根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景分析報(bào)告(2024-2031年)》顯示,半導(dǎo)體設(shè)備泛指生產(chǎn)各類半導(dǎo)體產(chǎn)品所需要的設(shè)備,半導(dǎo)體設(shè)備可以分為IC制造設(shè)備和封測(cè)設(shè)備兩大類。IC制造設(shè)備大致可以分為11大類,50多種機(jī)型,其核心有光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積機(jī)、離子注入機(jī)、CMP設(shè)備、清洗機(jī)、前道檢測(cè)設(shè)備和氧化退火設(shè)備八大類。封測(cè)設(shè)備可以細(xì)分為分選機(jī)、劃片機(jī)、貼片機(jī)、檢測(cè)設(shè)備等。
一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、市場規(guī)模
中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀(jì)50年代,當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)剛剛起步,設(shè)備主要依靠自主研發(fā)和生產(chǎn)。近年來,隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展,半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。同時(shí),國內(nèi)政策的大力支持也為行業(yè)發(fā)展提供了有力保障。未來,中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長態(tài)勢(shì),并有望在全球市場上占據(jù)更大的份額。2019年中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模為968.4億元,到2023年這一規(guī)模達(dá)到2190.24億元,并占全球市場的份額達(dá)到35%。具體如下:
資料來源:SEMI,觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
2、供應(yīng)規(guī)模
半導(dǎo)體設(shè)備是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的核心環(huán)節(jié),經(jīng)過數(shù)年發(fā)展,我國半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化已取得一定進(jìn)展,尤其是對(duì) 28nm 及以上制程的工藝覆蓋日趨完善,在去膠、CMP、刻蝕和清洗設(shè)備市場的國產(chǎn)化率已突破雙位數(shù),成長邊界不斷拓寬。然而,我國在光刻機(jī)、量測(cè)檢測(cè)設(shè)備、離子注入機(jī)和涂膠顯影設(shè)備等領(lǐng)域的國產(chǎn)化率仍在 10%以下,整體國產(chǎn)化率處于較低水平,半導(dǎo)體設(shè)備尤其是高端設(shè)備的國產(chǎn)替代進(jìn)程任重而道遠(yuǎn)。
我國各品類半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率情況
設(shè)備品類 | 主要海外企業(yè) | 主要國內(nèi)企業(yè) | 國產(chǎn)化率 |
光刻設(shè)備 | ASML、尼康、佳能 | 上海微電子 | <1% |
量測(cè)檢測(cè)設(shè)備 | KLA、應(yīng)用材料 | 精測(cè)電子、中科飛測(cè) | <5% |
涂膠顯影設(shè)備 | TEL、DNS | 芯源微、盛美上海 | 約5% |
離子注入 | 應(yīng)用材料 | 萬業(yè)企業(yè) | <10% |
薄膜沉積 | 應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體、TEL | 拓荊科技、北方華創(chuàng)、中微公司、盛美上海 | <20% |
刻蝕設(shè)備 | 泛林半導(dǎo)體、引用材料、TEL | 北方華創(chuàng)、屹唐半導(dǎo)體 | 20%-30% |
清洗設(shè)備 | 泛林半導(dǎo)體、DNS、TEL | 盛美上海、北方華創(chuàng)、芯源微 | 約30% |
熱處理設(shè)備 | KE、TEL | 北方華創(chuàng)、盛美上海、屹唐半導(dǎo)體 | 30%-40% |
去膠設(shè)備 | 泛林半導(dǎo)體 | 屹唐半導(dǎo)體、浙江宇謙、上海稷以 | >80% |
資料來源:Gartner,觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
