情得到控制，生产活动恢复，工业半导体需求复苏。

1.1.3PC、平板、物联网、矿机等需求增长

疫情推动PC、平板等存量市场大幅增长。平板及PC原本为低个位数增长甚至略有下降的存量市场，在此轮疫情的推动下出现需求爆发。IDC预计年全球PC市场出货量同比增速达到18.2%，主要驱动力为疫情带动的新应用场景大幅拉动了PC需求，其中2C端和2B端的短期渗透率和长期更换频率都发生了基本面的变化，新应用场景带来长期驱动，IT预算也会迎来增长。

虚拟币带动矿机等需求，加剧了行业缺货情况。自20年下半年以来，虚拟货币价格攀升，带来挖矿热潮。目前比特币等虚拟货币采用ASIC矿机，以太坊等虚拟货币采用显卡矿机。矿机与显卡需求高涨对于先进制程的需求较为明显，也部分挤占了PC等产品的显卡供应，加剧了行业缺货情况。目前尽管币价冲高回落，但此前的矿机订单均已排满至年。

小家电、物联网等市场下游需求旺盛。海外宅家需求推动家电类产品需求，年，全球小家电市场的收入为亿美元，同比增长11%。同时智能家居成为确定性的趋势，智能化的全屋互联、全场景生态已经深入人们的生活，物联网终端连接数也稳定增长。

1.2成熟制程芯片市场仍然巨大并将成为主要的市场增长点

DAO成熟节点需求强劲，逻辑芯片先进成熟制程全覆盖。成熟制程进入门槛相对较低，下游应用领域广阔，将成为各晶圆厂商角逐主赛场。根据SIA和BCG的数据，年，28nm以上成熟节点占整体产能的比例为60%，其中-nm和nm以上节点占整体产能的比例相同均为19%。成熟节点应用分布方面，28-45nm节点上，DAO占整体应用产能的比例较小为7%；55-90nm节点上，DAO占整体应用产能的比例有所上升为33%；-nm节点上，DAO占整体应用产能的比例为40%；nm以上节点，DAO占整体应用产能的比例最大为76%，随着芯片节点增大，DAO芯片应用市场不断上升。逻辑芯片在成熟节点上占比减小，年，nm以上节点中逻辑芯片占整体应用产能的比例为24%，DAO为为成熟制程主要的应用。

年成熟节点产能短缺将延续，更多晶圆厂加速聚焦特色工艺。节点工艺越先进功耗比越小，但面临上游IC设计费用越来越大的短板。根据Counterpoint的数据，年，全球40nm以上成熟节点产能市占率前5的晶圆代工厂商分别为台积电（28％）、联华电子（13％）、中芯国际（11％）、三星（10%）、格芯（7%）。年成熟节点产能严重短缺，虽然年以来各大晶圆厂正积极扩产，但从供应链结构协调周期来看，成熟节点芯片短缺形势到年才会有所缓解。面对成熟节点的多样化需求，非头部晶圆厂联华电子、格芯、TowerJazz、世界先进、华虹宏力更加注重特色工艺代工业务的拓展，在MCU、模拟电路和分立器件上持续投入，持续提升产品竞争力。

40nm以上成熟节点市占率稳定，各节点市场趋于均衡态势发展。成熟节点主要应用于中小容量的存储芯片、模拟芯片、MCU、电源管理、模数混合、传感器、射频芯片。根据ICinsight的数据，年全球芯片产能在2,万片左右，其中40nm以上节点产能市占率为40.8%；10nm-20nm（不含）节点产能市占率为38.4%；10nm以下节点产能市占率为10%。-年，全球芯片产能预计为//万片，其中40nm以上节点产能市占率预计分别为38.2%/37.4%/37.2%；-年40nm以上成熟节点产能CAGR为2.59%，维持良好市场需求。年，10nm以下先进节点产能市占率预计为29.9%，主要由于5G、无人驾驶、高运算等芯片需求增加所致。

