半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈介紹

1、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈專題調(diào)研報告目 錄 一.基本定義、概念與分類 二.集成電路產(chǎn)業(yè)鏈介紹 三.光伏產(chǎn)業(yè)鏈介紹 四.半導(dǎo)體LED產(chǎn)業(yè)鏈介紹 一、基本定義、概念與分類1.11.1半導(dǎo)體定義半導(dǎo)體定義 半導(dǎo)體，指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。 從狹義上來講：微電子工業(yè)中的半導(dǎo)體材料主要是指：鍺（Ge）、硅（Si） 、砷化鎵（GaAs）。 從廣義上來講：半導(dǎo)體材料還包括各種氧化物半導(dǎo)體，有機(jī)半導(dǎo)體等。三種導(dǎo)電性不同的材料比較三種導(dǎo)電性不同的材料比較金屬的價帶與導(dǎo)帶之間沒有距離，因此電子（紅色實心圓圈）可以自由移動。絕緣體的能隙寬度最大，電子難以從價帶躍遷至導(dǎo)帶。半導(dǎo)體的能隙在兩者之間，電子較容易躍

2、遷至導(dǎo)帶中。來源：維基百科常用半導(dǎo)體材料比較常用半導(dǎo)體材料比較材料禁帶寬度描述鍺（Ge）0.66 eV最早用于半導(dǎo)體器件制造的材料之一，1947年發(fā)明的第一個晶體管就是用鍺制造。硅（Si）1.12 eV1. 目前最主要的半導(dǎo)體材料；2. 價格便宜，低成本；3. 禁帶寬度比鍺大，工作溫度高；4. 容易形成高質(zhì)量的氧化層。砷化鎵（GaAs）1.42 eV1. 電子遷移率高，主要用于高速器件；2. 熱穩(wěn)定性低，缺陷高，低本征氧化度。1.21.2半導(dǎo)體分類半導(dǎo)體分類 按照其制造技術(shù)分為：集成電路器件，分立器件、光電半導(dǎo)體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類，一般來說這些還會被分成小類。 按照規(guī)模進(jìn)行分類

3、：IC、LSI、VLSI（超大LSI）。 按照其所處理的信號分為：模擬、數(shù)字、模擬數(shù)字混成及功能。1.31.3半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分類半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分類半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集成電路集成電路業(yè)設(shè)計制造封裝測試材料分立器件半導(dǎo)體LED外延片芯片封裝應(yīng)用光伏本專題報告本專題報告研究思路研究思路注釋：注釋：所用數(shù)據(jù)盡可能使用最新公開數(shù)據(jù)信息半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集成電路產(chǎn)業(yè)集成電路業(yè)設(shè)計制造封裝測試材料分立器件光伏產(chǎn)業(yè)半導(dǎo)體LED外延片芯片封裝應(yīng)用1.41.4相關(guān)概念區(qū)別相關(guān)概念區(qū)別集成電路芯片PCB半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)IT產(chǎn)業(yè)1.51.5半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的特點半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的特點技術(shù)密集資金密集、規(guī)模經(jīng)濟(jì)高風(fēng)險高回報知識密集1.61.6、我國發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)

4、業(yè)利與弊、我國發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)利與弊不利因素有利因素產(chǎn)業(yè)政策支持國內(nèi)市場巨大產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移國內(nèi)外技術(shù)差距大原材料供應(yīng)近兩年政策密集近兩年政策密集2011年1月，國務(wù)院印發(fā)進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策2011年3月，國家發(fā)展改革委頒布的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）明確了我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向和重點，其中將“半導(dǎo)體、光電子器件、新型電子元器件等電子產(chǎn)品用材料”列入鼓勵類投資項目。2011年12月，國家發(fā)展改革委和商務(wù)部公布的外商投資企業(yè)產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄（2011 年修訂）將“電子專用材料開發(fā)與制造（光纖預(yù)制棒開發(fā)與制造除外）”列入鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。2012年2月，國家工業(yè)和信息化

