2024年中國半導體投資深度分析與展望

市場表現

2023年全球經濟減速、終端消費疲軟，「去庫存」成為半導體產業2023年至今的主旋律。A股33家有代表性的半導體設計公司的庫存中位數從2023年Q1的9.5個月峰值回落到2024年Q1的6.7個月，庫存逐步迴歸合理水平。2023年半導體上市公司市值持續波動，2024年Q1伴隨AI等新應用落地和下游需求緩慢復甦，半導體市值逐步迴歸，半導體行業走出低谷，正式步入周期上行通道。

2023年半導體行業投資進一步收緊，據企名片數據，2023年半導體行業完成約650起投融資交易，融資規模約545.6億元人民幣。2024年Q1融資數量及金額同環比均下降，剔除長鑫科技108億元大額融資極值影響，共計完成融資52.81億元人民幣，同比下降24%。

AI大模型在2023年飛速發展，截止2023年底國內大模型已經超過300個，擁有10億參數規模以上大模型的廠商及高校院所超過250家，AI大模型已成為推動國內半導體行業成長的重要動力。與此同時，大模型參數量及訓練數據量的指數級增長對算力、存力和運力提出更高要求，先進封裝作為后摩爾時代提升芯片性能的重要手段，受益於AI大模型迎來發展機遇，需求大幅增加，產能持續緊張。

2023年美日荷聯手加大對中國先進製程設備及先進計算芯片的出口管制，試圖阻止中國先進製程芯片的崛起。7月，日本針對23個品類半導體制造設備實施出口管制省令正式生效，涉及清洗、薄膜沉積、熱處理、光刻、刻蝕、測試設備；9月，荷蘭政府宣佈自2024年1月起，阿斯麥向中國大陸客户銷售先進型號的浸沒式DUV需獲得許可；10月，美國商務部工業安全局發佈新的先進計算芯片、半導體制造設備出口管制規則，並將壁仞科技、摩爾線程列入實體清單；2024年4月，美國對華半導體出口管制新規生效，新增管制EUV掩膜基板、更新中國澳門等特地地區出口政策、明確技術關鍵參數、補充整機產品限制並增加逐案審查政策。

總結來看，2024年半導體投資要關注三個熱點：

AI硬件基礎設施，AI大模型及其應用的發展需要算力、存力、運力、功率半導體的強力支撐；

先進封裝，先進封裝技術將深度受益於AI領域算力芯片的旺盛需求，將實現高速增長；

半導體制造、設備與材料，國際形勢加劇惡化，半導體管制範圍不斷擴大，國內半導體產業強鏈、補鏈需求迫在眉睫。

AI硬件基礎設施篇

（一）算力

AI大模型正在向多模態支持、拓寬上下文長度等方向深層次發展，對算力需求呈指數級增長，如何進行大規模數據的高效處理和存儲是當前算力設施面臨的兩大挑戰。

2024年3月英偉達發佈GB200，該芯片由2個B200和1個Grace CPU合封而成，大大提升AI場景CPU價值量佔比。ARM架構服務器CPU得益於低功耗的特點，近年來越來越受到全球各大雲服務廠商青睞，亞馬遜、英偉達、微軟、華為等大廠紛紛佈局自研AI芯片+ARM服務器CPU方案，預計2025年ARM CPU在數據中心佔比將提升至22%。

2023年RISC-V在架構、生態、應用的發展遠超預期。根據SHD的數據顯示，RISC-V基金會在2023年底已有會員4037家，各大巨頭包括Meta、谷歌、英特爾、高通、阿里、三星等紛紛投身其中，並將更多的注意力放在了RISC-V與AI的深度融合上。2023年至少有16家研發RISC-V芯片的國內創企獲得新一輪融資，2023年RISC-V北美峰會預測在2030年RISC-V將佔領各主流市場近30%的份額。

相較性能更為優異的DSA架構，GPU架構在通用性上的突出優勢使其能快速兼容各類模型、場景，通過大規模落地量產平攤研發成本。此外，GPU架構於性能端也存在軟件優化空間，CUDA平臺已形成軟件生態壁壘，助力AI各類場景應用硬件加速。2023年英偉達在全球AI服務器市場佔有率達到65%，保持*的龍頭地位。