1.3缺货涨价潮下景气周期持续时间有望延续至22年

行业缺货涨价潮持续，并逐渐传导至下游终端。年春节之后，涨价潮从8英寸蔓延至12英寸，各半导体大厂纷纷发布涨价函，芯片交期进一步拉长。博通产品交期50周，联发科、瑞昱均为20-30周以上。进入二季度后，缺货和涨价潮持续，半导体厂商纷纷发布涨价通知。同时，芯片缺货传导到汽车、手机、PC等终端产品，下游本田、日产、丰田、福特、大众、通用等整车厂均相继发布停产或减产规划。此前IHS预计年一季度由于芯片短缺所引起的轻型汽车减产数量将达67.2万辆，预计二季度的汽车减产万辆。

我们认为本轮半导体景气周期持续度将超出此前预期，预计延续至年。我们认为本轮景气周期的本质是行业需求的高速增长，而不仅仅是库存周期。展望长期趋势，从需求侧，5G拉动终端“硅含量”是确定性趋势，并将随着5G手机、新能源车、物联网等行业增长而继续呈现旺盛需求，从供给侧，年之后，全球晶圆产能将陆续释放，带来供需逐步趋于平衡，逐步缓解涨价趋势。

二、半导体技术多方向的发展给装备带来多维度的发展空间

全球数字经济在国民经济中地位持续提升，“连接”与“智能”是最基本的逻辑内核，半导体产业的支撑作用越发越重要。每1美元半导体芯片的产值可带动相关电子信息产业约10美元产值，并带来约美元的GDP。根据Gartner及WSTS公布的年产值，全球半导体设备为亿美元，带来半导体芯片产值为4亿美元，对应的IT相关电子信息产业约3.万亿美元，带来的GDP产值为35万亿美元。

随着晶体管的尺寸逐步趋近物理极限，半导体技术正在向先进工艺，特色工艺，先进封装及三维集成三个方向推动半导体产业的可持续发展，同时也为设备的发展带来了更广阔的发展空间。

2.1逻辑芯片技术代不断演进和多样化需求使装备需求不断增加

晶体管在芯片中起到“开关”作用，能通过影响相互的状态传递信息。晶体管的栅极控制着电流能否从源极流向漏极，电子流过晶体管相当于“开”，电子不流过晶体管相当于“关”。随着晶体管尺寸缩小，源极和栅极间的沟道不断缩小，当沟道缩短到一定程度时，即便不加电压，源极和漏极也因间距过小而互通，即产生“漏电”现象，晶体管则失去“开关”的功能，无法实现逻辑电路。

逻辑器件内部结构拆解：对于逻辑器件，其工艺流程是由一层层制备起来的，可以分为前道工序和后道工序。在前道工艺中，首先在硅衬底上划分两个区域，一为制备晶体管的区域，另一位离子注入后实现N型和P型的区域。之后，是制作栅极，随后仍为离子注入，以此来完成结构中每一个晶体管的源极（source）和漏极（drain），实现硅衬底上的N型和P型场效应晶体管。之后进行的工艺被称为后道工艺，建立若干层的导电金属线，不同的金属线之间用柱状金属进行相连。由于目前大多选用Cu作为导电金属，后道工序也可以被称为Cu互联。

后道工序的具体步骤（BEOL）（Wikipedia）首先对源极及源极、漏极和多硅区进行硅化，随后添加电解质，并对其进行CMP处理。在PMD中打孔进行接触，添加金属层，之后添加第二层电介质（金属间电介质），通过介电层形成通孔，将较低的金属和较高的金属连接，通过CVD工艺填充通孔。重复添加金属层、添加金属间电介质、形成通孔的步骤，直至获得所有金属层。最后添加钝化层，来保护微芯片。

新的集成技术在晶圆衬底上也添加了很多新型功能材料，例如：前道(FEOL)栅极的高介电常数材料，它能有效地增大栅极的电容并减少漏电流。前道(FEOL)中的关键光刻层是FIN和栅极(gate)。后道(BEOL)的关键光刻层是V0/M1/V1/M2，其中V0/V1是通孔层，M1/M2是金属层。