5、部頒布的電子信息制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃。2012年2月，國家工業(yè)和信息化部頒布的集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃2012年7月，科技部印發(fā)半導(dǎo)體照明科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃二、集成電路產(chǎn)業(yè)鏈介紹二、集成電路產(chǎn)業(yè)鏈介紹二、集成電路產(chǎn)業(yè)鏈介紹集成電路集成電路業(yè)設(shè)計制造封裝測試材料分立器件2.12.1半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料 硅的需求主要來自于兩個方面：集成電路集成電路硅硅和太陽能用硅太陽能用硅。 制備不同的半導(dǎo)體器件對半導(dǎo)體材料有不同的形態(tài)要求，包括單晶的切片、磨片、拋光片、薄膜等。半導(dǎo)體材料的不同形態(tài)要求對應(yīng)不同的加工工藝。常用的半導(dǎo)體材料制備工藝有提純、單晶的制備和薄膜外延生長。硅材料生產(chǎn)流程圖

6、硅材料生產(chǎn)流程圖半導(dǎo)體材料市場半導(dǎo)體材料市場 全球半導(dǎo)體材料市場營收在創(chuàng)下連續(xù)三年的佳績后，2012年首度出現(xiàn)微幅下滑，總營收為471億美元，較前年減少2%。 晶圓制造以及封裝材料2011年市場分別為242.2億美元及236.2億美元。 2012年晶圓制造材料市場為233.8億美元，封裝材料市場則達(dá)237.4億美元，首度超越晶圓制造材料市場。2.22.2分立器件分立器件 半導(dǎo)體分立器件，也就是單個的半導(dǎo)體晶體管構(gòu)成的一個電子元件，泛指二極管、三極管及半導(dǎo)體特殊器件。半導(dǎo)體分立器件半導(dǎo)體分立器件目前，半導(dǎo)體分立器件還沒有享受到像集成電路產(chǎn)業(yè)那樣的優(yōu)惠政策，不利于分立器件持續(xù)發(fā)展。中國分立器件企業(yè)

7、要堅持在科學(xué)發(fā)展中尋找解決困難的途徑，以積極的姿態(tài)迎接中國半導(dǎo)體美好的明天。盡管集成電路的發(fā)展使一些器件已集成進(jìn)集成電路，但由于分立器件的特殊性，使分立器件仍為半導(dǎo)體產(chǎn)品的重要組成部分。幾十年來半導(dǎo)體分立器件仍按自身發(fā)展的規(guī)律向前發(fā)展。盡管分立器件銷售額在世界半導(dǎo)體總銷售額中所占比重逐年下降，但是在世界半導(dǎo)體市場中分立器件每年的銷售額仍以一位數(shù)平穩(wěn)增長。專家指出，雖然國內(nèi)半導(dǎo)體分立器件的發(fā)展也是如此，且以每年兩位數(shù)的速度增長，高于世界的增長水平。由此可見，半導(dǎo)體分立器件仍有很大的發(fā)展空間。2007200720112011年年全球全球分立器件市場規(guī)模與增長分立器件市場規(guī)模與增長200720072

8、0112011年年中國中國分立器件市場銷售額與增長分立器件市場銷售額與增長20112011年中國分立器件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)年中國分立器件產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，中國大陸目前從事生產(chǎn)制造半導(dǎo)體分立器件的內(nèi)資企業(yè)數(shù)量占80%，產(chǎn)量約占20%，呈現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)品檔次低；而20%的外資背景企業(yè)占到生產(chǎn)總量的80%左右，呈現(xiàn)產(chǎn)品檔次和價格高的特點。 江蘇半導(dǎo)體分立器件在全國也最具規(guī)模與實力，主要集中在無錫地區(qū)，有華晶股份、江蘇長電、無錫萬立、無錫元四、無錫海天、無錫玉祁紅光、玉祁東方、玉祁萬里、揚州晶來、邗江九星和南通華達(dá)微電子公司等。2.3 2.3 集成電路業(yè)集成電路業(yè)集成電路集成電路業(yè)設(shè)計制造封裝測試材

9、料分立器件集成電路產(chǎn)業(yè)流程圖集成電路產(chǎn)業(yè)流程圖設(shè)計制造封裝測試成品市場集成電路制造工藝集成電路制造工藝晶圓制造外延沉積晶圓檢查化學(xué)氣相沉積光刻刻蝕離子注入熱處理物理氣相沉積化學(xué)機(jī)械研磨晶圓檢測晶圓檢查探針測試封裝成品檢測Intel Intel ：從沙子到芯片：從沙子到芯片集成電路業(yè)構(gòu)造模式集成電路業(yè)構(gòu)造模式 集成件制造模式集成件制造模式 垂直分工模式垂直分工模式集成電路集成電路 20102010年全球市場占有率情況年全球市場占有率情況20002000年到年到20112011年我國集成電路銷售額及增長率年我國集成電路銷售額及增長率20122012年中國集成電路產(chǎn)業(yè)運行情況年中國集成電路產(chǎn)業(yè)運行情