2022年10月，美國商務部工業與安全局(BIS)公佈了《對向中國出口的先進計算和半導體制造物項實施新的出口管制》，禁售了英偉達的高性能H100、A100芯片。爲了應對政策制裁，英偉達推出了中國*版H800、A800芯片，在單卡算力不變的基礎上削弱了卡間互聯能力，阻礙多機多卡算力集羣的構建。2023年10月美國商務部宣佈禁令升級，*版H800、A800芯片成為歷史，英偉達只好再次推出性能更低的A20、L20芯片，算力遭到大幅削減。在英偉達高性能芯片獲取困難的背景下，國內高性能GPU芯片預計將長期處於供不應求階段，因此我們認為國產GPU應首先解決有無問題，國產替代的投資機會預計將集中於硬件性能接近A100/H100，軟件兼容CUDA生態的GPU芯片創業公司。

AI實時、局部數據處理和推理任務主要在邊緣側，邊緣AI芯片的優勢在於保護數據安全、在網絡連接差的場合仍然可用、降低功耗、低延迟數據傳輸、低成本部署等。混合式AI時代要求「雲-邊-端」緊密協同，從商用成熟的節奏上，雲端模型訓練和推理先行，然后是邊緣端的算力升級，但是邊緣端最終算力需求更大，帶動邊緣AI芯片需求增長，並對其單位算力、功耗和成本提出更高要求。

當前計算能力與數據搬運之間的鴻溝以每年50%的速率擴大，大模型時代數據訪存在整個計算周期里的佔比達95%以上，「存儲牆」問題亟待解決。存算一體是AI時代數據搬運最根本的解決方案，能大幅提升計算效率並降低功耗。受到AI旺盛需求拉動，存算一體將迎來商業化轉折點，小算力和大算力場景先后爆發，預計2025/2030年基於存算一體技術的芯片市場規模將分別達到125/1,136億元。

（二）存力

存儲芯片屬於強周期行業，以3-4年為一個周期。2024年開始，下游智能手機、PC等市場的復甦以及AI技術的興起拉動了對存儲芯片的需求，存力需求逐步復甦，推動存儲行業進入新一輪上行周期。

在AI服務器市場，隨着AI應用的快速發展，對高容量和高速存儲的需求急劇增加，推動更高性能的DDR5市場滲透率進一步提升，預計2025年達到80%，HBM市場有望從58億美元增長至近百億美元，高性能產品驅動存儲行業未來增長。

隨着模型規模的不斷飆升，海量數據的處理、訪存對GPU計算單元、存儲子系統提出更高的要求。對於GPU架構而言，算力單元堆疊已不是難事，單元數量、性能密度均隨製程提升不斷提高。

當前GPU性能瓶頸為存儲容量、帶寬不足。大型模型訓推中大部分時間都在等待數據到達計算資源，如何將數據高效的通過存儲子系統供給算力單元成為性能提升方向。離計算單元越近，存儲容量越小、訪存帶寬越高，數據傳輸越高效，目前突破存儲子系統性能提升方向有三個：提高SRAM容量、提高DRAM帶寬、提高SSD帶寬。

HBM通過將DRAM芯片層疊在一起，形成一個垂直的結構，具備高帶寬、高容量、低延時和低功耗優勢，能夠突破內存容量與帶寬瓶頸，目前已逐步成為AI服務器中GPU的搭載標配。英偉達推出的多款用於AI訓練的芯片A100、H100和H200，都採用了HBM顯存。

隨着HBM需求的激增，產能緊張的問題也日益凸顯。SK海力士、美光科技、三星等國際存儲芯片大廠紛紛加大產能擴張力度。2024年伊始，SK海力士、美光已宣佈HBM產能全部售罄。

全球存儲芯片市場高度集中，中國存儲器市場國產化率較低，傳統存儲器先進技術掌握在美國、韓國和日本手中。NAND Flash市場主要被三星、鎧俠、閃迪、美光和海力士壟斷，NOR Flash市場的國產化進程相對較快。

3D NAND 持續高堆疊，各大晶圓廠繼續向300層更高堆疊產品推進，長江存儲等國產廠商加速趕超。在3D NAND實現商業化並加速滲透背景下，NOR也在製程限制、密度要求以及降本需求等因素推動下走向3D，但仍處於起步階段，存在國產方案的發展機遇。

