中观行业数据观察：国家大基金二期投资侧重半导体设备、材料领域加码晶圆制造助力国产化替代
申港证券股份有限公司证券研究报告 敬请参阅最后一页免责声明 证券研究报告 股策略 A 投资策略点评 国家大基金二期投资侧重半导体设备、材料领域加码晶圆制造助力国产化替代 ——中观行业数据观察 曲一平 分析师 SAC执业证书编号：S1660521020001 quyiping@shgsec.com 宋婷 研究助理 SAC执业证书编号:S1660120080012 songting@shgsec.com 2021年11月19日 摘要 大基金二期的投资覆盖了集成电路设计、芯片制造、封装测试、材料以及设备制造等产业链环节，与一期相比，投资重点较多投向了制造环节，更聚焦设备、材料领域，并加码晶圆制造。 “大基金”二期的布局已经重点向设备领域倾斜，对刻蚀机、薄膜设备、测试设备和清洗设备等领域已有布局的企业保持高度关注和持续支持，推动龙头企业做大做强。“大基金”二期同时也看重半导体材料领域的投资，持续加码晶圆制造。 1、大基金二期投资斯达半导：新能源汽车浪潮推动IGBT芯片发展 目前市场上高压IGBT模块一般以标准焊接式封装为主，中低压IGBT模块则出现了如烧结取代焊接、压力接触取代引线键合的压接式封装工艺等创新技术。随着节能环保等理念的推进，IGBT模块在市场上将越来越多见。 IGBT兼有MOSFET的输入阻抗高、驱动功率小和GTR的饱和压降低两方面的优点。此外，IGBT还有开关速度快、开关损耗小、耐脉冲电流冲击、安全工作区大的优点。当前，市场上的 IGBT器件早已完成集成化、模块化。IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等优点。IGBT的主要缺点有：开关速度低于电力MOSFET；电压、电流容量不及GTO。 总得来说，IGBT的发展趋势在于降低损耗和降低生产成本。未来IGBT模块技术将围绕无焊接、无引线键合及无衬板/基板封装技术展开，包括促进芯片背面焊接固定与正面电极互连等方面的技术改进，从而不断提高IGBT模块的功率密度、集成度及智能度。 IGBT主要应用于新能源汽车领域中的电动控制系统、车载空调控制系统和电动汽车充电桩，广泛应用于智能电网的发电端、输电端、变电端及用电端。IGBT器件目前已成为市场上轨道交通车辆牵引变流器和各种辅助变流器的主流电力电子器件。 2019年全球IGBT市场规模为54.2亿美元，相比上年增长6.9%，今年来全球IGBT市场规模保持稳步增长。其中中国市场规模约23.5亿美元，相比上年增长5.9%，过去五年年复合增长率约为15%，市场规模占全球市场规模比例约43%，为所有国家中最大的功率半导体市场。 但目前国内市场几乎被国外的大型企业垄断，国内功率半导体产品的研发和制造企业在技术上与国际大企业相比还存在明显差距，导致国内市场上约有90%的中高端MOSFET及IGBT主流器件依赖进口。由于我国高铁、智能电网、新能源与高压变频器等领域主要采用的IGBT模块规格在6500V以上，因此当前生产端的技术壁垒对这些领域的发展具有重要影响。 中国作为IGBT的主要消费市场，未来具有极大的国产替代空间。随着近几年国家政策推动及市场牵引，中国IGBT产业得到了迅速发展，工业转型升级空间巨大，预期未来中国IGBT产业在光伏发电和风能发电方面还具有较大成长空间，未来IGBT需求市场将引来爆发点，产品需求将会持续增长。 2、大基金二期投资至纯科技：助推湿法设备蚀刻技术国产化 湿法单片清洗作为先进制程主流清洗方式，技术难度更大，相对应用范围更广，可以满足更高的清洗要求。由于市场对杂质含量的敏感度随着技术发展也在不断提高中，适当地增加清洗步骤和延长工艺流程时间和复杂性可以有效提高污染物清洁力度、提高成品良率，制造出更加精良的晶圆，尽管短期产品的成品率会下降，使得晶圆清洗更富挑战性，但是成品质量的提升将会成为重要的长期发展趋势。 2020年半导体清洁机市场规模为49亿美元，随着2021年全球半导体行业的复苏，半导体清洗设备市场将随之呈逐年增长态势，预计2025年将达到67亿美元。我国在半导体清洗设备赛道厂商数量少，始终紧跟国际技术发展方向，初步呈现出由国家项目支持、独力研发向市场化融资转变的市场化发展态势。竞争格局集中，在半导体产业链面临外部打压背景下，湿法设备将会成为国内厂商率先实现国产替代突破口的重要环节，其国产替代的趋势明显，未来增长空间较大。未来几年，中国大陆每 投资策略点评 敬请参阅最后一页免责声明 2 / 44 证券研究报告 年湿法清洗设备市场规模预计在15-20亿美元的水平，12寸晶圆的单片式清洗设备将成为市场主流。 3、近期国产化半导体技术突破：景嘉微JM9系列芯片完成初步测试 性能大幅提升 11月16日，景嘉微公司公告，JM9系列图形处理芯片已完成流片、封装阶段工作及初步测试工作。虽然JM9芯片短期内还未投产，不会对公司业绩产生重大影响，但对公司未来盈利预期提升显著。JM9芯片是超大规模的集成电路产品，性能较上一代图像处理芯片JM7系列芯片有大幅提升。 JM9系列图形处理芯片具备以下几个优势： 1.民用领域前景广阔：公司自主研发设计的JM9系列图形处理芯片产品主要面向民用应用产品，芯片在测试指标上能够满足民用市场CAD、游戏、虚拟化、高清显示、人工智能计算的要求。 2. 性能、兼容性大幅提升：JM9系列产品性能及兼容性均较上代JM7系列有大幅提升。JM9系列图形处理芯片主要技术指标基本能够符合当前世界标准的设计要求。具有较强的平台兼容性，支持X86、ARM、MIPS 处理器以及Linux、中标麒麟、银河麒麟、统信软件等操作系统。 3. 功耗控制表现突出：JM9系列图形处理芯片功耗只有30W，远远小于英伟达、AMD的同等级产品（一般为100W以上），能耗费用和相关结构件费用得到大幅降低，面向民用市场领域具有一定优势。 4. 国内合作关系紧密：公司前代产品JM7200 市场广阔需求爆发，为JM9 系列打下良好基础。 