半导体、国产代替、船舶制造产业链迎来长期投资机会

又一半导体国产替代材料,光掩模版的瓶颈在于石英基板

根据Wind数据，2019年全球半导体晶.圆制造材料市场规模为328亿美元。预计未来5年全球半导体晶圆制造材料市场规模CAGR为5%。根据IHS统计，2018年全球平板显示掩膜版行业市场规模约为53.6亿元，CR5约为90%，前五大公司分别是SK电子、HOYA、 L .G-IT、 PKL和DNP。

1)掩膜版主要应用于微电子制造工艺中的光刻工艺，其原理类似于传统相机的底片。

掩膜版的主要作用是作为模板将掩膜版.上事先印制好的电路图案复制到芯片或显示面板玻璃上，以达到批量生产的目的。

2)半导体和显示面板为掩膜版主要下 游需求，预计2022年 掩膜版市场规模分别为346亿元和63亿元。

半导体领域，线宽工艺的提升带动单位芯片所需掩膜版的数量骤增，全球半导体产能向中国转移两个因素将带动国内半导体掩膜版行业即将进入高速发展期。显示面板领域，显示精度的提高、面板尺寸大型化发展的趋势以及显示面板产能向中国转移三大动因会拉动平板显示掩膜版行业的蓬勃发展。

3)掩膜版基板占掩膜版原材料成本90%，主要以石英基板为主，是产业链的核心瓶颈。

原材料方面，掩膜版主要以掩膜版基板和遮光膜。现在用以制作掩膜版基板的主要为石英玻璃、苏打玻璃和硼硅玻璃，其中以石英玻璃的化学性质最为稳定，在硬度、热膨胀率、透光率等方面表现皆为不俗，广泛运用于高精密产品的生产，生产工艺以熔融和合成为主。

4)下游半导体大厂积极布局掩膜版自产自用战略，美日韩占据独立制造商主要份额。

半导体掩膜版领域，福尼克斯、大日本印刷、日本凸版印刷合计占据80%以上的市场份额。显示面板掩膜版领域, 日本SK- -Electronics、日本豪雅、韩国LG-IT、福尼克斯、日本DNP合计占据90%的市场份额。

5)石英掩膜版基板领域中，高端掩膜版基材被日韩所垄断，国内起步较晚积极布局国产替代。

石英掩膜版基板领域中，高端掩膜版基材被日韩所垄断，国内起步较晚积极布局国产替代。日韩厂 商凭借多年的研发和技术优势，占据全球主要的市场份额。国内菲利华具有量产G8.5石英掩膜版基板的生产线，同时也在IC领域有所突破，通过了半导体设备国际巨头的认证。

今年以来，新船需求显著回d。1-7月，全球累计签约新船订单1014艘、7894万载重吨，按载重吨计，同

比增长183.7%，创2016年以来最

高。7月份，全球签约新船订单116

艘、836万载重吨，按载重吨计，环比减少30.9%，同比增加258.5%。

1)新船需求显著回d

中信建投研报指出，1-7月，全球累计签约新船订单1014艘、7894万载重吨，按载重吨计，同比增长183.7%,创2016年以来最高。7月份，全球签约新船订单116艘、836万载重吨，按载重吨计，环比减少30.9%，同比增加258.5%。

短期来看，国际造船市场将持续活跃,预计全年新船成交量有望达到1.2亿载重吨，高于年初行业普遍预期的9000万载重吨水平。

中国方面，根据中国船舶工业协会数据显示，1-7月份，全国造船完工2418万载重吨，同比增长20.7%。承接新船订单4522万载重吨，同比增长

223.2%。7月底，手持船舶订单8967万载重吨，同比增长18.6%，比2020年底手持订单增长26.1%。

2)今年新造船市场将持续活跃，或将成为近年来造船市场的小高峰

今年造船市场活跃主要受到以下原因带动:

一是下游船东现金流充裕，当前新船价格仍然较低，船东造船意愿提升。受疫情的供需错配影响，从2020年年底开始，集装箱、散货船运价先后大幅上涨，2021年7月克拉克松海运指数较年初提高了107%。运价大幅快速上涨使得一季度船东盈利大增，流动资金充足，而2020年造船价格进一步下降,船东在当前环境下造船意愿提升。

二是2020年受疫情影响，新造船订单大幅下降，船东下单计划推迟到2021年，叠加后续更新计划的提升释放，造成2021年订单将成为近年来造船市场的小高峰。2020年全球新造船订单仅为6000万载重吨，这部分需求会推迟到2021年。增速将从交期来看，当前 的集装箱船交期排在了2023- 2024年，表明部分后续更替计划或已经提前释放。

3)此轮造船小高峰对船舶价格影响的d性有限

从船东建造意愿来看，此次疫情造成的运力相对不足主要是港口装卸效率下降引起的，并不是船舶运力短缺。此外,受到此前2008年造船高峰后运力过剩 的影响，加. 上环保要求提升后技术路线尚不成熟，目前船东新造船相对谨慎,需求d性较大，因此价格.上涨幅度有限，目前克拉克松新造船指数143，较2020年底提高了13.5%。