10、況2012年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為2158.5億元，設(shè)計業(yè)為621.68億元，制造業(yè)501.1億元，封裝測試業(yè)為1035.67億元江蘇半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀江蘇半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 來自江蘇省半導(dǎo)體協(xié)會2011年統(tǒng)計資料 江蘇省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步早、基礎(chǔ)好、發(fā)展快的地區(qū)之一。經(jīng)過三十年的努力，江蘇省集成電路產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展，現(xiàn)擁有蘇州工業(yè)園區(qū)、無錫市新區(qū)、蘇州工業(yè)園區(qū)、無錫市新區(qū)、蘇州市新區(qū)、常州新北區(qū)、南京江寧開發(fā)區(qū)、揚州開發(fā)區(qū)、蘇州市新區(qū)、常州新北區(qū)、南京江寧開發(fā)區(qū)、揚州開發(fā)區(qū)、南通開發(fā)區(qū)、江陰開發(fā)區(qū)南通開發(fā)區(qū)、江陰開發(fā)區(qū)等國家、省、市級信息化產(chǎn)業(yè)基地和園區(qū)。 江蘇省集成電路產(chǎn)業(yè)

11、目前擁有4英寸線以上25條，其中：12英寸2條、8英寸生產(chǎn)線3條、6英寸生產(chǎn)線5條、5英寸生產(chǎn)線5條。據(jù)估測，江蘇省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)（集成電路為主）有企業(yè)近400家，其中：集成電路設(shè)計企業(yè)近230家，集成電路晶圓企業(yè)16家，集成電路（含分立器件）封測企業(yè)近100家，半導(dǎo)體支撐企業(yè)有50多家。20102010年江蘇省半導(dǎo)體（集成電路）產(chǎn)業(yè)地位：年江蘇省半導(dǎo)體（集成電路）產(chǎn)業(yè)地位： 設(shè)計業(yè)中：無錫華潤矽科微電子有限公司位居全國第十位； 晶圓業(yè)中：海力士半導(dǎo)體（中國）有限公司位居全國同業(yè)第一位；華潤微電子有限公司位居第三位；和艦科技（蘇州）有限公司位居第七位； 封測業(yè)中：江蘇新潮科技集團(tuán)有限公司位居全國同

12、業(yè)第三位；南通華達(dá)微電子集團(tuán)有限公司位居第四位；英飛凌科技（無錫）有限公司位居第十位； 支撐業(yè)中：漢高華威電子有限公司位居全國EMC業(yè)第一位；賀利氏招遠(yuǎn)（常熟）有限公司位居全國內(nèi)引線業(yè)第二位；江蘇瑞紅電子化學(xué)品有限公司江蘇瑞紅電子化學(xué)品有限公司位居全國光刻膠業(yè)第一位位居全國光刻膠業(yè)第一位；江蘇蘇凈集團(tuán)有限公司位居全國專用設(shè)備業(yè)第二位；蘇州瑞紅是日本瑞翁（NIPPON ZEON）和日本丸紅（MARUBENI）與中方合資創(chuàng)建的專業(yè)生產(chǎn)電子化學(xué)品的公司。公司 成立于1993年成立，總投資300.4萬美金。公司主要生產(chǎn)各種類型的光刻膠及高純試劑、配套試劑，應(yīng)用于IC、分立器件、TP、LED、LCD、O