進入高性能計算時代，新興應用場景推動新型存儲市場增長，AI、智能汽車等新興應用對數據存儲在速度、功耗、容量、可靠性等層面提出了更高要求。新興的存儲技術旨在集成SRAM的開關速度和DRAM的高密度特性，並具有Flash的非易失特性，具備千億市場空間。在ReRAM等新型存儲器的發展上，中國與其他國家站在同一起跑線，有機會出現下一個三星和海力士。

（三）運力

AI大模型的持續快速迭代推動分佈式AI集羣算力幾何式增長，目前大模型訓練對算力的需求約每3個月翻1倍。但同時網絡通信能力的增長顯著滯后於算力，網絡通信能力成為制約分佈式AI集羣的整體計算效率重要因素，大模型時代的AI基礎設施亟需更高性能的網絡互聯芯片。

網絡互聯主要包括服務器間通信互聯和片間通信互聯，交換機、光模塊、PCIe Retimer、NVSwitch等都屬於數據中心中網絡互聯器件，目前都在往更高數據傳輸速率方向演進。國外以英偉達、博通、Astera Labs等為代表的網絡互聯廠商都顯著受益於AI發展的浪潮，國產中高端網絡互聯芯片仍較為稀缺，有待更多國產芯片供應商突破封鎖壟斷。

交換機作為各種類型網絡終端互聯互通的關鍵設備，廣泛應用於消費級市場、企業級市場、工業市場和雲服務商市場，在數據中心IT設備投入中，交換機價值量佔比約為11%，2023年全球市場空間為461億美金。隨着AI算力需求的爆發，數據中心互聯需求爆發，節點間每秒數據交換速率需求加倍增長，帶動交換機需求增加和迭代升級。

交換芯片是交換機的核心部件之一，負責交換機底層數據包的交換轉發。交換芯片由海外廠商*主導，2020年中國商用以太網交換芯片市場中CR3廠商均為境外品牌，大陸廠商盛科通信市佔率為1.6%。中長期來看中高端交換芯片如以太網交換芯片仍有大量國產替代發展空間，國內初創企業大有可為。

隨着數字經濟高速發展，數據流量持續增加促使光器件的需求高速增長。在5G產業持續滲透和新一輪全球數據中心建設的背景下，全球光模塊出貨量及市場規模均逐年穩定上升，2026年出貨量預計超過2.2億片/年，市場規模預計超過170億美元。國內光模塊廠商佔據半壁江山，市場話語權不斷增強。2022年全球十大光模塊供應商中，中國廠商已佔據6家。

800G光模塊在超規模數據中心、雲計算及人工智能算力中心應用廣泛。隨着全球超大型數據中心建設加速，現有光模塊正在迅速向800G過渡，預計2024年800G光模塊出貨量大幅提升。AI大模型的普及將為光模塊需求帶來千萬量級增量，並將會以高速率光模塊為主。

光芯片與電芯片是光模塊最核心組件，兩者佔光模塊價值量近70%。AI高算力需求將推動高速光芯片和電芯片快速發展，預計25G以上速率光芯片整體市場空間將從13.6億美元增長至43.4億美元，電芯片市場將達到20億美元。但目前光芯片和電芯片的國產化率仍然很低。2021年25G光芯片的國產化率約20%，25G以上光芯片的國產化率約5%，仍以海外光芯片廠商為主。電芯片國產化率低於光芯片，國內只有少數供應商涉足25G及以下速率的電芯片產品，25G以上基本無國內玩家。

隨着更大的數據量處理需求和數據中心的發展，AI基礎設施硬件領域逐步推進國產替代，涌現出一批優質公司，CPU領域ARM架構的熠知電子、此芯科技等，RISC-V架構的賽昉科技、藍芯算力等，GPU領域的摩爾線程等，GPGPU領域的陣量智能、凌川智能等，FPGA領域的京微齊力等；存儲主控芯片領域的英韌科技等，新型存儲領域的芯斯維等；光電芯片領域的橙科微、工研拓芯等，光模塊領域的新菲光等，網絡互聯芯片領域的新港海岸、中科海網、比特智路等，交換機領域的星融元及交換機芯片領域的篆芯等。

（四）能源

隨着AI算力爆炸式增長，數據中心服務器的耗電量也在不斷增加，統籌能源使用效率逐漸成為核心問題。隨着服務器電源單元（PSU）功率等級不斷攀升，能效高、功率密度大、可靠性高成為服務器電源架構設計的新趨勢，對功率半導體的性能提出更高要求。

