晶圆（wafer） 是制造半导体器件的基础性原材料ღღ★。 极高纯度的半导体经过拉晶ღღ★、切片等工序制备成为晶圆ღღ★，晶圆经过一系列半导体制造工艺形成极微小的电路结构ღღ★，再经切割ღღ★、封装ღღ★、测试成为芯片ღღ★，广泛应用到各类电子设备当中ღღ★。 晶圆材料经历了 60 余年的技术演进和产业发展ღღ★，形成了当今以硅为主ღღ★、 新型半导体材料为补充的产业局面ღღ★。
20 世纪 50 年代ღღ★，锗（Ge）是最早采用的半导体材料ღღ★，最先用于分立器件中ღღ★。集成电路的产生是半导体产业向前迈进的重要一步ღღ★， 1958 年 7 月ღღ★，在德克萨斯州达拉斯市的德州仪器公司ღღ★，杰克·基尔比制造的第一块集成电路是采用一片锗半导体材料作为衬底制造的ღღ★。
但是锗器件的耐高温和抗辐射性能存在短板ღღ★，到 60 年代后期逐渐被硅（Si） 器件取代江外江论坛ღღ★。 硅储量极其丰富ღღ★，提纯与结晶工艺成熟ღღ★， 并且氧化形成的二氧化硅（SiO2）薄膜绝缘性能好ღღ★，使得器件的稳定性与可靠性大为提高ღღ★， 因而硅已经成为应用最广的一种半导体材料ღღ★。半导体器件产值来看ღღ★，全球 95%以上的半导体器件和 99%以上的集成电路采用硅作为衬底材料ღღ★。
2017 年全球半导体市场规模约 4122 亿美元ღღ★，而化合物半导体市场规模约 200亿美元ღღ★，占比 5%以内ღღ★。 从晶圆衬底市场规模看ღღ★， 2017 年硅衬底年销售额 87 亿美元ღღ★， GaAs衬底年销售额约 8 亿美元ღღ★。 GaN 衬底年销售额约 1 亿美元ღღ★， SiC 衬底年销售额约 3 亿美元ღღ★。硅衬底销售额占比达 85%+ღღ★。 在 21 世纪ღღ★，它的主导和核心地位仍不会动摇ღღ★。但是 Si 材料的物理性质限制了其在光电子和高频ღღ★、 高功率器件上的应用ღღ★。
20 世纪 90 年代以来ღღ★，以砷化镓（GaAs）ღღ★、磷化铟（InP）为代表的第二代半导体材料开始崭露头脚ღღ★。 GaAsღღ★、 InP 等材料适用于制作高速ღღ★、高频ღღ★、大功率以及发光电子器件ღღ★，是制作高性能微波ღღ★、毫米波器件及发光器件的优良材料ღღ★，广泛应用于卫星通讯ღღ★、移动通讯ღღ★、光通
信ღღ★、 GPS 导航等领域ღღ★。但是 GaAsღღ★、 InP 材料资源稀缺ღღ★，价格昂贵ღღ★，并且还有毒性ღღ★，能污染环境ღღ★， InP 甚至被认为是可疑致癌物质ღღ★，这些缺点使得第二代半导体材料的应用具有很大的局限性ღღ★。
第三代半导体材料主要包括 SiCღღ★、 GaN 等ღღ★，因其禁带宽度（Eg）大于或等于 2.3 电子伏特（eV）ღღ★，又被称为宽禁带半导体材料ღღ★。 和第一代ღღ★、第二代半导体材料相比江外江论坛ღღ★，第三代半导体材料具有高热导率ღღ★、高击穿场强ღღ★、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点ღღ★，可以满足现代电子技术对高温ღღ★、高功率ღღ★、高压ღღ★、高频以及抗辐射等恶劣条件的新要求ღღ★，是半导体材料领域最有前景的材料ღღ★，在国防ღღ★、航空ღღ★、航天ღღ★、石油勘探ღღ★、光存储等领域有着重要应用前景ღღ★，在宽带通讯ღღ★、太阳能ღღ★、汽车制造ღღ★、半导体照明ღღ★、智能电网等众多战略行业可以降低 50%以上的能量损失ღღ★，最高可以使装备体积减小 75%以上ღღ★，对人类科技的发展具有里程碑的意义ღღ★。
化合物半导体是指两种或两种以上元素形成的半导体材料ღღ★， 第二代ღღ★、第三代半导体多属于这一类ღღ★。 按照元素数量可以分为二元化合物ღღ★、三元化合物江外江论坛ღღ★、四元化合物等等ღღ★，二元化合物半导体按照组成元素在化学元素周期表中的位置还可分为 III-V 族ღღ★、 IV-IV 族ღღ★、 II-VI 族等ღღ★。 以砷化镓（GaAs）ღღ★、氮化镓（GaN）ღღ★、碳化硅（SiC）为代表的化合物半导体材料已经成为继
硅之后发展最快ღღ★、应用最广ღღ★、产量最大的半导体材料ღღ★。 化合物半导体材料具有优越的性能和能带结构ღღ★：
因而化合物半导体多用于射频器件ღღ★、光电器件ღღ★、功率器件等制造ღღ★，具有很大发展潜力ღღ★；硅器件则多用于逻辑器件ღღ★、存储器等ღღ★， 相互之间具有不可替代性ღღ★。