13、LED等多個電子行業(yè)。 2011 2011年上半年江蘇省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)城市區(qū)域發(fā)展情年上半年江蘇省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)城市區(qū)域發(fā)展情況況20112011年上半年度我省集成電路產(chǎn)業(yè)三業(yè)城市區(qū)域所占比例年上半年度我省集成電路產(chǎn)業(yè)三業(yè)城市區(qū)域所占比例三、光伏產(chǎn)業(yè)鏈介紹第三章第三章 光伏產(chǎn)業(yè)鏈介紹光伏產(chǎn)業(yè)鏈介紹數(shù)據(jù)來源：上海宜吾規(guī)劃建筑設(shè)計事務(wù)所光伏產(chǎn)業(yè)鏈光伏產(chǎn)業(yè)鏈原材料生產(chǎn)電池生產(chǎn)電池組件生產(chǎn)生產(chǎn)設(shè)備制造光伏四巨頭光伏四巨頭 無錫尚德江西賽維常州天合加拿大阿特斯江西賽維LDK太陽能高科技有限公司是目前亞洲規(guī)模最大的太陽能多晶硅片生產(chǎn)企業(yè)。截至11年3月，賽維硅科技的總負(fù)債高達(dá)98億元人民幣，資產(chǎn)負(fù)債率為80%。數(shù)

14、據(jù)來源：新浪網(wǎng)從長遠(yuǎn)看太陽能光伏行業(yè)的發(fā)展前景較為樂觀從長遠(yuǎn)看太陽能光伏行業(yè)的發(fā)展前景較為樂觀 光伏行業(yè)仍然具有良好的發(fā)展前景。作為新興行業(yè)的重要分支，從光伏行業(yè)發(fā)展的歷史來看，其行業(yè)周期較短。目目前，行業(yè)正處于整合期，行業(yè)未來將提高市場集中度，有前，行業(yè)正處于整合期，行業(yè)未來將提高市場集中度，有規(guī)模、有品牌、有技術(shù)的光伏企業(yè)將繼續(xù)發(fā)展壯大。規(guī)模、有品牌、有技術(shù)的光伏企業(yè)將繼續(xù)發(fā)展壯大。尤其是行業(yè)內(nèi)的龍頭企業(yè)，產(chǎn)業(yè)整合有助于產(chǎn)能集中，而在洗牌過程中的“優(yōu)勝劣汰”，最后能夠“活”下來的企業(yè)都是強(qiáng)者。 光伏行業(yè)擁有較長的產(chǎn)業(yè)鏈，在目前的行業(yè)低潮期，并非所有的企業(yè)都那么悲觀。比如，太陽能電池制造就處

15、在光伏產(chǎn)業(yè)鏈的中下游，而且是太陽能光伏的核心部件。由于生產(chǎn)原料多晶硅片的價格下跌，生產(chǎn)成本有所降低，相應(yīng)提高了產(chǎn)品毛利率。四、半導(dǎo)體LED產(chǎn)業(yè)鏈介紹4.14.1半導(dǎo)體半導(dǎo)體LEDLED簡介簡介數(shù)據(jù)來源：上海宜吾規(guī)劃建筑設(shè)計事務(wù)所傳統(tǒng)發(fā)光二極管所使用的半導(dǎo)體物料和發(fā)光的顏色傳統(tǒng)發(fā)光二極管所使用的半導(dǎo)體物料和發(fā)光的顏色鋁砷化鎵(AlGaAs)-紅色及紅外線鋁磷化鎵(AlGaP)-綠色磷化鋁銦鎵(AlGaInP)-高亮度的橘紅色，橙色，黃色，綠色磷砷化鎵(GaAsP)-紅色，橘紅色，黃色磷化鎵(GaP)-紅色，黃色，綠色氮化鎵(GaN)-綠色，翠綠色，藍(lán)色銦氮化鎵(InGaN)-近紫外線，藍(lán)綠色，藍(lán)

16、色碳化硅(SiC)(用作襯底)-藍(lán)色硅(Si)(用作襯底)-藍(lán)色(開發(fā)中)藍(lán)寶石(Al2O3)(用作襯底)-藍(lán)色zincselenide(ZnSe)-藍(lán)色鉆石(C)-紫外線氮化鋁(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波長為遠(yuǎn)至近的紫外線4.2 LED4.2 LED應(yīng)用產(chǎn)品應(yīng)用產(chǎn)品LED通用照明景觀照明信息顯示交通信號燈汽車用燈LED背光源4.3 LED4.3 LED制造流程制造流程上游中游下游晶 片晶 片 ： 單 晶棒 單 晶 片襯 底 外 延層生長 外延片成 品成 品 ： 單 晶片、外延片芯 片芯 片 ： 金 屬蒸 鍍 光 罩蝕 刻 熱 處理 切 割 測試