摩尔定律的续命关键结构：晶体管结构从平面晶体管---FinFET—GAA，22nm、14nm、7nm、3nm…….节点持续攻克。基于平面（Planar）晶体管制程技术发展到22nm以下节点后，平面晶体管开始遇到源极漏极间距过近的瓶颈。英特尔在年率先转向22nmFinFET。FinFET的立体构造将漏极和源极由水平改为垂直，沟道被栅极三面环绕，不仅增厚绝缘层，而且增加接触面积，避免漏电现象的发生。随着深宽比不断拉高，FinFET逼近物理极限，为了制造出密度更高的芯片，环绕式栅极晶体管（GAAFET，Gate-All-GroundFET）成为新的技术选择。三星、台积电、英特尔均引入GAA技术的研究，其中三星已经先一步将GAA用于3nm芯片。不同于FinFET，GAAFET的沟道被栅极四面包围，沟道电流比三面包裹的FinFET更加顺畅，能进一步改善对电流的控制，从而优化栅极长度的微缩。

集成电路制程越先进，产线投资规模越高：在摩尔定律的推动下，元器件集成度的大幅提高要求集成电路线宽不断缩小，导致生产技术与制造工序愈为复杂，制造成本呈指数级上升趋势。当技术节点向5纳米甚至更小的方向升级时，普通光刻机受其波长的限制，其精度已无法满足工艺要求。因此，集成电路的制造需要采用昂贵的极紫外光刻机，或采用多重模板工艺，重复多次薄膜沉积和刻蚀工序以实现更小的线宽，使得薄膜沉积和刻蚀次数显著增加，意味着集成电路制造企业需要投入更多且更先进的光刻机、刻蚀设备和薄膜沉积设备等，造成巨额的设备投入。根据IBS统计，随着技术节点的不断缩小，集成电路制造的设备投入呈大幅上升的趋势。以5纳米技术节点为例，其投资成本高达数百亿美元，是14纳米的两倍以上，28纳米的四倍左右。巨额的设备投入只有具备一定规模的头部集成电路制造厂商可以负担，其进一步加剧了集成电路制造行业向头部集中的趋势，为头部集成电路制造企业的发展创造了良好机遇。

光刻机进入EUV时代，逻辑代工厂龙头台积电资本开支显著提升：公司在Q4法说会表示，年资本预算预计在亿至亿美元之间，其中约80%的资本预算将用于先进的工艺技术，包括3纳米、5纳米和7纳米。大约10%将用于先进的包装和面膜制造，约10%将用于特殊技术。根据公司历年来资本支出以及先进制程进度，7nm为DUV光刻机进入EUV光刻机关键的节点，台积电N7+采用EUV光刻机设备，Q2季度N7+客户终端产品量产，由于EUV光刻机金额非常昂贵，导致年的资本开支同比增长65%，随着后续5nm、3nm对EUV光刻机需求更大。

台积电各制程迭代周期稳定，引领全球最先进工艺。台积电为全球晶圆代工行业龙头，市场份额达到50%以上。从各个制程产品的收入占比可以看出，台积电各制程工艺的生命周期表现相当稳定，大概每2-3年就有新一代制程实现量产。随着新制程的推出，呈现出新制程产能爬坡时间越来越短，而制程间隔时间逐步拉长的趋势。

2.2NANDFlash技术发展给设备带来机遇

3DNAND制造工艺：具有垂直结构存储单元的3DNAND，可以实现更高的存储容量。在制造过程中，首先步骤a）在硅衬底上沉积薄层材料，如：二氧化硅和氮化硅交替沉积，两种材料均为绝缘体，氮化硅是牺牲层，将会被移除。每一层必须高度均匀且极度光滑来以便确定垂直通道孔的位置。步骤b）进行通道孔的刻蚀，并在步骤c）中对通道中进行多晶硅沉积。然后，在步骤d）中，用氧化物（二氧化硅）填充通道的中心，比固体多晶硅通道具有更好的子阈值特征和阈值电压分布。在步骤e）中，刻蚀出狭缝，以将彼此各列分开。在步骤f）中，从侧面选择性地刻蚀，去除掉氮化硅层，留下较为窄的结构。接着，在步骤g）中覆盖二氧化硅隧道电介质层，在步骤h）中覆盖氮化硅电荷捕获层，在步骤i）中覆盖高氧化铝高介电常数的电介质。最后，在步骤j）中，用氮化钽填充结构中大部分缝隙和间隙，在步骤k）中，将其与高介电常数的电解质一起从缝隙的中心刻蚀掉。