晶圆制备包括衬底制备和外延工艺两大环节ღღ★。 衬底（substrate）是由半导体单晶材料制造而成的晶圆片ღღ★， 衬底可以直接进入晶圆制造环节生产半导体器件ღღ★，也可以进行外延工艺加工生产外延片ღღ★。 外延（epitaxy）是指在单晶衬底上生长一层新单晶的过程ღღ★，新单晶可以与衬底为同一材料ღღ★，也可以是不同材料ღღ★。 外延可以生产种类更多的材料ღღ★，使得器件设计有了更多选择ღღ★。
衬底制备的基本步骤如下ღღ★： 半导体多晶材料首先经过提纯ღღ★、掺杂和拉制等工序制得单晶材料ღღ★，以硅为例ღღ★， 硅砂首先提炼还原为纯度约 98%的冶金级粗硅ღღ★，再经多次提纯ღღ★，得到电子级高纯度多晶硅（纯度达 99.9999999%以上ღღ★， 9~11 个 9）ღღ★，经过熔炉拉制得到单晶硅棒ღღ★。单晶材料经过机械加工ღღ★、化学处理ღღ★、 表面抛光和质量检测ღღ★，获得符合一定标准（厚度ღღ★、晶向ღღ★、平整度ღღ★、平行度和损伤层）的单晶抛光薄片ღღ★。 抛光目的是进一步去除加工表面残留的损伤层ღღ★，抛光片可直接用于制作器件ღღ★，也可作为外延的衬底材料ღღ★。
外延生长工艺目前业界主要包括 MOCVD（化学气相沉淀）技术以及 MBE（分子束外延）技术两种贝博体育ღღ★。 例如ღღ★，全新光电采用 MOCVDღღ★，英特磊采用 MBE 技术ღღ★。
相比之下ღღ★， MOCVD技术生长速率更快ღღ★，更适合产业化大规模生产ღღ★，而 MBE 技术在部分情况如 PHEMT 结构ღღ★、Sb 化合物半导体的生产中更适合采用ღღ★。 HVPE（氢化物气相外延）技术主要应用于 GaN 衬底生产ღღ★。 LPE（液相沉积）技术主要用于硅晶圆贝博体育ღღ★，目前已基本被气相沉积技术所取代ღღ★。
硅晶圆尺寸最大达 12 寸ღღ★， 化合物半导体晶圆尺寸最大为 6 英寸ღღ★。 硅晶圆衬底主流尺寸为 12 英寸ღღ★，约占全球硅晶圆产能 65%ღღ★， 8 寸也是常用的成熟制程晶圆ღღ★，全球产能占比 25%ღღ★。GaAs 衬底主流尺寸为 4 英寸及 6 英寸ღღ★； SiC 衬底主流供应尺寸为 2 英寸及 4 英寸ღღ★； GaN 自支撑衬底以 2 英寸为主ღღ★。
SiC 衬底目前尺寸已达 6 英寸ღღ★， 8 英寸正在研发（II-VI 公司已制造出样品） ღღ★。而实际上主流采用的仍为 4 英寸晶圆ღღ★。主要原因是（1）目前 6 英寸 SiC 晶圆大概是 4 英寸成本的 2.25倍ღღ★，到 2020 年大概为 2 倍ღღ★，在成本缩减上并没有大的进步ღღ★，并且更换设备机台需要额外的资本支出ღღ★， 6 英寸目前优势仅在生产效率上ღღ★；（2） 6 英寸 SiC 晶圆相较于 4 英寸晶圆在品质上偏低ღღ★，因而目前 6 英寸主要用于制造二极管ღღ★，在较低质量晶圆上制造二极管比制造MOSFET 更为简单ღღ★。
GaN 材料在自然界中缺少单晶材料ღღ★，因而长期在蓝宝石ღღ★、 SiCღღ★、 Si 等异质衬底上进行外延ღღ★。 现今通过氢化物气相外延(HVPE)ღღ★、氨热法可以生产 2 英寸ღღ★、 3 英寸半导体制程ღღ★，ღღ★、 4 英寸的 GaN自支撑衬底ღღ★。 目前商业应用中仍以异质衬底上的 GaN 外延为主ღღ★， GaN 自支撑衬底在激光器上具有最大应用ღღ★，可获得更高的发光效率及发光品质ღღ★。
从硅晶圆供给厂商格局ღღ★： 日厂把控ღღ★， 寡头格局稳定ღღ★。日本厂商占据硅晶圆 50%以上市场份额ღღ★。前五大厂商占据全球 90%以上份额ღღ★。 其中ღღ★，日本信越化学占比 27%ღღ★、日本 SUMCO 占比 26%ღღ★，两家日本厂商份额合计 53%ღღ★，超过一半ღღ★，中国台湾环球晶圆于 2016 年 12 月晶圆产业低谷期间收购美国 SunEdison 半导体ღღ★，由第六晋升第三名ღღ★，占比 17%ღღ★，德国 Siltronic 占比 13%ღღ★，韩国 SK Siltron（原 LG Siltronღღ★， 2017年被 SK 集团收购） 占比 9%ღღ★，与前四大厂商不同ღღ★， SK Siltron 仅供应韩国客户ღღ★。
此外还有法国 Soitecღღ★、中国台湾台胜科ღღ★、合晶ღღ★、嘉晶等企业ღღ★，份额相对较小ღღ★。各大厂商供应晶圆类别与尺寸上有所不同ღღ★，总体来看前三大厂商产品较为多样ღღ★。 前三大厂商能够供应 Si 退火片ღღ★、 SOI 晶片ღღ★，其中仅日本信越能够供应 12 英寸 SOI 晶片ღღ★。德国Siltronicღღ★、韩国 SK Siltron 不提供 SOI 晶片ღღ★， SK Siltron 不供应 Si 退火片ღღ★。而 Si 抛光片与Si 外延片各家尺寸基本没有差别ღღ★。
