半导体产业链介绍
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半导体产业链专题调研报告
目录
一.基本定义、概念与分类 二.集成电路产业链介绍 三.光伏产业链介绍 四.半导体LED产业链介绍
一、基本定义、概念与分类
1.1半导体定义
• 半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。 从狭义上来讲：微电子工业中的半导体材料主要是指：锗 （Ge）、硅（Si） 、砷化镓（GaAs）。 从广义上来讲：半导体材料还包括各种氧化物半导体，有 机半导体等。
1.5半导体产业的特点
技术密集 资金密集、规模经济 高风险高回报 知识密集
1.6、我国发展半导体产业利与弊
不利因素
有利因素
近两年政策密集
• 2011年1月，国务院印发《进一步鼓励软件产业和集成电路产 业发展的若干政策》
• 2011年3月，国家发展改革委颁布的《产业结构调整指导目录 （2011年本）》明确了我国产业结构调整的方向和重点，其中 将“半导体、光电子器件、新型电子元器件等电子产品用材料” 列入鼓励类投资项目。
硅材料生产流程图
半导体材料市场
• 全球半导体材料市场营收在创下连续三年的佳绩后， 2012年首度出现微幅下滑，总营收为471亿美元，较前年 减少2%。
• 晶圆制造以及封装材料2011年市场分别为242.2亿美元及 236.2亿美元。
• 2012年晶圆制造材料市场为233.8亿美元，封装材料市场 则达237.4亿美元，首度超越晶圆制造材料市场。
2.2分立器件
• 半导体分立器件，也就是单个的半导体晶体管构成的一个 电子元件，泛指二极管、三极管及半导体特殊器件。
半导体分立器件
• 目前，半导体分立器件还没有享受到像集成电路产业那样的 优惠政策，不利于分立器件持续发展。中国分立器件企业要坚 持在科学发展中寻找解决困难的途径，以积极的姿态迎接中国 半导体美好的明天。
• 江苏半导体分立器件在全国也最具规模与实力，主要集中 在无锡地区，有华晶股份、江苏长电、无锡万立、无锡元 四、无锡海天、无锡玉祁红光、玉祁东方、玉祁万里、扬 州晶来、邗江九星和南通华达微电子公司等。
2.3 集成电路业
集成电路
集成电路业 材料
分立器件
设计 制造 封装 测试
集成电路产ຫໍສະໝຸດ Baidu流程图
市场
设计
• 尽管集成电路的发展使一些器件已集成进集成电路，但由于 分立器件的特殊性，使分立器件仍为半导体产品的重要组成部 分。几十年来半导体分立器件仍按自身发展的规律向前发展。 尽管分立器件销售额在世界半导体总销售额中所占比重逐年下 降，但是在世界半导体市场中分立器件每年的销售额仍以一位 数平稳增长。
• 专家指出，虽然国内半导体分立器件的发展也是如此，且以 每年两位数的速度增长，高于世界的增长水平。由此可见，半 导体分立器件仍有很大的发展空间。
2000年到2011年我国集成电路销售额及增长率
2012年中国集成电路产业运行情况
1.2半导体分类
• 按照其制造技术分为：集成电路器件，分立器件、光电半 导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还 会被分成小类。
• 按照规模进行分类：IC、LSI、VLSI（超大LSI）。 • 按照其所处理的信号分为：模拟、数字、模拟数字混成及
功能。
1.3半导体产业分类
集成电路业
设计 制造
• 2007－2011年全球分立器件市场规模与增长 • 2007－2011年中国分立器件市场销售额与增长
2011年中国分立器件产品结构
• 据国家统计局统计，中国大陆目前从事生产制造半导体分 立器件的内资企业数量占80%，产量约占20%，呈现生产 规模小、产品档次低；而20%的外资背景企业占到生产总 量的80%左右，呈现产品档次和价格高的特点。
最早用于半导体器件制造的材料之 一 ， 1947 年 发 明 的 第 一 个 晶 体 管 就是用锗制造。
1. 目前最主要的半导体材料；
2. 价格便宜，低成本；
3. 禁带宽度比锗大，工作温度高；
4. 容易形成高质量的氧化层。
1. 电子迁移率高，主要用于高速 器件；
2. 热稳定性低，缺陷高，低本征 氧化度。