近年來中美摩擦加劇,美國針 對(duì)中國在高科技領(lǐng)域的限制增多,企圖通過加大制裁力度來限制國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 2020 年 12 月,美國將中芯國際列入“實(shí)體清單”,限制企業(yè) 14nm 及以下半導(dǎo)體制程的 擴(kuò)產(chǎn);2022 年 8 月,美國簽署《芯片與科學(xué)法案》,主要用于增強(qiáng)美國本土晶圓廠的競 爭力,并明確規(guī)定獲得美國政府補(bǔ)貼的企業(yè),10 年內(nèi)不得在中國大陸擴(kuò)產(chǎn) 28nm 以下的 芯片制造。《芯片法案》的簽署,進(jìn)一步加劇了中美在高科技領(lǐng)域的脫鉤程度,導(dǎo)致國 內(nèi)芯片先進(jìn)制程發(fā)展受到限制。
3、需求規(guī)模
受益內(nèi)資晶圓廠建廠潮興起,疊加國產(chǎn)替代在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的深入推進(jìn),國內(nèi)大多半導(dǎo)體設(shè)備上市企業(yè) 2023 年全年業(yè)績實(shí)現(xiàn)正增長。截至 2024 年 1 月 29 日,歸屬于申萬半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的 18 家上市企業(yè)中,共有 11 家企業(yè)發(fā)布 2023 年全年業(yè)績預(yù)告,其中有 9 家企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)績正向增長,占比超過 80%。如中微公司預(yù)計(jì) 2023 年?duì)I業(yè)收入約 62.6 億元,同比增長約 32.1%;凈利潤為 17 億元至 18.5 億元,同比增加約 45.32%至 58.15%;2023 年新增訂單金額約 83.6 億元,同比增長約 32.3%;拓荊科技預(yù)計(jì) 2023 年全年?duì)I收為 260 億元至 280 億元,同比增長 52.44%至 64.17%。歸屬于母公司所有者的凈利潤預(yù)計(jì)為 60 億元至 72 億元,同比增長 62.81%至 95.38%。隨著 2024 年大陸本土晶圓制造廠資本開支繼續(xù)維持較高強(qiáng)度,以及半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)替代進(jìn)程繼續(xù)推進(jìn),國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商業(yè)績有望繼續(xù)增長。
二、行業(yè)細(xì)分市場分析
1、前道設(shè)備
前道工藝設(shè)備側(cè)重于半導(dǎo)體的制造和加工,涵蓋氧化/擴(kuò)散,光刻,刻蝕,清洗,離子注入,薄膜生長和拋光等步驟,包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、CVD 設(shè)備、PVD 設(shè)備、離子注入設(shè)備和 CMP 研磨設(shè)備等,后道設(shè)備則主要用于半導(dǎo)體的封裝和性能測(cè)試,包括測(cè)試機(jī)、探針臺(tái)和分選機(jī)等。一般來說,前道設(shè)備的技術(shù)難度較高,生產(chǎn)工序繁多,在芯片出產(chǎn)過程中也是技術(shù)難度較大、資金投入最多的環(huán)節(jié)。從銷售額來看,前道設(shè)備在半導(dǎo)體專用設(shè)備中成本占比約為 80%(國際半導(dǎo)體設(shè)備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)),占據(jù)半導(dǎo)體專用設(shè)備主要市場份額。
2019年我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)前道設(shè)備市場規(guī)模為834.76億元,2023年已經(jīng)達(dá)到1907.7億元。具體如下:
資料來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
2、后道設(shè)備
半導(dǎo)體后道測(cè)試設(shè)備是集成電路生產(chǎn)的重要專用設(shè)備,主要分為測(cè)試機(jī)、分選機(jī)、探針臺(tái)。測(cè)試機(jī)是檢測(cè)芯片功能和性能的專用設(shè)備,測(cè)試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信號(hào),采集被檢測(cè)芯片的輸出信號(hào)與預(yù)期值進(jìn)行比較,判斷芯片在不同工作條件下功能和性能的有效性,分選機(jī)和探針臺(tái)是將芯片的引腳與測(cè)試機(jī)的功能模塊連接起來并實(shí)現(xiàn)批量自動(dòng)化測(cè)試的專用設(shè)備。測(cè)試機(jī)、分選機(jī)、探針臺(tái)三者在不同環(huán)節(jié)配合使用。具體來看,設(shè)計(jì)驗(yàn)證環(huán)節(jié),三者均使用,芯片設(shè)計(jì)公司先使用測(cè)試機(jī)和探針臺(tái)對(duì)晶圓樣品進(jìn)行檢測(cè),之后再使用測(cè)試機(jī)和分選機(jī)對(duì)集成電路封裝樣品進(jìn)行成品測(cè)試,驗(yàn)證樣品的功能和性能的有效性。1)晶段圓制造階段CP(Chip Probe) 測(cè)試:搭配使用探針臺(tái)和測(cè)試機(jī),是在晶圓制造完成后、進(jìn)行封裝前,對(duì)晶圓上的芯片進(jìn)行功能和電參數(shù)性能測(cè)試;2)封裝測(cè)試階段FT(Final Test)測(cè)試:使用分選機(jī)和測(cè)試機(jī),是指在芯片封裝完成以后,對(duì)集成電路進(jìn)行的功能和電參數(shù)性能測(cè)試,只有通過測(cè)試的芯片才會(huì)被出貨。在實(shí)際應(yīng)用中,F(xiàn)T測(cè)試環(huán)節(jié)是必備的流程,而CP 試環(huán)節(jié)一般在制造良率偏低的情況下應(yīng)用較多,以免增加封裝環(huán)節(jié)成本,或者在SiP等難以進(jìn)行FT測(cè)試的復(fù)雜封裝情況下應(yīng)用。