近 15 年来日本厂商始终占据硅晶圆 50%以上市场份额ღღ★。硅晶圆产能未发生明显区域性转移ღღ★。 根据 Gartnerღღ★， 2007 年硅晶圆市占率第一日本信越（32.5%）ღღ★、第二日本 SUMCO（21.7%）ღღ★、第三德国 Siltronic（14.8%） ღღ★； 2002 年硅晶圆市占率第一日本信越（28.9%）ღღ★、第二日本 SUMCO（23.3%）ღღ★、第三德国 Siltronic（15.4%） ღღ★。 近期市场比较大的变动是 2016年 12 月台湾环球晶圆收购美国 SunEdisonღღ★，从第六大晋升第三大厂商ღღ★。但日本厂商始终占据 50%+份额ღღ★。
日本在 fab 环节竞争力衰落而材料环节始终保持领先地位ღღ★。 20 世纪 80 年代中旬ღღ★，日本半导体产业的世界份额曾经超过了 50%ღღ★。日本在半导体材料领域的优势从上世纪延续而来贝博ballbet体育ღღ★！ღღ★，而晶圆制造竞争力明显减弱ღღ★， 半导体 fab 环节出现了明显的区域转移ღღ★。究其原因ღღ★， fab 环节离需求端较近ღღ★，市场变动大ღღ★；但硅晶圆同质化程度高ღღ★，新进入玩家需要在客户有比较久的时间验证ღღ★；且晶圆在晶圆代工中成本占比 10%以下ღღ★，晶圆代工厂不愿为较小的价格差别冒险更换不成熟的产品ღღ★。
IC 设计方面ღღ★， 巨头把控竞争壁垒较高ღღ★， 2018 年以来 AI 芯片成为新成长动力ღღ★。 高通ღღ★、博通ღღ★、联发科ღღ★、苹果等厂商实力最强ღღ★，大陆厂商海思崛起ღღ★。 随着科技发展引领终端产品升级ღღ★，AI 芯片等创新应用对 IC 产品需求不断扩大ღღ★，预计到 2020 年 AI 芯片市场规模将从 2016 年约 6 亿美元升至 26 亿美元ღღ★， CAGR 达 43.9%ღღ★，目前国内外 IC 设计厂商正积极布局 AI 芯片产业ღღ★。英伟达是 AI 芯片市场领导者ღღ★， AMD 与特斯拉正联合研发用于自动驾驶的 AI 芯片江外江论坛ღღ★。
对于国内厂商ღღ★，华为海思于 2017 年 9 月率先推出麒麟 970 AI 芯片ღღ★，目前已成功搭载入 P20等机型ღღ★；比特大陆发布的全球首款张量加速计算芯片 BM1680 已成功运用于比特币矿机ღღ★；寒武纪的 1A 处理器贝博体育ღღ★、地平线的征程和旭日处理器也已崭露头角ღღ★。IC 设计面向终端ღღ★、面向市场成为必然ღღ★，国内厂商优势明显ღღ★。 IC 设计业以需求为导向ღღ★，才能够更好服务于下游客户ღღ★。海思ღღ★、展锐等移动处理芯片ღღ★、基带芯片厂商依靠近些年中国智能手机市场爆发迅速崛起ღღ★，跻身世界 IC 设计十强ღღ★，海思芯片已全面应用到华为智能手机当中ღღ★，三星ღღ★、小米等厂商亦采用了自研芯片ღღ★， 现今中国为全球最大的终端需求市场ღღ★，因而国内IC 设计业有巨大发展优势ღღ★。
代工制造方面ღღ★，厂商 Capex 快速增长ღღ★，三星ღღ★、台积电等巨头领衔ღღ★。 从资本支出来看ღღ★，目前全球先进制程芯片市场竞争激烈ღღ★，全球排名前三的芯片制造商三星ღღ★、英特尔贝博体育ღღ★、台积电的Capex 均达到百亿美元级别ღღ★， 2017 年分别为 440/120/108 亿美元ღღ★，预计三星未来三年总Capex 接近 1100 亿美元ღღ★，英特尔和台积电 2018 年 Capex 则预计分别达到 140 和 120 亿美元贝博ballbet体育官方网站ღღ★，ღღ★，均有较大幅度的增长ღღ★，利于巨头通过研发先进制程技术和扩张产线来占领市场ღღ★。
从工艺制程来看ღღ★，台积电走在行业前列贝博体育ღღ★，目前已大规模生产 10nm 制程芯片ღღ★， 7nm 制程将于 2018年量产ღღ★；中国大陆最为领先的代工厂商中芯国际目前具备 28nm 制程量产能力ღღ★，而台积电早于 2011 年已具备 28nm 量产能力ღღ★，相比之下大陆厂商仍有较大差距ღღ★。