3DNAND堆栈层数越多，高楼越盖越高，容量就越大，存储密度就越高，为3D闪存的核心竞争力。年还只有32层存储单元，仅仅四五年之后，我们看到了96层、层、层、层、层等结构的发布。到年底，美光、SK海力士公开宣布在层3DNAND上率先取得突破进展。TechInsights预计年，各先进大厂进入层以上制程，到年将会达到层以上。此外，随着3DNAND层数不断堆叠，设备投资金额持续增加，而刻蚀、沉积等设备是3DNAND中持续微缩的关键，所以刻蚀、沉积等设备随着层数的增加而增加。

NAND闪存单元根据其可以存储的位数进行分类为SLC、MLC、TLC、QLC，目前三星、铠侠、西部数据、美光、SK海力士、英特尔均推出更高层QLC3DNAND，主流厂商L已经实现量产。正常来说，存储单元SLCMLCTLCQLC性能＆可靠性越来越弱，价格越来越便宜，容量密度越来越高。

SLC（全称Single-LevelCell）每个Cell单元只存储1bit信息，只有0、1两种电压变化，结构简单，电压控制也快速，反映出来的特点就是寿命长，性能强，P/E寿命在1万到10万次之间。

MLC（全称是Multi-LevelCell）每个cell单元存储2bit信息，电压有00,01,10,11四种变化，所以它比SLC需要更复杂的的电压控制，加压过程用时也变长，意味着写入性能降低了，同时可靠性也下降了，P/E寿命根据不同制程在0-0次不等，有的还更低。

TLC（Trinary-LevelCell）每个cell单元存储3bit信息，电压从到有8种变化，容量比MLC再次增加1/3，成本更低，但是架构更复杂，P/E编程时间长，写入速度慢，P/E寿命也降至-0次，部分情况会更低。

QLC（Quad-LevelCell）每个cell单元存储4bit信息，电压从0到1有16种变化，容量增加了33%，但是写入性能、P/E寿命会再次减少。

2.3DRAM技术发展和创新给设备带来机遇

目前DRAM1x/1y纳米制程趋于成熟，1Z，1α技术开始布局。在未来几年为了维持DRAM技术发展，满足大数据时代的需求，DRAM在新材料、新架构上会有更多的选择，也逐步导入EUV及HKMG以缩小线宽及加强外围电路性能等。DRAM的尺寸变化对刻蚀机、ALD、炉管、清洗等设备需求工艺步骤需求不断增加。

DRAM前后十年技术演变，三星1Znm率先导入EUV，原厂年将进入1αnm技术新阶段。DRAM制程越先进，总体对应的容量密度和性能明显提升，功耗将下降：

-年三星、海力士、美光处于20nm级（2xnm，2ynm，2znm）技术工艺，x，y，z表示精密度依次提高，如果2xnm代表29nm，那么2ynm大概是25nm左右，2z就是20nm左右。

三星年率先进入第一代10nm技术，在内存工艺进入20nm之后，由于制造难度越来越高，内存芯片公司对工艺的定义已经不是具体的线宽，而是分成了1X、1Y、1Z，大体来说1Xnm工艺相当于16-19nm级别、1Ynm相当于14-16nm，1Znm工艺相当于12-14nm级别。

三星和海力士大规模导入EUV光刻机，DRAM制程进入1α节点。根据美光公布的路线图，实际上1Znm之后还会有1αnm、1βnm、1γ、1δ。年三星、美光、SK海力士等DRAM技术主要是从1Ynm全面向1Znm推进，这也是DRAM第三代10nm级技术，到第四代10nm级之后，将会大规模的导入EUV工艺。在推动DRAM制程向1α节点演变中，除了美光暂时没有采用EUV，三星与海力士均规划引入EUV工艺，美光于今年6月开始批量出货1α级工艺LPDDR4x和DDR4；SK海力士于今年7月开始量产第四代10nm（1α）级工艺的8GbLPDDR4移动端DRAM产品。三星也规划将在年大量生产基于第四代10nm级（1α）EUV工艺的16GbDDR5/LPDDR5。