目前,我國半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備行業(yè)市場份額仍主要由國外知名企業(yè)所占據(jù),該等企業(yè)憑借較強(qiáng)的技術(shù)、品牌優(yōu)勢(shì),在高端市場占據(jù)領(lǐng)先地位,面對(duì)我國巨大的市場需求和相對(duì)較低的生產(chǎn)成本,紛紛通過在我國建立獨(dú)資企業(yè)、合資建廠的方式占領(lǐng)大部分國內(nèi)市場。其中,美國泰瑞達(dá)(Teradyne)、日本愛德萬(Advantest)、美國安捷倫(Agilent)和美國科休(Cohu)占據(jù)了主要市場份額。本土企業(yè)中,以長川科技、華峰測(cè)控為代表的行業(yè)內(nèi)少數(shù)半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備制造商通過多年的研發(fā)和積累,已掌握了相關(guān)核心技術(shù),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),具備較大規(guī)模和一定品牌知名度,占據(jù)了一定市場份額,其中部分優(yōu)勢(shì)企業(yè)產(chǎn)品已成功進(jìn)入國內(nèi)封測(cè)龍頭企業(yè)供應(yīng)鏈體系,奠定了一定的市場地位。與國外知名企業(yè)相比,國內(nèi)優(yōu)勢(shì)企業(yè)的服務(wù)方式更為靈活,產(chǎn)品性價(jià)比更高,具有一定的本土優(yōu)勢(shì)。
2023年我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)后道設(shè)備市場規(guī)模已經(jīng)達(dá)到282.54億元。具體如下:
資料來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
三、行業(yè)競爭格局
半導(dǎo)體設(shè)備尤其是晶圓制造設(shè)備具有研發(fā)技術(shù)難度大、投入高、周期長等特點(diǎn),一方面,半導(dǎo)體設(shè)備對(duì)質(zhì)量、參數(shù)和運(yùn)行穩(wěn)定性等方面要求極高,另一方面,設(shè)備企業(yè)需投入大量資金用于研發(fā)和購買原材料與零部件,下游客戶認(rèn)證后不會(huì)輕易更換廠商,因此具有一定的客戶黏性,取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)更易保持與鞏固優(yōu)勢(shì)。因此,半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)具有極高的行業(yè)門檻和壁壘。
從行業(yè)競爭格局看,全球半導(dǎo)體設(shè)備的市場集中度極高,單一設(shè)備的主要生產(chǎn)廠商一般不超過五家。得益于長期的研發(fā)投入、技術(shù)積累和市場經(jīng)驗(yàn),美國、日本和荷蘭企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)和市場份額等方面保持領(lǐng)先,代表性廠商包括應(yīng)用材料(美國)、阿斯麥(荷蘭)、泛林半導(dǎo)體(美國)和東京電子(日本)等,后來者追趕難度較大。數(shù)據(jù)顯示,2023 年第三季度全球半導(dǎo)體設(shè)備廠商市場規(guī)模 top10 營收合計(jì)超過 250 億美元,同比下降 9%,環(huán)比增長 3%,且均來自美國、日本與荷蘭。
半導(dǎo)體設(shè)備是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的核心環(huán)節(jié),經(jīng)過數(shù)年發(fā)展,我國半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化已取得一定進(jìn)展,尤其是對(duì) 28nm 及以上制程的工藝覆蓋日趨完善,在去膠、CMP、刻蝕和清洗設(shè)備市場的國產(chǎn)化率已突破雙位數(shù),成長邊界不斷拓寬。然而,我國在光刻機(jī)、量測(cè)檢測(cè)設(shè)備、離子注入機(jī)和涂膠顯影設(shè)備等領(lǐng)域的國產(chǎn)化率仍在 10%以下,整體國產(chǎn)化率處于較低水平,半導(dǎo)體設(shè)備尤其是高端設(shè)備的國產(chǎn)替代進(jìn)程任重而道遠(yuǎn)。(WWTQ)
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