目前，SJ MOSFET、SiC和GaN功率芯片在服務器PSU中應用廣泛。與*二代半導體材料相比，第三代半導體有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率、更高的電子飽和速率及更高的抗輻射能力，從而具有耐高壓、耐高頻、耐高温的優勢，能滿足AI數據中心高能效、高功率密度的要求，將引領數據中心電源系統的革新。

碳化硅的導通電阻在高温下仍能保持穩定，在高電壓、高功率和高温應用（例如數據中心電源）中表現出色。得益於新能源車、光儲、充電樁、數據中心等市場爆發，碳化硅市場將保持迅速增長。

碳化硅襯底材料是碳化硅產業鏈中*價值的一環。碳化硅器件製作過程可分為襯底加工、外延生長、器件設計、製造、封裝等環節，產業鏈存在較為顯著的價值量倒掛現象，其中襯底製造技術壁壘最高、價值量*。在碳化硅產業鏈中，碳化硅襯底約佔碳化硅器件成本的47%，而對於硅基器件來説，晶圓製造佔據 50%的成本，硅片襯底僅佔據7%的成本。

碳化硅襯底的核心壁壘在於晶體生長，缺陷控制難度極高。在目前主流的工藝中，PVT法目前仍然存在侷限性。該工藝是在一個封閉系統中完成的長晶過程，其監測和控制都具有非常高的難度，導致目前碳化硅晶體生長厚度存在侷限，良率也一直停滯不前。因此，目前碳化硅的長晶路線仍在不斷迭代，業界主要在兩種新的長晶路線上進行研發突破。

一種路線是高温化學氣相沉積法（HTCVD），最早是在1995年由瑞典林雪平大學的Kordina提出，並已由Norstel實現4英寸襯底的量產。這種方法利用氣態的高純碳源和硅源實現碳化硅晶體生長，生長過程中可以持續通入氣體，因此可以實現更高的長晶厚度和更精準的碳硅比控制，同時生長速度也高出PVT法一個量級。

另一種路線是液相法（LPE），但是與硅行業不同的是，碳化硅只有在相當苛刻的高温高壓條件下才可能呈現液態，因此目前碳化硅液相法使用的並不是碳化硅溶液，而是在硅溶液中通過金屬助溶劑溶解碳進而長出晶體。由於液相法的生產環境更接近熱力學平衡條件，其具有低成本、高良率、高品質的優勢，能有效將碳化硅襯底單片的成本降低30%以上。但由於金屬助溶劑配比以及生產過程中的温場控制工藝難度大，目前國內僅有部分廠商能夠掌握核心knowhow。

SiC外延同樣作為產業鏈條的核心環節，具有廣闊的市場空間，2026年國內SiC外延市場規模預計將達14.82億美元。國內外延廠商擴產迅速，2022-2026年外延產能CAGR有望達到122%，頭部企業已經實現8英寸外延片量產突破。

良好的襯底資源能夠有效提升SiC外延的產品質量，進而提升下游器件良率。未來隨SiC襯底的成本逐漸下降，外延的價格也有望持續降低。

隨着氮化鎵行業應用領域的不斷拓展，中國氮化鎵行業市場規模不斷擴大，其中數據中心是潛力*的應用場景。預計2026年全球數據中心GaN功率市場規模達1.4億美元，2020-2026E CAGR有望達到81%。GaN將滿足服務器電源單元的兩大發展趨勢：一方面提高效率，減少13%的能耗；另一方面提升功率密度，進而減小電源單元尺寸、優化數據中心整體機架排布，提供更緊湊、高效、可靠的電力供應系統。

近些年來，國內涌現了一批優秀且專業的功率半導體團隊和創業公司，已具備在某些細分領域和國外廠商同台競爭的實力。例如長飛先進、南砂晶圓、超芯星、中科匯珠、晶格領域等企業已在碳化硅領域具備先發優勢；英諾賽科在氮化鎵賽道佔據龍頭地位；林眾電子、旺榮半導體、瑤芯微、索力德普等企業則在硅基功率器件和模組賽道脫穎而出。