2.4满足PPAC需求的先进封装技术推动装备需求增加

半导体封装技术演进路径：根据技术先进性，封装技术可分为传统封装技术和先进封装技术两大类。传统封装技术包括DIP（插入式封装）、PQFP（塑料方块平面封装）、PGA（插针网格阵列封装）、BGA（球栅阵列封装）、QFN（方形扁平无引脚封装）等，先进封装技术包括FC、WLP、FO、3D封装、系统级封装等。随着晶圆代工制程不断缩小，摩尔定律逼近极限，先进封装是后摩尔时代的必然选择。

应用材料提出PPAct概念，先进封装是后摩尔时代必然选择。应对物联网、大数据和人工智能(AI)需求，芯片制造技术需要具备高功率、优良性能、充分利用面积、低成本、短周期等要求，被应用材料称为PPAct概念，即在后摩尔时代工艺制程压缩受限下，仅靠压缩工艺尺寸提高芯片性能已经变得非常困难，因此通过先进封装技术提高提高芯片功率、增强产品性能、有效利用晶圆面积、降低制造成本的特点，通过更高度的集成和精确的设计，在提升芯片性能的同时缩短上市周期，达到良好的效果。

根据Yole的数据，从技术分类来看，3D堆叠封装、嵌入式芯片封装、扇出型封装在年到年的增速更高，CAGR分别为21%、18%、16%。扇出型技术进入移动设备、网络和汽车领域；3D堆叠技术进入AI/ML、HPC、数据中心、CIS、MEMS/传感器领域；嵌入式芯片封装进入移动设备、汽车和基站领域。从晶圆数来看，年约万片晶圆采用先进封装，到年增长为4万片，年均复合增速为7%。其中倒装技术占比最高，3D封装增速最快。从市场规模来看年全球先进封装市场规模约亿美元，预计年增长到亿美元，年均复合增速约6.6%，高于整体封装市场4%的增速和传统封装市场1.9%的增速。

TSMC、Intel等龙头晶圆厂商持续推出先进封装技术，先进封装与芯片制造融合趋势明显。目前，台积电已经推出2.5D的CpWoS、扇出型晶圆InFO和3DFaric三类先进封装技术，后者主要将逻辑、存储芯片与SoC集成于一体，应用于IoT、5G、智能手机等领域，主要具有加速带宽、降低延迟和提高电源效率的特点。此外，台积电与Google和AMD等厂商积极开展合作，共同研发3D堆栈晶圆级封装产品，并计划于年实现量产，该技术可以将不同类型的芯片堆栈至一个封装中，从而推动单个产品在功能、尺寸和效率的全方位提高。

其次，英特尔也在积极推动3D先进封装技术的研发，其“混合结合技术”可以实现10微米及以下的凸点间距，从而产生互联密度小而简单的集成电路，并且拥有更强的带宽、电容和低功耗。此外，三星方面也已开发出12层3D-TSV技术，可堆叠12个DRAM芯片。同时，三星还研发了“X-Cube”3D封装技术，可以实现不同芯片的有效堆叠，并且已经可以用于5-7nm的半导体制程工艺。国内企业中，长电科技与中芯科技已在合力建设封装测试厂，聚焦于先进封装设备，通富微电、天水华天等封测厂商也在积极布局。目前，长电科技已经具有Fan-out、WLP、2.5D/3D等先进封装技术，其先进封装业务占总营收的90%以上，在该领域实现了较为全面的布局。