制造
成品
测试
封装
集成电路制造工艺
外延 沉积
晶圆 制造
成品 检测
封装
探针 测试
晶圆 检查
化学 气相 沉积
光刻
刻蚀
离子 注入
热处 理
物理 气相 沉积
化学 机械 研磨
晶圆 检查
晶圆 检测
Intel ：从沙子到芯片
集成电路业构造模式
• 集成件制造模式 • 垂直分工模式
集成电路
• 2010年全球市场占有率情况
• 2012年7月，科技部印发《半导体照明科技发展“十二五”专 项规划》
二、集成电路产业链介绍
二、集成电路产业链介绍
集成电路
集成电路业 材料
分立器件
设计 制造 封装 测试
2.1半导体材料
• 硅的需求主要来自于两个方面：集成电路硅和太阳能用硅。
• 制备不同的半导体器件对半导体材料有不同的形态要求， 包括单晶的切片、磨片、抛光片、薄膜等。半导体材料的 不同形态要求对应不同的加工工艺。常用的半导体材料制 备工艺有提纯、单晶的制备和薄膜外延生长。
• 2011年12月，国家发展改革委和商务部公布的《外商投资企业 产业指导目录》（2011 年修订）将“电子专用材料开发与制 造（光纤预制棒开发与制造除外）”列入鼓励外商投资产业目 录。
• 2012年2月，国家工业和信息化部颁布的《电子信息制造业 “十二五”发展规划》。
• 2012年2月，国家工业和信息化部颁布的《集成电路产业“十 二五”发展规划》
三种导电性不同的材料比较
金属的价带与导带之间没有距离，因此电子（红色实心圆圈）可以自由移动。 绝缘体的能隙宽度最大，电子难以从价带跃迁至导带。 半导体的能隙在两者之间，电子较容易跃迁至导带中。 来源：维基百科
常用半导体材料比较
材料 锗（Ge）
硅（Si）
砷化镓 （GaAs）
禁带宽度
描述
0.66 eV 1.12 eV 1.42 eV
集成电路
材料
封装
半导体产业
分立器件
测试
光伏 半导体LED
外延片 芯片 封装 应用
本专题报告研究思路
设计
半导体产业
集成电路产业 光伏产业
集成电路业 材料
分立器件 外延片
制造 封装 测试
半导体LED
芯片 封装
应用
注释：所用数据尽可能使用最新公开数据信息
1.4相关概念区别
集成电路 芯片 PCB 半导体产业 IT产业
目录
一.基本定义、概念与分类 二.集成电路产业链介绍 三.光伏产业链介绍 四.半导体LED产业链介绍
一、基本定义、概念与分类
1.1半导体定义
• 半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。 从狭义上来讲：微电子工业中的半导体材料主要是指：锗 （Ge）、硅（Si） 、砷化镓（GaAs）。 从广义上来讲：半导体材料还包括各种氧化物半导体，有 机半导体等。
1.5半导体产业的特点
技术密集 资金密集、规模经济 高风险高回报 知识密集
1.6、我国发展半导体产业利与弊
不利因素
有利因素
近两年政策密集
• 2011年1月，国务院印发《进一步鼓励软件产业和集成电路产 业发展的若干政策》
• 2011年3月，国家发展改革委颁布的《产业结构调整指导目录 （2011年本）》明确了我国产业结构调整的方向和重点，其中 将“半导体、光电子器件、新型电子元器件等电子产品用材料” 列入鼓励类投资项目。
硅材料生产流程图
半导体材料市场
• 全球半导体材料市场营收在创下连续三年的佳绩后， 2012年首度出现微幅下滑，总营收为471亿美元，较前年 减少2%。
• 晶圆制造以及封装材料2011年市场分别为242.2亿美元及 236.2亿美元。
• 2012年晶圆制造材料市场为233.8亿美元，封装材料市场 则达237.4亿美元，首度超越晶圆制造材料市场。
2.2分立器件
• 半导体分立器件，也就是单个的半导体晶体管构成的一个 电子元件，泛指二极管、三极管及半导体特殊器件。
半导体分立器件
• 目前，半导体分立器件还没有享受到像集成电路产业那样的 优惠政策，不利于分立器件持续发展。中国分立器件企业要坚 持在科学发展中寻找解决困难的途径，以积极的姿态迎接中国 半导体美好的明天。
• 江苏半导体分立器件在全国也最具规模与实力，主要集中 在无锡地区，有华晶股份、江苏长电、无锡万立、无锡元 四、无锡海天、无锡玉祁红光、玉祁东方、玉祁万里、扬 州晶来、邗江九星和南通华达微电子公司等。
