半导体产业链介绍

从长远看太阳能光伏行业的发展前景较为乐观
• 光伏行业仍然具有良好的发展前景。作为新兴行业的重要 分支，从光伏行业发展的历史来看，其行业周期较短。目 前，行业正处于整合期，行业未来将提高市场集中度，有 规模、有品牌、有技术的光伏企业将继续发展壮大。尤其 是行业内的龙头企业，产业整合有助于产能集中，而在洗 牌过程中的“优胜劣汰”，最后能够“活”下来的企业都 是强者。 • 光伏行业拥有较长的产业链，在目前的行业低潮期，并非 所有的企业都那么悲观。比如，太阳能电池制造就处在光 伏产业链的中下游，而且是太阳能光伏的核心部件。由于 生产原料多晶硅片的价格下跌，生产成本有所降低，相应 提高了产品毛利率。
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。
LED灯
极低
12-36
多种形式
极低
极高
100000
• 科技部2012年印发半导体照明科技发展“十二五”专项规划
例子：白炽灯？节能灯？LED灯？
• 普通节能灯基本都是在30元以内。“节能灯能用8000小时， LED灯泡一般能用4万到10万小时，省电能超过一半，夏天 用着也不热……”售货员不停地介绍LED灯泡的好处，不 过面对268元和30元的巨大差别，售货员也表示，LED灯泡 基本上无人问津。
硅（Si）
1.12 eV
砷化镓 （GaAs）
1.42 eV
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。
四、半导体LED产业链介绍
4.1半导体LED简介
数据来源：上海宜吾规划建筑设计事务所
传统发光二极管所使用的半导体物料和发光的颜色
• • • • • • • • • • • • • 铝砷化镓(AlGaAs)-红色及红外线 铝磷化镓(AlGaP)-绿色 磷化铝铟镓(AlGaInP)-高亮度的橘红色，橙色，黄色，绿色 磷砷化镓(GaAsP)-红色，橘红色，黄色 磷化镓(GaP)-红色，黄色，绿色 氮化镓(GaN)-绿色，翠绿色，蓝色 铟氮化镓(InGaN)-近紫外线，蓝绿色，蓝色 碳化硅(SiC)(用作衬底)-蓝色 硅(Si)(用作衬底)-蓝色(开发中) 蓝宝石(Al2O3)(用作衬底)-蓝色 zincselenide(ZnSe)-蓝色 钻石(C)-紫外线 氮化铝(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波长为远至近 的紫外线
二、集成电路产业链介绍
二、集成电路产业链介绍
设计
制造
集成电路业 封装 集成电路 材料 测试
分立器件
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。
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）
禁带宽度
0.66 eV
描 述
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. 2. 3. 4. 1. 目前最主要的半导体材料； 价格便宜，低成本； 禁带宽度比锗大，工作温度高； 容易形成高质量的氧化层。 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。
2.3 集成电路业
设计
制造
集成电路业 封装 集成电路 材料 测试
分立器件
集成电路产业流程图
设计 市场 制造
成品
测试
封装
集成电路制造工艺
晶圆 制造
成品 检测
封装
外延 沉积
探针 测试
晶圆 检查 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 检测
•
苏州瑞红是日本瑞翁（NIPPON ZEON）和日本丸红 （MARUBENI）与中方合资创建的专业生产电子化学品的公司。 公司 成立于1993年成立，总投资300.4万美金。公司主要生产 各种类型的光刻胶及高纯试剂、配套试剂，应用于IC、分立器 件、TP、LED、LCD、OLED等多个电子行业。
2011年上半年江苏省半导体产业城市区域发展情况
江苏半导体产业发展现状
• 来自江苏省半导体协会2011年统计资料 • 江苏省半导体产业是我国半导体产业起步早、基础好、发 展快的地区之一。经过三十年的努力，江苏省集成电路产 业得到了飞速发展，现拥有苏州工业园区、无锡市新区、 苏州市新区、常州新北区、南京江宁开发区、扬州开发区、 南通开发区、江阴开发区等国家、省、市级信息化产业基 地和园区。 • 江苏省集成电路产业目前拥有4英寸线以上25条，其中： 12英寸2条、8英寸生产线3条、6英寸生产线5条、5英寸生 产线5条。