封测方面ღღ★，未来高端制造+封测融合趋势初显ღღ★，大陆厂商与台厂技术差距缩小ღღ★。 封装测试技术目前已发展四代ღღ★，在最高端技术上制造与封测已实现融合ღღ★，其中台积电已建立起CoWoS 及 InFO 两大高阶封装生态系统ღღ★，并计划通过从龙潭延伸至中科将 InFO 产能扩增一倍ღღ★，以满足苹果 A12 芯片的需求ღღ★。
封测龙头日月光则掌握顶尖封装与微电子制造技术ღღ★，率先量产 TSV/2.5D/3D 相关产品ღღ★，并于 2018 年 3 月与日厂 TDK 合资成立日月旸电子扩大 SiP布局ღღ★。由于封装技术门槛相对较低ღღ★，目前大陆厂商正快速追赶ღღ★，与全球领先厂商的技术差距正逐步缩小ღღ★，大陆厂商已基本掌握 SiPღღ★、 WLCSPღღ★、 FOWLP 等先进技术ღღ★，应用方面 FCღღ★、 SiP等封装技术已实现量产ღღ★。
新一轮区域转移面向中国大陆ღღ★。 尽管目前 IC 设计ღღ★、制造ღღ★、封测的顶级厂商主要位于美国ღღ★、中国台湾ღღ★。总体来看ღღ★，半导体制造产业经历了美国——日本——韩台的发展历程ღღ★： 1950sღღ★，半导体产业起源于美国ღღ★， 1947 年晶体管诞生ღღ★， 1958 年集成电路诞生ღღ★。 1970sღღ★，半导体制造由美国向日本转移ღღ★。 DRAM 是日韩产业发展的重要切入点ღღ★， 80s 日本已在半导体产业处于领先地位ღღ★。 1990sღღ★，以 DRAM 为契机ღღ★，产业转向韩国三星贝博体育ღღ★、海力士等厂商ღღ★；晶圆代工环节则转向台湾ღღ★，台积电ღღ★、联电等厂商崛起ღღ★。 2010sღღ★，智能手机ღღ★、移动互联网爆发ღღ★，物联网江外江论坛ღღ★、大数据ღღ★、云计算ღღ★、人工智能等产业快速成长ღღ★。人口红利ღღ★，需求转移或将带动制造转移ღღ★，可以预见中国大陆已然成为新一轮区域转移的目的地ღღ★。
晶圆尺寸与工艺制程并行发展ღღ★，每一制程阶段与晶圆尺寸相对应ღღ★。 （1） 制程进步→晶体管缩小→晶体管密度成倍增加→性能提升ღღ★。 （2） 晶圆尺寸增大→每片晶圆产出芯片数量更多→效率提升→成本降低ღღ★。 目前 6 吋ღღ★、 8 吋硅晶圆生产设备普遍折旧完毕ღღ★，生产成本更低ღღ★，主要生产 90nm 以上的成熟制程ღღ★。 部分制程在相邻尺寸的晶圆上都有产出ღღ★。 5nm 至 0.13μm则采用 12 英寸晶圆ღღ★，其中 28nm 为分界区分了先进制程与成熟制程ღღ★，主要原因是 28nm 以后引入 FinFET 等新设计ღღ★、新工艺ღღ★，晶圆制造难度大大提升ღღ★。
晶圆需求总量来看ღღ★， 12 英寸 NAND 及 8 英寸市场为核心驱动力ღღ★。 存储用 12 寸硅晶圆占比达 35%为最大ღღ★， 8 寸及 12 英寸逻辑次之ღღ★。 以产品销售额来看江外江论坛ღღ★，全球集成电路产品中ღღ★，存储器占比约 27.8%ღღ★，逻辑电路占比 33%ღღ★，微处理器芯片合模拟电路分别占 21.9%和 17.3%ღღ★。根据我们预测ღღ★，全球 2016 年下半年 12 寸硅晶圆需求约 510 万片/月ღღ★，其中用于逻辑芯片的需求 130 万片/月ღღ★，用于 DRAM 需求 120 万片/月ღღ★，用于 NAND 需求 160 万片/月ღღ★，包括 NORFlashღღ★、 CIS 等其他需求 100 万片/月ღღ★； 8 寸硅晶圆需求 480 万片/月ღღ★，按面积折算至 12 寸晶圆约 213 万片/月ღღ★， 6 寸以下晶圆需求约当 12 寸 62 万片/月ღღ★。
由此估算ღღ★，包括 NANDღღ★、 DRAM在内用于存储市场的 12 寸晶圆需求约占总需求 35%ღღ★， 8 寸晶圆需求约占总需求 27%ღღ★，用于逻辑芯片的 12 寸晶圆需求约占 17%ღღ★。需求上看ღღ★，目前存储器贡献晶圆需求最多ღღ★， 8 寸中低端应用其次ღღ★。
下游具体应用来看ღღ★， 12 英寸 20nm 以下先进制程性能强劲ღღ★， 主要用于移动设备ღღ★、 高性能计算等领域ღღ★， 包括智能手机主芯片ღღ★、计算机 CPUღღ★、 GPUღღ★、高性能 FPGAღღ★、 ASIC 等ღღ★。14nm-32nm 先进制程应用于包括 DRAMღღ★、 NAND Flash 存储芯片ღღ★、中低端处理器芯片ღღ★、影像处理器ღღ★、数字电视机顶盒等应用ღღ★。