2.3 集成电路业
集成电路
集成电路业 材料
分立器件
设计 制造 封装 测试
集成电路产ຫໍສະໝຸດ Baidu流程图
市场
设计
• 尽管集成电路的发展使一些器件已集成进集成电路，但由于 分立器件的特殊性，使分立器件仍为半导体产品的重要组成部 分。几十年来半导体分立器件仍按自身发展的规律向前发展。 尽管分立器件销售额在世界半导体总销售额中所占比重逐年下 降，但是在世界半导体市场中分立器件每年的销售额仍以一位 数平稳增长。
• 专家指出，虽然国内半导体分立器件的发展也是如此，且以 每年两位数的速度增长，高于世界的增长水平。由此可见，半 导体分立器件仍有很大的发展空间。
2000年到2011年我国集成电路销售额及增长率
2012年中国集成电路产业运行情况
1.2半导体分类
• 按照其制造技术分为：集成电路器件，分立器件、光电半 导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还 会被分成小类。
• 按照规模进行分类：IC、LSI、VLSI（超大LSI）。 • 按照其所处理的信号分为：模拟、数字、模拟数字混成及
功能。
1.3半导体产业分类
集成电路业
设计 制造
• 2007－2011年全球分立器件市场规模与增长 • 2007－2011年中国分立器件市场销售额与增长
2011年中国分立器件产品结构
• 据国家统计局统计，中国大陆目前从事生产制造半导体分 立器件的内资企业数量占80%，产量约占20%，呈现生产 规模小、产品档次低；而20%的外资背景企业占到生产总 量的80%左右，呈现产品档次和价格高的特点。
最早用于半导体器件制造的材料之 一 ， 1947 年 发 明 的 第 一 个 晶 体 管 就是用锗制造。
1. 目前最主要的半导体材料；
2. 价格便宜，低成本；
3. 禁带宽度比锗大，工作温度高；
4. 容易形成高质量的氧化层。
1. 电子迁移率高，主要用于高速 器件；
2. 热稳定性低，缺陷高，低本征 氧化度。
制造
成品
测试
封装
集成电路制造工艺
外延 沉积
晶圆 制造
成品 检测
封装
探针 测试
晶圆 检查
化学 气相 沉积
光刻
刻蚀
离子 注入
热处 理
物理 气相 沉积
化学 机械 研磨
晶圆 检查
晶圆 检测
Intel ：从沙子到芯片
集成电路业构造模式
• 集成件制造模式 • 垂直分工模式
集成电路
• 2010年全球市场占有率情况
• 2012年7月，科技部印发《半导体照明科技发展“十二五”专 项规划》
二、集成电路产业链介绍
二、集成电路产业链介绍
集成电路
集成电路业 材料
分立器件
设计 制造 封装 测试
2.1半导体材料
• 硅的需求主要来自于两个方面：集成电路硅和太阳能用硅。
• 制备不同的半导体器件对半导体材料有不同的形态要求， 包括单晶的切片、磨片、抛光片、薄膜等。半导体材料的 不同形态要求对应不同的加工工艺。常用的半导体材料制 备工艺有提纯、单晶的制备和薄膜外延生长。
• 2011年12月，国家发展改革委和商务部公布的《外商投资企业 产业指导目录》（2011 年修订）将“电子专用材料开发与制 造（光纤预制棒开发与制造除外）”列入鼓励外商投资产业目 录。
• 2012年2月，国家工业和信息化部颁布的《电子信息制造业 “十二五”发展规划》。
• 2012年2月，国家工业和信息化部颁布的《集成电路产业“十 二五”发展规划》
三种导电性不同的材料比较
金属的价带与导带之间没有距离，因此电子（红色实心圆圈）可以自由移动。 绝缘体的能隙宽度最大，电子难以从价带跃迁至导带。 半导体的能隙在两者之间，电子较容易跃迁至导带中。 来源：维基百科
常用半导体材料比较
材料 锗（Ge）
硅（Si）
砷化镓 （GaAs）
禁带宽度
描述
0.66 eV 1.12 eV 1.42 eV
集成电路
材料
封装
半导体产业
分立器件
测试
光伏 半导体LED
外延片 芯片 封装 应用
本专题报告研究思路
设计
半导体产业
集成电路产业 光伏产业
集成电路业 材料
分立器件 外延片
制造 封装 测试
半导体LED
芯片 封装
应用
注释：所用数据尽可能使用最新公开数据信息
1.4相关概念区别
集成电路 芯片 PCB 半导体产业 IT产业