半导体再次站上风口，一文看懂行业现状及赛道龙头！

在新能源赛道狂飙的背景下，A股半导体板块再次站上了风口。

8月9日，美国总统在白宫签署《芯片和科学法案》，为美国半导体研发、制造以及劳动力发展提供527亿美元，并提供超过2000亿美元资金以刺激其他美国科技领域的创新和发展。

美国法案将提升各国对半导体行业重视程度，在国产替代是大势所趋背景下，有望加速我国半导体自主可控进展。

此外，半导体先进封测Chiplet概念成市场“新宠”，AMD、英特尔等巨头入场布局。机构认为，Chiplet模式是在摩尔定律趋缓下的半导体工艺发展方向之一，被业界寄予厚望，或将从另一维度延续摩尔定律的“经济效益”。

对国内半导体而言，后摩尔时代，Chiplet给中国带来了新的产业机会，同时叠加国产替代加速，我国半导体将迎来第二波飞速发展。

我国半导体产业链竞争格局分析

半导体产业链分为“IC设计——晶圆制造加工——封装测试”三个环节，辅产业链还包括用于芯片设计的EDA软件与IP核，半导体设备与半导体材料。其中，制造、设计、设备环节附加值较高，美韩日、中国台湾、欧洲、中国大陆是全球半导体供应链的主要参与方。

设计是半导体领域技术含量最高的一块。设计是利润率最高的一块，主要被美国企业主导，代表性厂商有高通、英特尔。美国在全球芯片设计领域拥有约60%的市场占有率，居世界第一；中国台湾地区市场占有率约15%，居全球第二；中国大陆则拥有12%的市场占有率，位居世界第三。

半导体设计必备必备工具EDA，由楷登电子、新思科技和西门子EDA垄断。华大九天是我国唯一能够提供模拟电路设计全流程EDA工具系统的本土EDA企业，占国内EDA市场6%的市场份额。

国产IP厂商迎来发展良机。IP核辅助芯片设计，是一些芯片中具有独立功能的电路模块的成熟设计，市场份额主要集中于ARM、Synopsys以及Cadence三家，CR3达到66.2%。受益国产替代趋势以及AI和汽车智能化趋势，国产IP厂商迎来发展良机，在已上市公司中，国内主要IP企业包括芯原股份、国芯科技、寒武纪等。

芯片制造主要分为代工厂模式和IDM模式。主要由中国台湾、韩国、欧美企业主导，全球主要的代工厂包括台积电、三星、中芯国际等，主要的IDM企业包括英特尔、意法半导体恩等。我国的芯片代工企业以中芯国际与华虹半导体为首，占全球15%产能，主要分布在成熟制程领域。在芯片制造领域，韩国三星和中国台湾台积电已经突破3nm级芯片量产能力。

我国封测领域已经具备一定的竞争力。半导体封测环节技术难度稍低，是一个典型的技术密集型、资金密集型、劳动力密集型的行业。我国在封测领域起步早、发展快，在全球已经具备一定的竞争力。全球十大封测公司中国大陆企业长电科技、通富微电和华天科技已经跻身前十。

材料设备是国内卡脖子关键环节

半导体材料可分为晶圆、电子气体、光掩模、光刻胶、抛光材料、溅射靶材、湿电子化学品。其中，晶圆、电子特气的价值较高。日本、美国、德国是全球半导体材料的主要供应商，在晶圆、光掩模材料上日本占到了全球产值的50%以上。

由于导体材料高端产品技术壁垒高，国内企业长期研发投入和积累不足，我国半导体材料在国际分工中多处于中低端领域，高端产品市场主要被欧美日韩台等少数国际大公司垄断。国内大部分产品自给率较低，基本不足30%，且大部分为技术壁垒较低的封装材料。

全球半导体硅片行业集中度高。2020年全球前五大硅片厂商合计市场份额达86.6%，日本信越化学市占率为27.53%，SUMCO市占率为21.51%。国内方面，沪硅产业、立昂微、中环股份进入全球十强，其中沪硅产业市占率2.2%，在全球市场占比仍然较低。

硅片的上游原料是高纯石英砂，全球高纯石英原料矿床分布于美国、澳大利亚、俄罗斯、中国等7个国家。矿源质量最高和储量最大的为美国Spruce Pine矿（花岗伟晶岩）。

美国尤尼明是高纯石英砂全球龙头企业，占据全球70%以上的高纯石英砂市场。国内石英股份在2009年取得重大技术突破，成为国内唯一一家能够规模量产高纯石英砂的企业。

半导体设备国产化逐渐起航。半导体设备基本被国外巨头垄断，整体国产率仍较低，主要专用设备仍依赖进口，多数半导体设备国产化程度低于20%。

目前，我国半导体设备行业已处于追赶阶段，国产化逐渐起航，从0到1的过程基本完成。国内北方华创、中微公司、至纯科技，盛美上海等公司在各个工艺细分领域不断突围，部分设备已经达到国际先进水平并成功实现国产替代，在集成电路领域主流生产线实现批量销售。

光刻设备被严重卡脖子。 光刻机被荷兰阿斯麦尔ASML、Nikon、Canon3家垄断，ASML占据80%的市场份额，在高端光刻机（EUV）领域几乎霸占全部市场。我国上海微电子SSX600系列步进扫描投影光刻机可满足IC前道制造90nm、110nm、280nm关键层和非关键层光刻工艺需求，但IC前道光刻机国产化进度慢于IC后道封装光刻机、LED制造的投影光刻机。

光刻胶领域主要由日美韩公司垄断，大陆企业市占率不足10%，我国南大光电的技术相对领先，已建成25吨生产线ArF光刻胶生产线，产品性能可以满足90nm-14nm集成电路制造的要求。

国产刻蚀机厂商迎来黄金发展期。刻蚀作为晶圆前道生产工艺中最重要的三类设备之一，价值量占比25%。全球刻蚀设备市场呈现垄断格局，泛林半导体、东京电子和应用材料公司占据主要市场份额，CR3达到90%。中国刻蚀机领域先进企业中微公司和北方华创作为后起之秀，刻蚀设备国产化率已接近20%。国产12英寸高端刻蚀设备已运用在国际知名客户65nm 到5nm 等先进的芯片生产线上，同时小于5nm 刻蚀设备也在积极开发过程中。