12 英寸 45-90nm 的成熟制程主要用于性能需求略低ღღ★，对成本和生产效率要求高的领域ღღ★，例如手机基带ღღ★、 WiFiღღ★、 GPSღღ★、蓝牙ღღ★、 NFCღღ★、 ZigBeeღღ★、 NOR Flash 芯片ღღ★、 MCU 等ღღ★。 12 英寸或 8 英寸 90nm 至 0.15μm 主要应用于 MCUღღ★、指纹识别芯片ღღ★、影像传感器ღღ★、电源管理芯片ღღ★、液晶驱动 IC 等ღღ★。 8 英寸 0.18μm-0.25μm 主要有非易失性存储如银行卡ღღ★、 sim 卡等ღღ★， 0.35μm 以上主要为 MOSFETღღ★、 IGBT 等功率器件ღღ★。
衬底市场ღღ★： 高技术门槛导致化合物半导体衬底市场寡占ღღ★，日本ღღ★、美国ღღ★、德国厂商主导ღღ★。GaAs 衬底目前已日本住友电工ღღ★、德国 Freibergღღ★、美国 AXTღღ★、日本住友化学四家占据ღღ★，四家份额超 90%ღღ★。住友化学于 2011 年收购日立电缆（日立金属）的化合物半导体业务ღღ★，并于 2016年划至子公司 Sciocsღღ★。 GaN 自支撑衬底目前主要由日本三家企业住友电工ღღ★、三菱化学ღღ★、住友化学垄断ღღ★，占比合计超 85%ღღ★。 SiC 衬底龙头为美国 Cree（Wolfspeed 部门）ღღ★，市场占比超三分之一ღღ★，其次为德国 SiCrystalღღ★、美国 II-VIღღ★、美国 Dow Corningღღ★，四家合计份额超 90%ღღ★。近几年中国也出现了具备一定量产能力的 SiC 衬底制造商ღღ★，如天科合达蓝光ღღ★。
外延生长市场中ღღ★，英国 IQE 市场占比超 60%为绝对龙头ღღ★。 英国 IQE 及中国台湾全新光电两家份额合计达 80%ღღ★。 外延生长主要包括 MOCVD（化学气相沉淀）技术以及 MBE（分子束外延）技术两种贝博体育ღღ★。例如ღღ★， IQEღღ★、 全新光电均采用 MOCVDღღ★，英特磊采用 MBE 技术ღღ★。 HVPE（氢化物气相外延）技术主要应用于 GaN 衬底的生产ღღ★。
化合物半导体晶圆代工领域稳懋为第一大厂商ღღ★，占比 66%ღღ★，为绝对龙头ღღ★。 第二ღღ★、第三为宏捷科技 AWSCღღ★、 环宇科技 GCSღღ★，占比分别为 12%ღღ★、 9%ღღ★。国内设计推动代工ღღ★， 大陆化合物半导体代工龙头呼之欲出ღღ★。 目前国内 PA 设计已经涌现了锐迪科 RDAღღ★、 唯捷创芯 vanchipღღ★、汉天下ღღ★、 飞骧科技等公司ღღ★。
国内化合物半导体设计厂商目前已经占领 2G/3G/4G/WiFi 等消费电子市场中的低端应用ღღ★。 三安光电目前以 LED 应用为主ღღ★，有望在化合物半导体代工填补国内空白ღღ★，其募投产线 片/月产能ღღ★，成为大陆第一家规模量产 GaAs/GaN 化合物晶圆代工企业ღღ★。
化合物半导体下游具体应用主要可分为两大类ღღ★：光学器件和电子设备ღღ★。 光学器件包括LED 发光二极管ღღ★、 LD 激光二极管ღღ★、 PD 光接收器等ღღ★。 电子器件包括 PA 功率放大器ღღ★、 LNA低噪声放大器ღღ★、射频开关ღღ★、数模转换ღღ★、微波单片 ICღღ★、功率半导体器件ღღ★、霍尔元件等ღღ★。 对于GaAs 材料而言ღღ★， SC GaAs（单晶砷化镓） 主要应用于光学器件ღღ★， SI GaAs（半绝缘砷化镓）
光学器件中ღღ★， LED 为占比最大一项ღღ★， LD/PDღღ★、 VCSEL 成长空间大ღღ★。 Cree 大约 70%收入来自 LEDღღ★，其余来自功率ღღ★、射频ღღ★、 SiC 晶圆ღღ★。 SiC 衬底 80%的市场来自二极管ღღ★，在所有宽禁带半导体衬底中ღღ★， SiC 材料是最为成熟的ღღ★。不同化合物半导体材料制造的 LED 对应不同波长光线ღღ★： GaAs LED 发红光ღღ★、绿光ღღ★， GaP 发绿光ღღ★， SiC 发黄光ღღ★， GaN 发蓝光ღღ★，应用 GaN蓝光 LED 激发黄色荧光材料可以制造白光 LEDღღ★。此外 GaAs 可制造红外光 LEDღღ★，常见的应用于遥控器红外发射ღღ★， GaN 则可以制造紫外光 LEDღღ★。 GaAsღღ★、 GaN 分别制造的红光ღღ★、蓝光激光发射器可以应用于 CDღღ★、 DVDღღ★、蓝光光盘的读取ღღ★。
电子器件中ღღ★，主要为射频和功率应用ღღ★。 GaN on SiCღღ★、 GaN 自支撑衬底ღღ★、 GaAs 衬底ღღ★、GaAs on Si 主要应用于射频半导体（射频前端 PA 等）ღღ★； 而 GaN on Si 以及 SiC 衬底主要应用于功率半导体（汽车电子等）ღღ★。