先進封裝篇

隨着高端芯片更小尺寸、更高性能、更低功耗的需求不斷推進，封裝技術對應朝着更高封裝效率、更高引腳密度、更高效散熱的方向發展。從歷史來看，半導體封裝經歷了三次重大發展，底層新興技術的發展推動了封裝結構形式革新：

*次是在20世紀80年代，SMT（表面貼裝技術）的發展對芯片組裝形式進行了革新，封裝技術由通孔插裝型封裝發展爲表面貼片式封裝。

第二次是在20世紀90年代，在SMT的基礎上發展而來的微焊球（Bumping）技術、重佈線層（RDL）技術對封裝互連形式進行了革新，引線技術從金屬引線向微型焊球方向發展，封裝形式由表面貼片式封裝發展爲平面球柵陣列型封裝。

第三次革新是在2010年之后，過往的封裝技術發展侷限於二維平面互聯集成度的提高，而硅通孔（TSV）、硅中介板（Interposer）等技術的發展顛覆了傳統封裝的結構形式，由二維向三維發展。

先進封裝以I/O數量多、芯片相對小、高度集成化為特色，四大底層技術為Bump、RDL、TSV和Wafer：

Bumping

凸塊製造技術（Bumping）是先進封裝的基礎工程，運用於芯片與基板、芯片與硅中介層、芯片與芯片之間的「點」互連，相較於傳統封裝的引線連接（Wire-Bonding），通過以點帶線的方式實現電氣互聯，有助於提高互連密度、封裝效率、良品率。

RDL

再分佈層 (RDL)是集成電路中重新分配電氣連接的金屬層，用於拓展二維平面的芯片與基板、芯片與芯片間的互連。

TSV

硅通孔TSV(Through-Silicon Via)是穿過硅基板（Wafer或芯片）的垂直電互連技術，是實現3D先進封裝的關鍵技術之一。

Wafer

無源硅中介層（Silicon Interposer）在2.5D/3D封裝中扮演着關鍵角色，可以實現頂部芯片與芯片、頂部芯片與底部封裝基板之間的電性能互連。

四大底層技術變革支撐封裝形式不斷發展，延伸出互聯面積、互聯效率大幅提高的各類先進封裝方案。X-Y平面上Bumping、RDL技術的不斷發展分別提高了互聯密度、互聯面積，支撐封裝形式由倒裝Flip-chip向晶圓級封裝WLP發展，具體方案包括芯片級封裝（WLCSP）、扇出式封裝（FOWLP）等。此后TSV、硅中介層的發展使得芯片結構向三維發展，實現Z軸平面的高度集成，進一步提高互聯面積、互聯效率。2.5D/3D封裝的代表性方案有CoWoS、EMIB、HBM、Foveros等。

根據技術類型、結構特點不一，先進封裝延伸出不同方案，滿足不同下游場景需求。WLP等基於X-Y平面延伸的2D方案可以提升引腳密度、提高封裝效率和性能，同時由於不需要運用TSV技術使得方案成本相對更低，適合於對於小型化、性能提升有一定需求的消費電子產品、存儲等領域。2.5D/3D封裝則因其高度集成化的結構特性，成為滿足異構集成、高性能需求的*方案。

先進封裝技術廣泛應用於各類芯片和下游應用中，根據Yole數據，下游應用包括人工智能、智能汽車、AR/VR、高性能計算、物聯網、5G、智能手機、區塊鏈等。先進封裝技術將深度受益於下游超算、AI領域算力芯片的旺盛需求，實現高速增長。根據Omdia數據，全球2018年Chiplet處理器芯片市場規模為6.45億美元，2024年將達到58億美元，2035年將達到570億美元。

先進封裝佔半導體封測市場比重不斷增加，預計2026年突破50%，將形成五百億美金規模市場。根據Yole數據，全球封裝市場中先進封裝佔比由2014年的38%提升到了2022年的47.2%。未來隨着先進製程進步放緩，先進封裝作用將越來越明晰，引領封裝技術繼續向小型化、集成化、低功耗方向發展。在下游新興應用的常動下，預計未來先進封裝佔比將進一步擴大，2026年將首次超過傳統封裝，佔比達到50.2%，規模達到484億美金。

