一,、半導體設備產(chǎn)業(yè)定位及概述
按生產(chǎn)流程分類,,半導體設備可以分為硅片制造設備,晶圓制造設備和晶圓封測設備,。硅片制造設備主要有單晶爐,、拋光機,、切片機,、研磨機、清洗機,。晶圓制造設備主要有沉積設備,、涂膠機、曝光機,、光刻機,、刻蝕機、去膠機,、清洗機,、ALD設備、CVD設備,、PVD設備,。晶圓封測設備主要分為封裝設備和檢測設備。
主要半導體設備分類示意圖
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二,、半導體設備政策背景
設備自給率過低及中美貿(mào)易摩擦下動蕩的國際環(huán)境促使集成電路設備等高端制造領域加速自主可控與國產(chǎn)替代進程,。我國相繼推出一系列產(chǎn)業(yè)支持政策,加速半導體設備國產(chǎn)化,。根據(jù)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》,,到2030年集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達到國際先進水平,一批企業(yè)進入國際第一梯隊,,實現(xiàn)跨越發(fā)展,。整體來看,我國半導體設備行業(yè)迎來了前所未有的政策契機,。
近年來半導體設備國產(chǎn)化相關政策
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三,、半導體設備產(chǎn)業(yè)定位簡析
1、半導體設備
半導體專用設備泛指用于生產(chǎn)各類半導體產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設備,,屬于半導體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐環(huán)節(jié),,在半導體產(chǎn)業(yè)鏈中的地位至關重要,摩爾定律推動微處理器的芯片面積持續(xù)縮減,,對半導體設備的技術(shù)要求也隨之提高,。半導體專用設備是半導體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)先導者,芯片設計,、晶圓制造和封裝測試等需在設備技術(shù)允許的范圍內(nèi)設計和制造,,設備的技術(shù)進步又反過來推動半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
半導體設備產(chǎn)業(yè)定位示意圖
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2,、需求:集成電路
我國集成電路發(fā)展較晚,,高技術(shù)壁壘背景下,國產(chǎn)企業(yè)短期內(nèi)仍無法完全突破。數(shù)據(jù)顯示,,2021年中國集成電路產(chǎn)量達3594.3億塊,,加上凈進口量,表面國內(nèi)集成電路需求量近6800億塊,。作為全球最大的半導體需求國之一,,產(chǎn)業(yè)利潤主要集中在中游晶圓制造和芯片設計等,國產(chǎn)受限于技術(shù)及設備差距,,產(chǎn)業(yè)仍主要集中封裝測試等領域,,利潤水平較低,國產(chǎn)化勢在必行
2012-2021年中國集成電路產(chǎn)量及增長率
資料來源:國家統(tǒng)計局,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
3,、需求:汽車電子
隨著國內(nèi)新能源汽車滲透率持續(xù)增長,電動車相較油車整體汽車電子需求持續(xù)增長,,將帶動汽車電子迎來新一輪爆發(fā),。數(shù)據(jù)顯示,2021年中國汽車電子市場規(guī)模達1104億元,,同比2020年7.3%,目前電動車在車載顯示,、智能駕駛領域仍存在較大技術(shù)限制,,如HUD面臨的投影效果受光線影響較大,自動駕駛在轉(zhuǎn)向領域仍為突破機械操縱等,,預計隨著汽車領域持續(xù)智能化,、電動化推進,汽車電子市場規(guī)模將持續(xù)擴張,。
2017-2021年中國汽車電子市場規(guī)模及增長率
資料來源:公開資料整理
四,、全球半導體設備規(guī)模
1、市場規(guī)模
就全球半導體設備市場規(guī)模變動而言,,隨著下游消費電子需求回暖,,疊加汽車電子產(chǎn)業(yè)快速擴張,全球半導體產(chǎn)業(yè)景氣度高漲帶動半導體設備市場規(guī)模持續(xù)擴張,,數(shù)據(jù)顯示,,2021年全球半導體設備市場規(guī)模達1026.4億美元,同比2020年增長44%以上,,經(jīng)歷了2019年產(chǎn)業(yè)的整體萎縮,,產(chǎn)業(yè)回彈規(guī)模更快。就趨勢而言,,目前汽車電子仍有較大發(fā)展空間,,整體消費電子在東南亞等地滲透率有提升空間,半導體設備規(guī)模將保持擴張趨勢。