• 据估测，江苏省半导体产业（集成电路为主）有企业近400家， 其中：集成电路设计企业近230家，集成电路晶圆企业16家， 集成电路（含分立器件）封测企业近100家，半导体支撑企业 有50多家。
2010年江苏省半导体（集成电路）产业地位：
• 设计业中：无锡华润矽科微电子有限公司位居全国第十位； • 晶圆业中：海力士半导体（中国）有限公司位居全国同业 第一位；华润微电子有限公司位居第三位；和舰科技（苏 州）有限公司位居第七位； • 封测业中：江苏新潮科技集团有限公司位居全国同业第三 位；南通华达微电子集团有限公司位居第四位；英飞凌科 技（无锡）有限公司位居第十位； • 支撑业中：汉高华威电子有限公司位居全国EMC业第一位； 贺利氏招远（常熟）有限公司位居全国内引线业第二位； 江苏瑞红电子化学品有限公司位居全国光刻胶业第一位； 江苏苏净集团有限公司位居全国专用设备业第二位；
•
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。 • 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。
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
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
• 2012年中国集成电路产业销售额为2158.5亿元，设计业为 621.68亿元，制造业501.1亿元，封装测试业为1035.67亿元
4.4 LED优势及劣势分析
LED主要优势 电压小 性能高（低耗能） 适用性强 稳定性高 响应时间短 对环境污染小 颜色多变 寿命长 LED主要劣势 亮度值不高 价格偏高 光照距离不长 色彩还原能力差
LED性能与传统照明光源的对比
名称 金属卤素灯 霓虹灯 镁氖灯 日光灯 冷阴极 钨丝灯 节能灯 耗电量（W） 工作电压（V） 协调控制 100 500 16W/m 4-100 15W/m 15-200 3-150 220 极高 220 220 需逆变 220 220 不易 高 较好 不易 较好 高 不宜调光 发热量 极高 高 较高 较高 较好 高 低 可靠性 低 宜室内 较好 低 较低 低 低 使用寿命（h） 3000 3000 6000 5000-8000 10000 3000 5000
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。 • 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。
4.2 LED应用产品
通用照 明 LED背 光源 景观照 明
LED
汽车用 灯 交通信 号灯 信息显 示
4.3 LED制造流程
上游 中游 下游
晶片：单晶 棒单晶片 衬底外延 层生长 外 延片 成品：单晶 片、外延片
芯片：金属 蒸镀光罩 蚀刻热处 理切割 测试分选 成品：芯片
封装：芯片 粘贴焊接 引线树脂 封装剪脚 成 品 ： LED 灯泡和组件
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。
1.3半导体产业分类
设计 集成电路业 制造 封装 测试
集成电路
材料 分立器件
半导体产业 光伏 外延片 芯片 半导体LED 封装 应用
本专题报告研究思路
设计 制造 集成电路业 封装 集成电路产业 材料 测试 分立器件 半导体产业 光伏产业 外延片பைடு நூலகம்芯片 半导体LED 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
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。 • 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》 • 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》
2011年上半年度我省集成电路产业三业城市区域所占比例
三、光伏产业链介绍
第三章 光伏产业链介绍
数据来源：上海宜吾规划建筑设计事务所
光伏产业链
原材料生 产
电池生产
电池组件 生产
生产设备 制造
光伏四巨头
无锡尚德
江西赛维
加拿大阿特斯
常州天合
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江西赛维LDK太阳能高科技有限公司是目前亚洲规模最大的太阳能多晶硅片生 产企业。截至11年3月，赛维硅科技的总负债高达98亿元人民币，资产负债率 为80%。 数据来源：新浪网