2.5第三代半导体产业迎来巨大发展机遇

由于第三代半导体材料具有热导率高、电导率高、临界击穿电压高、高频高效等特点，以GaN、SiC制作而成的衬底和外延片可以在高压、高温强辐射等苛刻环境下使用，很好地满足集成电路技术发展的客观条件，广泛应用于5G、消费电子和新能源汽车等领域。经过LED技术产业的发展，宽禁带半导体的产能有了较大提升，其市场也较为成熟，成本处于下降期。基于此，第三代半导体所制作的电子器件，将在集成电路等领域发挥重要作用。第三代半导体已经被列入国家规划和“十四五”国家研发计划，是我国在未来需要重点研发的产业。为加快推进第三代半导体材料行业的发展，国家先后印发《重点新材料首批次应用示范指导目录(版)》、《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》等产业支持政策；地方也通过配套政策实施，推动各地半导体材料产业的研发。

化合物半导体材料以砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）为主，因其材料特性适用于不同场景。（1）绝缘体击穿场强：GaNSiCGaAsSi。在耐压相同的情况下，击穿场强愈高，愈能缩减器件大小，降低导通电阻。（2）电子饱和漂移速度：GaNSiCGaAsSi。电子饱和漂移速度愈高，愈能提高开关频率，有助达成电感、电容等周边零件小型化。（3）热导率：SiCGaNSiGaAs。热导率愈高，愈有利于缩小散热零件体积，愈能适应高温的工作环境。GaAs在频率和耐压性能方面都远优于Si，是光电和射频领域的重要材料；GaN的开关频率高、禁带宽度大、导电性能优良等性质在生产功率器件方面优势明显，同时其高频、高功率密度、高带宽等特性完美符合5G时代射频芯片性能需求；SiC主要作为高功率半导体材料，应用于汽车以及工业电力电子，在大功率转换应用中具有巨大的优势。

EVs/HEVs、充电桩、快充等新兴应用大力推动功率器件领域的市场发展，第三代半导体产业迎来巨大发展机遇。据Yole预测，功率器件市场年复合增长率达到4.3%，其中SiC器件市场预计以30%的复合增长率增长，在年将达到25亿美元，RFGaN器件市场将年增长至20亿美元。SiC长晶、外延、刻蚀、高温氧化退火、GaN刻蚀、PECVD等工艺设备需求将持续增长。

USB-C接口与快充协议USB-PD将统一，手机龙头争相布局，GaN快充市场空间广阔。现在移动终端包括中高端智能手机、iPad、PC都在慢慢走向USB-C的接口，同时支持快充协议USB-PD，USB-C与快充协议USB-PD结合在整个行业的接受度也比较高。年，非苹果阵营的智能手机已经全面搭载Type-C连接口，支援全新的USB-PD有线快充技术。目前，vivo、小米、华为均已推出标配GaN快充。现阶段GaN快充价位依然较高，未来随着工艺成熟度提高和规模化生产，价格将逐渐下降，GaN快充在增量端和存量端的渗透率都将逐步提升。我们估计年全球GaN充电器市场规模为34亿元，年将快速上升至亿元，~年CAGR达46.70%。快充端GaN功率器件价值量将从年的18亿元上升至年的92亿元，~年CAGR达38.58%。

政策加速新能源汽车渗透，市场保持高景气，GaN和SiC功率器件对Si基功率器件替代率逐渐上升。年10月，为推动新能源汽车产业高质量发展，加快建设汽车强国。中汽协预测年我国新能源汽车销量将达到万辆，-年CAGR达34.8%。新能源汽车中功率器件约占整车成本的3%~4%，随着GaN与SiC功率器件技术成熟度提升和规模化商用，将部分替代Si基功率器件。我们估计SiC基功率器件价值占比将从年的0.2%上升到年的0.5%，年市场规模达67.3亿元；GaN基功率器件价值占比将从年的0.02%上升至年的0.2%，年市场规模达26.9亿元。

2.6新型显示在应用驱动下将带来新一轮设备增长

发光效率提升、成本下降带动MicroLED/MiniLED产业应用渗透到大众市场，据IHSMarkit预测，年MicroLED显示器的出货量将会达到万台。将带动LED设备市场，GaN/GaAs刻蚀、多片大腔体PSS刻蚀、AlNPVD等设备将获得规模应用。

MiniLED产业链已逐步成熟，进入放量的元年。MiniLED目前技术上主要

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkcf/2365.html