目前先進封裝國內量產產線以FC\WLCSP\Bumping等中端產能為主，高端2.5D/3D封裝產能仍在建設中。國內先進封裝賽道仍處於起步階段，封測領域上市公司長電、通富、華天等作為行業龍頭，正積極拓展WLP、SiP、FC、Bumping等中端先進封裝技術積累和產線建設。長電在2016年併購全球第四大封測企業星科金朋，同年通富收購AMD蘇州，2019年華天科技收購馬來西亞封裝廠商Unisem。先進封裝不僅可以突破GPU等算力芯片先進製程的封鎖，並且可以大幅提升大型芯片的良率、降低設計的複雜程度和芯片製造成本，是我國彌補先進製程缺失的重要路徑。

除了上市公司外，市場還涌現出多家先進封裝初創企業，專注於不同技術領域。專注於晶圓級封裝技術的有雲天半導體、芯德科技、中科智芯等企業，其中雲天半導體是國內*實現4/6吋WLP-SAW封裝量產的公司。2.5D/3D封裝領域技術*的公司有華進半導體、盛合晶微，其中華進半導體作為國內*具備Interposer量產能力的企業，解決2.5D/3D先進封裝卡脖子問題。

製造篇

當前國內半導體晶圓廠建設熱度高漲，並向12英寸晶圓製造邁進。中國大陸已有73座晶圓廠，並且預計在未來幾年將繼續增加。預計2024年晶圓產能將以13%的增長率居全球之冠，每月產能將從760萬片增長至860萬片。12英寸晶圓廠因其更高的生產效率和成本效益而逐漸成為主流。中國大陸已有多座12英寸晶圓廠投入生產，並且預計未來五年還將新增24座12英寸晶圓廠，規劃月產能222.3萬片。

當前國內12寸DDIC/PMIC製造廠產能嚴重不足。雖然中國已有24座12寸Fab廠，但其中僅有中芯國際、華虹華力、晶合集成、粵芯四家企業共計4座12寸晶圓廠進行PMIC、DDIC的產品生產，且總產能較低，產能嚴重稀缺。尤其是先進製程產能嚴重不足，55nm以下先進製程產線僅有三條，且總產能不超過2萬片/月。

2022-2023年，大陸廠商在全球顯示面板領域市佔率從70%上升到76%，處於*領導性地位；但DDIC綜合市場（包括LCD、OLED等產品）中，大陸廠商市佔率仍不足20%，應用與供給有巨大差距。大陸目前僅有中芯國際和晶合集成能夠進行DDIC芯片生產，均為12寸晶圓廠，仍無法滿足市場對大產能、先進製程的巨大需求。

2023年全球PMIC市場達到440億美金規模，市場需求巨大。國內企業2023年PMIC領域的總營收僅為70億人民幣，僅佔全球市場2.4%，市佔率極低；頭部企業聖邦股份，2023年PMIC市佔率僅為全球市場的千分之六。國內PMIC晶圓廠只有中芯國際在12寸Fab中導入40nm、55nm工藝進行PMIC製造，其他Fab在成熟製程的晶圓水平上均相對落后。

2023及2024Q1國際半導體設備企業業績分化顯著，市場波動明顯。2023年部分企業展現回暖跡象，ASML等企業實現較大幅度收入同比上升。2024Q1由於周期性調整和宏觀需求環境的不確定性，國際半導體設備廠商收入整體下滑。

2023及2024Q1國內半導體設備行業市場整體回暖，廠商業績表現樂觀。由於晶圓廠擴產帶動了對半導體設備的需求，2023年國內半導體設備廠商營收普遍較大幅度上升，拓荊科技、華海清科、北方華創和晶升股份實現50%以上增長。從2023年第四季度開始，半導體行業已呈現復甦態勢，2024年*季度持續復甦，廣立微、晶升股份實現收入翻番。

根據SEMI數據，半導體設備行業中國大陸市場佔比逐漸提升，2023年已達到34.4%。國產設備廠商在刻蝕、沉積、清洗、CMP以及測試機、分選機、探針台等核心工藝環節已取得長足進步，且與海外傳統廠商形成初步的技術對標。但在塗膠顯影、離子注入以及光刻機領域差距仍顯著，自主可控任重道遠。

刻蝕是形成立體結構的核心步驟，分為干法刻蝕和濕法刻蝕兩種工藝。干法刻蝕可實現各向異性刻蝕，具有較好的刻蝕一致性，較低的材料消耗，是主流刻蝕工藝。全球刻蝕設備市場被美日廠商壟斷，刻蝕設備國產化率不足30%。泛林、東京電子和應用材料佔據刻蝕設備市場主要份額，中微公司、北方華創的刻蝕設備處於國內*地位，部分技術水平和應用領域已達國際同類產品標準。