17、分選成品成品：芯片封 裝封 裝 ： 芯 片粘 貼 焊 接引 線 樹 脂封裝剪腳成品成品：LED燈泡和組件4.4 LED4.4 LED優(yōu)勢及劣勢分析優(yōu)勢及劣勢分析LED主要優(yōu)勢LED主要劣勢 電壓小 性能高（低耗能） 適用性強(qiáng) 穩(wěn)定性高 響應(yīng)時間短 對環(huán)境污染小 顏色多變 壽命長 亮度值不高 價格偏高 光照距離不長 色彩還原能力差LEDLED性能與傳統(tǒng)照明光源的對比性能與傳統(tǒng)照明光源的對比名稱耗電量（W）工作電壓（V）協(xié)調(diào)控制發(fā)熱量可靠性使用壽命（h）金屬鹵素?zé)?00220不易極高低3000霓虹燈500極高高高宜室內(nèi)3000鎂氖燈16W/m220較好較高較好6000日光燈4-100220不易較高

18、低5000-8000冷陰極15W/m需逆變較好較好較低10000鎢絲燈15-200220高高低3000節(jié)能燈3-150220不宜調(diào)光低低5000LED燈極低12-36多種形式極低極高100000 科技部2012年印發(fā)半導(dǎo)體照明科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃例子：白熾燈？節(jié)能燈？例子：白熾燈？節(jié)能燈？LEDLED燈？燈？ 普通節(jié)能燈基本都是在30元以內(nèi)?！肮?jié)能燈能用8000小時，LED燈泡一般能用4萬到10萬小時，省電能超過一半，夏天用著也不熱”售貨員不停地介紹LED燈泡的好處，不過面對268元和30元的巨大差別，售貨員也表示，LED燈泡基本上無人問津。 淘汰白熾燈路線：2012年10月1日起禁止進(jìn)

19、口和銷售100瓦及以上普通照明白熾燈；2014年10月1日起禁止進(jìn)口和銷售60瓦及以上普通照明白熾燈；2015年10月1日至2016年9月30日為中期評估期；2016年10月1日起禁止進(jìn)口和銷售15瓦及以上普通照明白熾燈；或視中期評估結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。 白熾燈被淘汰，留下的市場空間為節(jié)能燈帶來了巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＮ磥韼啄?，白熾燈的產(chǎn)量和需求量將逐漸減少，節(jié)能燈將唱主角。 LED照明較節(jié)能燈更加環(huán)保、節(jié)能，在產(chǎn)品性能上更加具有優(yōu)勢。2012年市場看，LED燈因其價格較高，在民用照明方面滲透較小。但應(yīng)當(dāng)注意到，隨著技術(shù)的更新，LED燈的價格每年以較快的速度下降。預(yù)計未來三到五年之間，LED燈的價格有望下

20、降到節(jié)能燈的水平。屆時將是LED燈進(jìn)入通用照明的拐點，節(jié)能燈面臨著巨大的挑戰(zhàn)。4.5 4.5 半導(dǎo)體照明現(xiàn)狀半導(dǎo)體照明現(xiàn)狀 從全球來看從全球來看，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)已形成以美國、亞洲、歐洲三大區(qū)域為主導(dǎo)的三足鼎立的產(chǎn)業(yè)分布與競爭格局。 中國中國LEDLED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代。經(jīng)過40多年的發(fā)展，中國LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。我國我國LEDLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展五大優(yōu)勢、劣勢分析產(chǎn)業(yè)發(fā)展五大優(yōu)勢、劣勢分析優(yōu)勢照明市場產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)人力資源原材料政策支持劣勢缺乏核心技術(shù)、設(shè)備缺乏龍頭企業(yè)缺乏領(lǐng)軍人才缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏協(xié)調(diào)布局20132013年國內(nèi)年國內(nèi)LEDLED照明市場展望照明市場展望 火上澆油的投資熱吹氣球的產(chǎn)能暴增霧里看花的國內(nèi)市場更嚴(yán)峻的國際市場繼續(xù)糾結(jié)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)雪上加霜倒閉潮附錄：排名信息世界著名半導(dǎo)體公司（世界著名半導(dǎo)體公司（20122012年）年）公司名稱世界業(yè)內(nèi)排名所屬國家（或地區(qū)）英特爾1美國三星電子2韓國臺積電3中國臺灣高通（qualcomm）4美國德州儀器5美國東芝6日本瑞薩（renesas)7日本海力士