新造船市场进入长周期.上升阶段，此次疫情加速上行周期的到来。造船市场需求来源于两个方面，-是海运量增长带来的船队规模需求增长。二是更新需求。

2017年以前，全球化的深入使得海运 量增长快于全球GDP增长，2018年 以后，贸易保护主义抬头，海运量增速放缓，2020年疫情影响或出现负增长，2021年由于欧美国家消费刺激效果显现，海运量或重回正增长。更新需求方面，从2023年开始逐渐进入更新需求持续.上行时期，长度或将达到10年，此轮疫情影响将加速上行周期的到来。

全球半导体行业经历了三次迁移

自发展以来，全球半导体产业格局在不断发生变化。当前，全球半导体产业正在经历第三次产能转移，行业需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移。

全球半导体行业正在快速增长

2021年，全球半导体市场快速增长，共销售了1.15万亿片芯片，市场规模达到5560亿美元，创历史新高，同比大幅增长26.2%。整个半导体市场并未受到2021年新冠疫情大流行的负面影响。强劲的消费需求推动所有主要产品类别实现两位数的增长率(光电除外)。

从半导体细分领域来看，集成电路一直是半导体行业的主要细分领域。2021年，集成电路市场规模达到4630.02亿美元，同比增长28.2%，占全球半导体市场规模的83.29%。其中，集成电路又可细分为逻辑电路、存储器、处理器和模拟电路，2021年这四个产品占比分别为27.85%、27.67%、14.43%、13.33%。2021年存储器、模拟电路和逻辑电路都实现较大的增长。

此外，2021年全球光电子器件、分立器件、传感器市场规模分别为434.04、303.37、191.49亿美元，占比分别为7.81%、5.46%、3.44%。

全球半导体行业企业开展多方面竞争

半导体行业高度全球化，大量国家/地区的企业在半导体生产的多个方面展开竞争，从半导体设计到制造，再到ATP(组装、测试和封装)。

据美国研究机构Gartner发布的报告显示，2021年全球半导体行业排名前十的企业分别是三星(Samsung)、英特尔(Intel)、SK海力士(SK Hynix)、美光(Micron)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、联发科技(MediaTek)、德州仪器(TI)、英伟达(NVIDIA)、超威半导体(AMD)。其中，三星(Samsung)超过英特尔(Intel)，成为顶级芯片销售商。2021年三星的半导体收入激增31.6%，达到759.5亿美元。英特尔的收入下降到第二位，只增长了0.5%，达到731亿美元，销售额在前25家公司中增长最慢。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国半导体行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

芯片是怎么制作出来的如下：

一、芯片设计。

芯片属于体积小，但高精密度极大的产品。想要制作芯片，设计是第一环节。设计需要借助EDA工具和一些IP核，最终制成加工所需要的芯片设计蓝图。

二、沙硅分离。

所有的半导体工艺都是从一粒沙子开始的。因为沙子中蕴含的硅是生产芯片“地基”硅晶圆所需要的原材料。所以我们第一步，就是要将沙子中的硅分离出来。

三、硅提纯。

在将硅分离出来后，其余的材料废弃不用。将硅经过多个步骤提纯，已达到符合半导体制造的质量，这就是所谓的电子级硅。

四、将硅铸锭。

提纯之后，要将硅铸成硅锭。一个被铸成锭后的电子级硅的单晶体，重量大约为1千克，硅的纯度达到了99.9999%。

五、晶圆加工。硅锭铸好后，要将整个硅锭切成一片一片的圆盘，也就是我们俗称的晶圆，它是非常薄的。随后，晶圆就要进行抛光，直至完美，表面如镜面一样光滑。硅晶圆的直径常见的有8英寸（2mm）和12英寸（3mm），直径越大，最终单个芯片成本越低，但加工难度越高。

六、光刻。首先在晶圆上敷涂上三层材料。第一层是氧化硅，第二层是氮化硅，最后一层是光刻胶。再将设计完成的包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜，掩膜可以理解为一种特殊的投影底片，包含了芯片设计蓝图，下一步就是将蓝图转印到晶圆上。这一步对光刻机有着极高的要求。紫外线会透过掩膜照射到硅晶圆上的光刻胶上，光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，清除后留下的图案和掩膜上的一致。用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分，剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。蚀刻完成后，清除全部光刻胶，露出一个个凹槽。

七、蚀刻与离子注入。首先要腐蚀掉暴露在光刻胶外的氧化硅和氮化硅，并沉淀一层二氧化硅，使晶体管之间绝缘，然后利用蚀刻技术使最底层的硅暴露出来。然后把硼或磷注入到硅结构中，接着填充铜，以便和其他晶体管互连，然后可以在上面再涂一层胶，再做一层结构。一般一个芯片包含几十层结构，就像密集交织的高速公路。

经过上述流程，我们就得到了布满芯片的硅晶圆。之后用精细的切割器将芯片从晶圆上切下来，焊接到基片上，装壳密封。之后经过最后的测试环节，一块块芯片就做好了。

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