GaN 由于功率密度高ღღ★，在基站大功率器件领域具有独特优势ღღ★。 相对于硅衬底来说ღღ★， SiC衬底具有更好的热传导特性ღღ★，目前业界超过 95%的 GaN 射频器件采用 SiC 衬底ღღ★，如 Qorvo采用的正是基于 SiC 衬底的工艺ღღ★，而硅基 GaN 器件可在 8 英寸晶圆制造ღღ★，更具成本优势ღღ★。在功率半导体领域ღღ★， SiC 衬底与 GaN on Silicon 只在很小一部分领域有竞争ღღ★。 GaN 市场大多是低压领域ღღ★，而 SiC 在高压领域应用ღღ★。 它们的边界大约是 600Vღღ★。
CPU 目前华为海思可以独立设计ღღ★，此外还包括小米松果等 fabless 设计公司ღღ★， 但由于采用 12 英寸最先进制程ღღ★，制造主要依赖中国台湾企业ღღ★； DRAMღღ★、 NAND 闪存国内尚无相关公司量产ღღ★；前端 LTE 模块ღღ★、 WiFi 蓝牙模块采用了 GaAs 材料ღღ★， 产能集中于 Skyworksღღ★、 Qorvo 等美国 IDM 企业以及稳懋等中国台湾代工厂ღღ★，中国大陆尚无砷化镓代工厂商ღღ★；射频收发模块ღღ★、 PMICღღ★、音频 IC 可做到海思设计+foundry 代工ღღ★，而充电控制 ICღღ★、 NFC 控制 IC 以及气压ღღ★、陀螺仪等传感器主要由欧美 IDM厂商提供ღღ★。总体来看智能手机核心芯片国产率仍低ღღ★，部分芯片如 DRAMღღ★、 NANDღღ★、射频模块等国产化几乎为零ღღ★。
以主流旗舰手机 iPhone X 为例可以大致看出中国大陆芯片厂商在全球供应链中的地位ღღ★。 CPU 采用苹果自主设计+台积电先进制程代工ღღ★， DRAMღღ★、 NAND 来自韩国/日本/美国 IDM厂商ღღ★；基带来自高通设计+台积电先进制程代工ღღ★；射频模块采用砷化镓材料ღღ★，来自 Skyworksღღ★、Qorvo 等 IDM 厂商或博通+稳懋代工ღღ★；模拟芯片ღღ★、音频 ICღღ★、 NFC 芯片ღღ★、触控 ICღღ★、影像传感器等均来自中国大陆以外企业ღღ★，中国大陆芯片在苹果供应链中占比为零ღღ★。而除芯片ღღ★、屏幕以外的零部件大多有中国大陆供应商打入ღღ★，甚至部分由大陆厂商独占ღღ★。由此可见中国大陆芯片企业在全球范围内竞争力仍低ღღ★。
通信基站对国外芯片依赖程度极高ღღ★，且以美国芯片企业为主ღღ★。 目前基站系统主要由基带处理单元（BBU）及射频拉远单元（RRU）两部分组成ღღ★， 通常一台 BBU 对应多台 RRU 设备ღღ★。 相比之下ღღ★， RRU 芯片的国产化程度更低ღღ★，对于国外依赖程度高ღღ★。
这其中主要难点体现在 RRU 芯片器件涉及大功率射频场景ღღ★，通常采用砷化镓或氮化镓材料ღღ★，而中国大陆缺乏相应产业链ღღ★。
美国厂商垄断大功率射频器件ღღ★。 具体来看ღღ★， 目前 RRU 设备中的 PAღღ★、 LNAღღ★、 DSAღღ★、 VGA等芯片主要采用砷化镓或氮化镓工艺ღღ★，来自 Qorvoღღ★、 Skyworks 等公司ღღ★，其中氮化镓器件通常为碳化硅衬底ღღ★，即 GaN on SiCღღ★。 RF 收发器ღღ★、数模转换器采用硅基及砷化镓工艺ღღ★，主要厂商包括 TIღღ★、 ADIღღ★、 IDT 等公司ღღ★。以上厂商均为美国公司ღღ★，因而通信基站芯片对美国厂商依赖性极高ღღ★。
汽车电子对于半导体器件需求以 MCUღღ★、 NOR Flashღღ★、 IGBT 等为主ღღ★。 传统汽车内部主要以 MCU 需求较高ღღ★，包括动力控制半导体保险元件ღღ★！ღღ★、安全控制ღღ★、发动机控制ღღ★、底盘控制ღღ★、车载电器等多方面ღღ★。新能源汽车还包括电子控制单元 ECUღღ★、功率控制单元 PCUღღ★、电动汽车整车控制单元 VCUღღ★、混合动力汽车整车控制器 HCUღღ★、电池管理系统 BMS 以及逆变器核心部件 IGBT 元件ღღ★。
此外在以上相关系统以及紧急刹车系统ღღ★、胎压检测器ღღ★、安全气囊系统等还需应用 NOR Flash 作为代码存储ღღ★。 MCU 通常采用 8 英寸或 12 英寸 45nm~0.15μm 成熟制程ღღ★， NOR Flash 通常采用 45nm~0.13μm 成熟制程ღღ★，国内已基本实现量产ღღ★。
