洁净室设计建造行业如何在2024年抓住新机遇（二）

根据功能划分，半导体洁净室可分为三个主要区域:上技术夹层、洁净工艺夹层和下技术夹层。其中，洁净工艺层为核心层，包括半导体工艺的关键工艺设备，上下技术夹层为辅助层，是保证洁净室运行所需的辅助设备安装层和循环气流分配层。为了保证半导体尖端工艺所需的洁净度，风机过滤单元安装在上技术夹层与洁净工艺层和洁净室关键机器之间。（FFU/EFU）、高效率/超高效率过滤器（HEPA/ULPA）为了保证半导体工艺所需的超高洁净度和超低气态分子污染物浓度，由化学过滤器组成的高过滤精度空气净化循环设备。

高级封装试验和晶圆制造对洁净室工程的技术要求有望逐步趋同。集成电路的生产工艺可分为 IC 在设计、芯片制造(前道)和芯片封装测试(后道)环节中，芯片制造可以分为八个步骤:晶圆加工-氧化-光刻-蚀刻-膜沉积-互连-测试-封装。不同的环节对生产环境的清洁度有不同的要求。一般而言，后端封装测试对清洁度的要求要低于前端晶圆加工和芯片制造。但是，从技术发展趋势来看，先进封装有望成为未来的主流技术之一，这一技术的逐步应用将使晶圆工艺与先进封装的技术界限逐渐模糊。尤其是随着芯片封装原有工艺的进步，对清洁度的要求逐渐提高，未来封装厂的升级方向会逐渐接近晶圆厂的要求，先进封装厂和晶圆厂的清洁度差异会越来越小。例如，新的先进封装必须是 100 级别的洁净室(即每立方米空气中的空气大于 0.5 微米粒数小于 100)，实际上和晶圆厂的要求一样。

半导体行业投资规模大，建设周期长，专业洁净室项目领先优势突出。半导体洁净室的建设周期普遍较长。以晶圆厂为例，从工厂建设到生产至少需要两年时间，工厂面积较大，每层面积可达。 3-4 超过1万平方米。另外，单个工厂的投资规模比较大，每个工厂至少需要投资 100-150亿美元。另外，每年的运营费用也包括 10-30 亿美元。在摩尔定律的推动下，一家工厂每年都要投入固定资产来促进生产技术的进步，年平均投资额约为 30-50 10亿美元。在这个过程中，工厂对洁净室的稳定性要求很高，这直接关系到产品的良率。因此，为了降低投资风险，业主通常会选择有经验、有历史表现、行业领先的工程服务企业进行合作。

全球半导体市场规模稳步增长。随着云计算、物联网、大数据、5G，半导体行业是高端洁净室的主要应用领域之一。在新一代信息技术应用、数据中心、无人驾驶等产业发展的推动下，全球半导体产业市场规模稳步增长，截至目前 2022 年，在 2022 2008年下半年，半导体市场周期性低迷，全球半导体销售规模仍创历史新高，达到历史新高。 5740 亿美元，同比增长 3.3%。

半导体行业的资本支出周期约为 3-4 年，22 年度或者是全球半导体产业资本支出的顶点。就全球情况而言， 20 近年来，半导体行业的景气度持续上升，但与此同时，我们也注意到了行业内资本支出的存在。 3-4 2008年左右的周期性，我们预计一方面，由于单个半导体项目的投资规模比较大(中芯国际临港 10 万片/月的 12 英寸晶圆代工生产线项目总投资 573 1亿元)，项目建设周期比较长(德州仪器将在美国犹他州李海（Lehi）建造 12 预计英寸晶圆厂 2023 建设于下半年开始，最早开始。 2026 年度生产)，厂商在行业需求旺盛时集中投资，但新增产能释放后，可能导致供需错配。依据 Statista 的数据，2022 全球半导体行业年度资本支出规模约为 1817 与18.7%相比，亿美元，23%。 2008年或者有所下降。

2022 中国半导体市场规模复合增长率为2008年 9.2%，呈曲折上升趋势。依据 Wind 数据显示，中国半导体市场的销售规模从 2016 年的 1091.6 亿美元增加到 2022 年的 1855.4 年复合增长率为亿美元 9.2%，其中19 2008年，受贸易战影响，市场规模略有萎缩。随着消费水平的提高，信息技术的进步，数字经济的快速发展，中国对半导体产品的需求不断扩大，逐渐成长为2021年全球最大的单半导体销售市场。年度半导体销售占全球市场的比重 33.9%。2021 预计全球半导体产品规模每年都会增长到 5559 集成电路产品规模为亿美元， 4630 亿美元，占比高达 83.3%。从产品规模来看，集成电路产品长期占据全球半导体产品规模在半导体行业中，80%以上是核心市场。

中国芯片对外依存度高，芯片自给率亟待提高。在全球贸易保护主义升温的背景下，中国迫切需要提高芯片自给率，摆脱对以美国为主的国际技术的依赖。一方面，中国 IC 长期以来，进出口存在巨大的贸易逆差，芯片对外依赖性高，高端芯片严重依赖进口，2021年我们国家的半导体年度 IC 贸易逆差高达 2788 一亿美元；另一方面， IC 我们国家的insights数据 IC 虽然自给率整体呈上升趋势，但仍处于低位，芯片自给率亟待提高。2021年年我国 IC 市场规模为 1870 亿美元，但产值仅为 312 亿美元，IC 自给率仅为 16.7%。据国务院发布的有关资料显示，中国芯片自给率应在 2025 年达到 70%，目前自给率还有很大的提升空间。

中国半导体产业发展迅速，但占全球半导体市场份额的比例仍然较低，芯片设计的市场份额有很大的提升空间。从全球半导体产业来看，截至2021年，美国在芯片销售领域占据主导地位每年占全球半导体市场份额的比重 46%，美国半导体公司在R&D、设计和制造方面保持领先地位。相比之下，国内市场份额还是比较小的，2021年每年中国大陆的比例只有 7%左右。从产业增加值来看，中国半导体产业的增加值主要集中在材料、晶圆制造和封装测试领域，芯片设计的增加值较低。预计中国将逐步赶上高附加值芯片设计领域。根据美国半导体产业协会的预测，2025 2008年，中国大陆在芯片设计方面的市场份额有望达到 16%，2030 年有望达仅次于美国的23% 36%。