薄膜沉積通過精確控制厚度、成分和結構，對半導體電學特性產生重要影響。薄膜沉積包括CVD、PVD和ALD等工藝，PECVD和濺射PVD在全球薄膜沉積設備市場中佔比較大，2023年PECVD市場規模達26.74億美元，濺射PVD市場規模達9.45億美元。應用材料在全球薄膜沉積設備市場中佔據主要份額，在PECVD中市佔率達80%。國內薄膜沉積設備需求持續擴張，預計到2026年，CVD設備需求將超過5500台，ALD和PVD設備需求可達3000台左右，國產化薄膜沉積設備潛在市場空間廣闊。

離子注入機市場潛力巨大，國產空間廣闊。受益於晶圓廠逆周期大規模擴產，中國大陸離子注入機需求快速放量。2024年全球半導體離子注入設備市場規模可達 242億元，中國大陸市場規模將達92億元。當前離子注入機仍依賴進口，國產設備驗證速度逐漸加快。國內半導體設備進口額持續高增，離子注入設備24M1-M2單月進口額高達2.9億美金。受到地緣政治以及海外設備廠價格與交期等影響，從2022年年底開始大陸晶圓廠正在加快離子注入機驗證速度。

離子注入機的開發難度和技術壁壘高，單台價值量高。當前離子注入機市場主要由美國廠商壟斷，應用材料和亞舍立佔據主要市場份額。國內中科信（中電科）、凱世通（萬業）進入市場較早，具備離子注入機的研發和量產製造能力，艾恩半導體等新興企業亦已逐漸進入下游廠商驗證。離子注入設備產品結構較為單一，通用性較強，較易實現規模化放量。

半導體量檢測設備是決定FAB廠高良率和高經濟效益的關鍵，對於質量控制至關重要。隨着半導體工藝向先進製程發展，Fab對於量檢測設備的需求持續攀升。2023年全球量檢測設備市場規模達105 億美元，中國大陸量檢測設備市場規模達35億美元。當前量檢測市場被海外龍頭壟斷，中國市場國產化率不足4%。有圖形納米級微觀檢測設備是關鍵量檢測設備，在量檢測設備市場規模中佔比達32%，中國大陸市場規模超過10億美金。

高純工藝系統賦能Fab實現純度、工藝、安全三重控制，對Fab生產良率和穩定性具有重要影響。高純工藝系統行業長期以海外、中國臺灣企業主導，國外從20 世紀 70 年代開始發展高純工藝系統，通過與高端製造跨國企業建立良好的合作關係，不斷擴大在中國大陸的市場份額，下游客户以半導體、平板顯示為主。中國大陸的主流供應商包括正帆、至純、韓科等，技術能力可直接對標海外企業，實現設備自研生產及高純特氣&化學品輸送，目前以本土企業為主要客户，積累了豐富的客户羣，涉及眾多下游行業。

AMHS（自動化物料搬運系統）在天花板上有序運行，是硅片和晶圓製造流程的重要組成部分，貫穿整個生產工序，是晶圓廠建設規劃的關鍵部分。AMHS領域具有深技術護城河、前期研發投入高等特點，尤其是客户驗證周期長、現場測試嚴苛等生態壁壘。隨着晶圓廠從8英寸向12英寸生產線升級，工藝流程日益複雜，AMHS系統成為產業升級的必然趨勢，將帶動整體供應需求。

AMHS是現代化半導體工廠中*的單項投資項目，作為半導體芯片加工廠與先進封裝廠的大動脈，AMHS系統將極大提升工廠產能。全球AMHS市場規模預計2028年可達到57.6億美元。目前AMHS系統主要由國外公司壟斷，目前全球AMHS市場頭部玩家主要有日本大福、日本村田機械、韓國SFA以及Synus Tech（新施諾子公司）。若AMHS系統實現國產化，將對中國製造業具有重要的戰略意義。