智能驾驶所采用半导体器件包括高性能计算芯片及 ADAS 系统ღღ★。 高性能计算芯片目前采用 12 英寸先进制程ღღ★，而 ADAS 系统中的毫米波雷达则涉及砷化镓材料ღღ★，目前国内尚无法量产ღღ★。
AI 芯片与矿机芯片属于高性能计算ღღ★，对于先进制程要求较高ღღ★。 在 AI 及区块链场景下ღღ★，传统 CPU 算力不足ღღ★，新架构芯片成为发展趋势ღღ★。当前主要有延续传统架构的 GPUღღ★、 FPGAღღ★、ASIC（TPUღღ★、 NPU 等）芯片路径ღღ★， 以及彻底颠覆传统计算架构ღღ★，采用模拟人脑神经元结构来提升计算能力的芯片路径ღღ★。 云端领域 GPU 生态领先ღღ★，而终端场景专用化是未来趋势ღღ★。
根据 NVIDIA 与 AMD 公布的技术路线 年 GPU 将进入 12nm/7nm 制程ღღ★。 而目前 AIღღ★、矿机相关的 FPGA 及 ASIC 芯片也均采用了 10~28nm 的先进制程ღღ★。国内厂商涌现了寒武纪ღღ★、深鉴科技ღღ★、地平线ღღ★、比特大陆等优秀的 IC 设计厂商率先实现突破ღღ★，而制造则主要依靠台积电等先进制程代工厂商ღღ★。
现阶段国产化程度低ღღ★， 半导体产业实际依靠全球合作ღღ★。 尽管我国半导体产业目前正处于快速发展阶段ღღ★，但总体来看存在总体产能较低ღღ★， 全球市场竞争力弱ღღ★，核心芯片领域国产化程度低江外江论坛ღღ★， 对国外依赖程度较高等现状ღღ★。 我国半导体产业链在材料ღღ★、设备ღღ★、制造ღღ★、设计等多个高端领域对国外高度依赖ღღ★，实现半导体产业自主替代需经历较漫长道路ღღ★。
根据 IC Insight 数据显示ღღ★， 2015 年我国集成电路企业在全球市场份额仅有 3%BALLBET全站appღღ★。ღღ★，而美国ღღ★、韩国ღღ★、日本分别高达54%/20%/8%ღღ★。 事实上ღღ★，即便是美国ღღ★、 韩国ღღ★、 日本也无法达到半导体产业链 100%自产ღღ★。例如在先进制程制造的核心设备光刻机方面依然依赖荷兰 ASML 一家企业ღღ★。更多参与全球分工ღღ★，在此过程中逐渐提升国产化占比ღღ★，是一条切实可行的半导体产业发展道路ღღ★。
中国大陆芯片下游需求端终端市场全备ღღ★，供给端有望向中国大陆倾斜ღღ★。 （1） 需求端ღღ★：下游终端应用市场全备ღღ★，规模条件逐步成熟ღღ★。随着全球终端产品产能向中国转移ღღ★，中国已经成为全球终端产品制造基地ღღ★， 2017 年中国汽车ღღ★、智能手机出货量占全球比重分别达 29.8%ღღ★、33.6%ღღ★。芯片需求全面涵盖硅基ღღ★、化合物半导体市场ღღ★，芯片市场空间巨大ღღ★。（2）供给端ღღ★：当前中国大陆产值规模居前的 IC 设计ღღ★、晶圆代工ღღ★、存储厂商寥寥数计ღღ★，技术水平尚未达到领先水平ღღ★，中高端芯片制造ღღ★、化合物半导体芯片严重依赖进口ღღ★。随着近些年终端需求随智能手机等产业链而逐渐转移至中国大陆ღღ★，需求转移或拉动制造转移ღღ★，下游芯片供给端随之开始转移至大陆ღღ★。
国内政策加速半导体行业发展ღღ★。 近年来我国集成电路扶持政策密集颁布ღღ★， 融资ღღ★、税收ღღ★、补贴等政策环境不断优化ღღ★。 尤其是 2014 年 6 月出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》 ღღ★，定调“设计为龙头ღღ★、制造为基础ღღ★、装备和材料为支撑”ღღ★，以 2015ღღ★、 2020ღღ★、 2030 为成长周期全力推进我国集成电路产业的发展ღღ★：目标到 2015 年ღღ★，集成电路产业销售收入超过 3500 亿元ღღ★；到 2020 年ღღ★，集成电路产业销售收入年均增速超过 20%ღღ★； 到 2030 年ღღ★，集成电路产业链主要环节达到国际先进水平ღღ★，一批企业进入国际第一梯队ღღ★，实现跨越发展ღღ★。
在SemiWiki网站上写一些晶圆代工商制程比较和“标准节点”的文章ღღ★。“标准节点”这个词最早是由ASML提出的ღღ★，是由制造商普遍共识的一些基本参数计算的ღღ★，可以视为真正的节点定义ღღ★，而不是各个制造商标榜的ღღ★。网站上名为“标准节点趋势（Standard Node Trend）”文章里ღღ★，Jones描述了标准节点以及他们的大致时间线ღღ★，见下图ღღ★。为了方便看ღღ★，笔者用方框标出了制造商口中的节点名称ღღ★。可以看出ღღ★，英特尔的14nm确实比他们官方认定的要先进（按标准节点的定义ღღ★，14nm其实是12.1nm）ღღ★，但是比三星和台积电目前的10nm还是要落后ღღ★。而且ღღ★，Scotten Jones还根据英特尔的密度定义计算了各制造商的先进制程ღღ★，计算结果与上图的标准节点的结论一致ღღ★。在已经量产