但JM9芯片与国外高端产品仍存在一定差距。规格方面，距离英伟达、AMD成熟的GPU产品仍有较大差距，JM9系列图形处理芯片的FP32浮点性能只有1.5TFlops，而英伟达的GTX 1080则有11.3TFlops，两者差距依然较大，国外公司仍在同系列产品上有较大优势。 周度中观数据方面 上游方面，布伦特轻质原油、NYMEX轻质原油价格下跌，NYMEX天然气价格上涨。原油、天然气钻井数增加。煤价方面，焦炭、焦煤、动力煤均下跌。欧洲动力煤价大幅下跌，锚地船舶数继续回升。LME有色期货铝、锡价格小幅上涨，铜、锌、铅、锌小幅下跌。COMEX黄金价格、银价继续小幅回升，铜价下跌。锂价上涨，江西钨精矿价格小幅下跌，BDI下降。 中游方面，螺纹钢期货和现货价格均下跌，高炉开工率上涨，钢厂产能利用率上涨，水泥均价小幅下降。化工产品涤纶短纤、涤纶 DTY、甲醇、PTA、PVC价格出现下跌，天然橡胶价格上涨，山东地区MDI上升。国内外多晶硅价格继续回升。 下游方面，十大城市商品房成交面积大幅回升。猪肉价格回升，白羽鸡均价小幅上涨，山东蔬菜批发价格指数下降。 风险提示：政策风险 投资策略点评 敬请参阅最后一页免责声明 3 / 44 证券研究报告 内容目录 1. 中观事件重点关注：国家大基金二期侧重制造环节 助力高性能芯片制造国产化 ................................................................... 7 1.1 国家大基金二期投资重心转向制造环节 ........................................................................................................................ 7 1.1.1 半导体上游设备领域获支持 ............................................................................................................................... 7 1.1.2 大基金二期持续加码晶圆制造 ........................................................................................................................... 7 1.2 大基金二期投资斯达半导：新能源汽车浪潮推动IGBT芯片发展 ................................................................................. 9 1.2.1 功率器件及IGBT基本介绍 ............................................................................................................................... 9 1.2.2 IGBT功率半导体优劣势.................................................................................................................................... 11 1.2.3 IGBT发展趋势与应用领域 ................................................................................................................................ 11 1.3 大基金二期投资至纯科技：助推湿法设备蚀刻技术国产化.......................................................................................... 13 1.3.1 湿法清洁的主要优劣势 .................................................................................................................................... 15 1.3.2 湿法清洁设备需求量 ....................................................................................................................................... 15 1.3.3 半导体制程内清洗工艺环节情况...................................................................................................................... 15 1.3.4 湿法设备市场规模不断扩大，国产化趋势加强 ................................................................................................ 16 1.4 近期国产化半导体技术突破：景嘉微JM9系列芯片完成初步测试 性能大幅提升 ...................................................... 17 1.4.1 JM9系列与上一代JM7系列对比性能全面提升 ...............................................