半導體、顯示面板、光伏需求驅動濕電子化學品市場快速增長。預計至2025年，中國濕電子化學品市場規模將超過270億元。G4以上等級的濕電子化學品價值量和壁壘均高，國產替代需求緊迫。濕電子化學品行業外資長期佔據主導地位，高端產品國產化率較低。2022年德國巴斯夫等歐美企業佔據31%市場份額，關東化學等日本企業佔據28%的市場份額。光伏領域濕電子化學品國產化率可達99%，但半導體領域國產化率僅為35%。

IC載板佔高階倒裝芯片封裝成本的70%以上，是封裝*的成本端。其中，ABF載板技術壁壘最高，面向CPU、GPU、FPGA、ASIC等算力芯片，2021年全球ABF載板供給缺口達30%，預計產能還將吃緊至2026年。隨着高性能、高算力芯片需求高企，FC-BGA 已成為IC載板行業規模*、增速最快的細分領域。據Prismark預測，2026年ABF載板市場規模將達到121億美元；而當前，全球ABF載板產能集中於中國臺灣、日本和韓國，國產化率幾乎為零。

隨着陶瓷性能和工藝效果高端化，陶瓷基板價值量逐漸提升，氮化硅陶瓷基片價值可達120元/片，AMB活性金屬釺焊價值可達400元/片。不同陶瓷材料結合不同金屬化工藝，可運用在不同功率場景，DBC、AMB工藝可適應600V以上高壓。當前全球陶瓷基板市場規模穩步上升，預計2026年可達268億元。當前高端產品進口替代空間廣闊，AMB基板的國產化率僅為5%左右。

在半導體制造領域，中芯國際、華虹半導體、合肥晶合、積塔半導體等老牌廠商在行業內積澱深厚，華芯傑創、德信芯片等新興廠商發展勢頭強勁，其中華芯傑創為12寸特色工藝晶圓廠，能夠代工車載芯片、PMIC、DDIC、Nor Flash等產品；德信芯片為深度特色工藝 P - Foundry代工平臺，聚焦於MEMS、FRED和新一代功率器件。

近年來國內涌現了大量半導體設備優秀企業，中微公司、北方華創、邑文科技、磐石創新、首芯半導體、新施諾、艾恩半導體、匠嶺半導體、矽行半導體等都是發展迅速的半導體設備公司，其中邑文科技主營碳化硅自研薄膜、刻蝕設備，磐石創新主營新型半導體材料單、多晶長晶設備，首芯半導體主營CVD、 PVD 和 ALD薄膜沉積設備，新施諾主營AMHS（自動化物料搬運）系統，艾恩半導體主營離子注入機設備，匠嶺半導體主營前段晶圓製造和先進封裝半導體量測與檢測設備，矽行半導體主營有圖形晶圓微觀光學缺陷檢測設備。

材料領域近年來涌現了一批優秀企業，包括第四代半導體領域的銘鎵半導體，製造材料領域的徐州博康、宏芯氣體、追光科技，封裝材料領域的科睿斯、新菲新材料等。

2024年展望

雲岫資本對於2024年中國半導體投資有如下觀點：首先，AI發展不允許算存運力與能源存在瓶頸，突破瓶頸的新技術，如高性能AI芯片、3D存儲、高速網絡互聯芯片及SiC芯片等迎來發展新機遇；第二，先進封裝能夠突破性能極限與先進製程管制，國產先進封裝產線加速建設，在全球的市場份額不斷提高，產業鏈受益；第三，國內晶圓廠加速建設，國產供應鏈培養在部分工藝環節初見成效，晶圓廠將繼續帶動國產半導體設備和材料高速增長，培育國產龍頭企業。

2023年全球經濟減速、終端消費疲軟，半導體行業持續處於去庫存的階段，目前行業庫存已經逐步迴歸合理水平，疊加下游AI需求強勁，半導體行業景氣度回升，有望開啟積極備貨，步入上行周期。同時，規模高達3,440億元人民幣的國家大基金三期設立，彰顯了中國對打造本土半導體供應鏈的決心，一級股權投資市場估值調整，催化新一輪投資機遇。

*特別説明：《2024中國半導體投資深度分析與展望》研究報告及《2024雲岫中國半導體產業圖譜》僅代表雲岫資本的市場觀點，無意對其中任何公司的實際所屬產業、產品/服務或完整產品/服務體系作出嚴格定義、説明或評價。同時，不建議任何人士依賴該文件作出影響或可能影響其法律權利、權益或救濟的判斷或行動；對此，雲岫資本不承擔任何法律責任。

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