再降低30%ღღ★。和友商制程进行对比基于多年22纳米/14纳米的制造经验,英特尔推出了称为22FFL(FinFET低功耗)的全新工艺ღღ★。该工艺提供结合高性能和超低功耗的晶体管,及简化的互连与设计规则,能够为低功耗及移动产品提供通用的FinFET设计平台ღღ★。与先前的22GP(通用)技术相比,全新22FFL技术的漏电量最多可减少100倍ღღ★。22FFL工艺还可达到与英特尔14纳米晶体管相同的驱动电流,同时实现比业界28纳米/22纳米平面技术更高的面积微缩ღღ★。联手ARM进行晶圆代工:“老虎”要发威了英特尔要做晶圆代工,这个消息已经让业界很震惊,而且合作伙伴还是ARM,其中最新发布的10nm CPU测试芯片流片还具有先进的ARM CPU
近日路透社报道称ღღ★，晶圆代工厂格芯(原格罗方德GlobalFoundries)指控晶圆代工龙头台积电涉有不公平的竞争行为ღღ★，并向欧盟执委会的反垄断机关要求调查一事ღღ★。下面就随手机便携小编一起来了解一下相关内容吧ღღ★。报道指出ღღ★，格芯对台积电的指控包括以忠诚折扣ღღ★、排他性条款或罚款等方式威胁客户ღღ★，这严重影响到包括格芯在内的其他行业参与者的竞争力ღღ★，格芯要求欧盟官方应注意到少数几家业内参与者独霸半导体产业的现象ღღ★。针对上述消息ღღ★，格芯发言人向第一财经记者表示ღღ★，“格芯并未主动向欧盟提起投诉ღღ★，而是在全面配合欧盟的反垄断调查ღღ★。”格芯在发给第一财经记者的官方声明中表示ღღ★：“我们对欧盟调查市场反竞争条例以及半导体行业滥用市场垄断地位的行为一点也不诧异
在市场调研机构IC Insights的最新报告中,对纯代工晶圆制造市场前景进行了预测ღღ★。该机构表示,2017年晶圆纯代工市场将同比增长7%,主要原因是40纳米以下先进节点工艺营收涨势喜人,增长同比达到18%ღღ★。IC Insights估计,2017年40纳米及以上成熟工艺营收占纯代工市场比例仍有60%,但销售额将仅增长2亿美元左右,与之相反,40纳米以下先进工艺全球纯代工市场总规模将增加33亿美元ღღ★。更重要的是,不仅营收增长主要来自与先进工艺,晶圆代工市场利润也主要来自先进工艺制造ღღ★。作为晶圆代工领域技术引领者,2017年台积电58%的营收将来自40纳米以下先进工艺,该比例是格芯(GlobalFoundries)两倍多,联电的三倍多ღღ★。在40
(FinFET低功耗)的全新工艺ღღ★。该工艺提供结合高性能和超低功耗的晶体管,及简化的互连与设计规则,能够为低功耗及移动产品提供通用的FinFET设计平台ღღ★。与先前的22GP(通用)技术相比,全新22FFL技术的漏电量最多可减少100倍ღღ★。22FFL工艺还可达到与英特尔14纳米晶体管相同的驱动电流,同时实现比业界28纳米/22纳米平面技术更高的面积微缩ღღ★。联手ARM进行晶圆代工:“老虎”要发威了英特尔要做晶圆代工,这个消息已经让业界很震惊,而且合作伙伴还是ARM,其中最新发布的10nm CPU测试芯片流片还具有先进的ARM CPU内核,英特尔把ARMCortex A75放到英特尔标准的晶圆代工的流程当中,使用标准的行业设计实现,电子设计自动化Place
中国至少已浮出三家晶圆厂将采用SOI工艺先进制程ღღ★。根据MarketsandMarkets 最新预估ღღ★，SOI市场在2022年市场价值将达18.6亿美元ღღ★，2017-2022年期间平均复合成长率将达29.1%ღღ★。其中ღღ★，亚太区晶圆厂将是主力客户ღღ★。下面就随半导体小编一起来了解一下相关内容吧ღღ★。SOI之所以能快速增长ღღ★，主要来自消费类电子市场增长ღღ★、成本下降以及芯片对于低工耗功能的需求快速攀升ღღ★。尤其来自12吋晶圆的需求将于2022成为SOI最大的市场ღღ★。许多亚太区客户正在大量采用SOI工艺制程生产芯片ღღ★，其芯片还涵盖消费类芯片ღღ★、智能手机客户以及资通讯预料也是SOI在2017-2022年之间成长最快的市场ღღ★。IC客户博通(Broadcom)ღღ★、 Qorvo
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