2015-2021年全球半導體設備市場規(guī)模及增長率
資料來源:SEMI,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
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2,、市場結(jié)構(gòu)
細分產(chǎn)品類型而言,晶圓制造設備種類眾多且技術(shù)壁壘深厚,,如光刻機等產(chǎn)品價格極高,,是半導體設備的主要組成部分,相較2020年結(jié)構(gòu)(晶圓制造設備占比84%,、封裝和測試分別占比9%和6%),,封裝設備因銷售額同比增長87%左右,遠高于晶圓設備增速(44%)和測試設備(30%),,占比提升至12%左右,。
2021年全球半導體設備細分類型結(jié)構(gòu)占比
資料來源:SEMI,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
3,、區(qū)域分布
就全球半導體區(qū)域分布而言,,我國大陸再次成為全球最大的半導體銷售區(qū)域,2021年銷售額達29.62億元,,同比2020年增長58%,,但仍主要集中在封裝和測試設備,晶圓設備仍有較大滲透空間,。韓國和中國臺灣銷售額分別為249.8億美元和249.4億美元,,差距較小,中國大陸,、韓國和中國臺灣占比全球總銷售額77.5%,。
2021年全球半導體設備主要國家銷售額分布
資料來源:SEMI,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
五,、中國半導體設備產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
1,、市場規(guī)模
就中國半導體設備市場規(guī)模變動而言,政策持續(xù)推動疊加芯片國產(chǎn)化需求越加明顯,,半導體設備作為影響芯片的關鍵技術(shù)組成,,整體市場規(guī)模持續(xù)擴張。數(shù)據(jù)顯示,,2021年中國半導體設備市場規(guī)模達296.4億美元,,同比2020年增長58%左右。目前國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)相較國際先進水平仍有差距,,除開產(chǎn)品技術(shù)工藝外,,設備差距更是限制半導體技術(shù)發(fā)展的關鍵,如ASML光刻機被“現(xiàn)代工藝之花”,,國產(chǎn)設備差距極大,,隨著國內(nèi)政策持續(xù)鼓勵,,我國半導體設備國產(chǎn)化替代空間廣闊。
2015-2021年全球半導體設備市場規(guī)模及增長率
資料來源:SEMI,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
2,、國產(chǎn)化進程
雖然目前國內(nèi)半導體設備需求占比全球最高,但國內(nèi)整體國產(chǎn)化水平仍較低,。中國電子專用設備工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,,2021年國產(chǎn)半導體設備銷售額385.5億元,同比2020年增長58.71%,,國產(chǎn)設備整體僅占20%左右,。
2021年中國半導體設備國產(chǎn)化占比情況
資料來源:中國電子專用設備工業(yè)協(xié)會,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
就目前國內(nèi)主要半導體設備國產(chǎn)化率情況而言,,刻蝕設備,、薄膜設備、清洗設備技術(shù)要求較低,,國產(chǎn)突破較早,,目前國產(chǎn)化率都在10%以上,但光刻機,、涂膠顯影,、離子注入、探針臺等仍未來完全量產(chǎn)的產(chǎn)品,,目前技術(shù)水平仍停留在研發(fā)及提升技術(shù)方面,,這些設備不僅價值量占比高,且對工藝品質(zhì)影響較大,,是實現(xiàn)國產(chǎn)替代的戰(zhàn)術(shù)重心,。預計隨著國內(nèi)半導體國產(chǎn)化政策持續(xù)推進,,半導體設備國產(chǎn)化推進空間巨大,。
2020年中國半導體設備與原材料國產(chǎn)化率
資料來源:公開資料整理
六、競爭格局
從全球半導體設備競爭格局來看,,半導體設備種類眾多,,高端設備價值較高,營收位列全球半導體設備廠商前列,,目前半導體產(chǎn)線中最具價值量環(huán)節(jié)(光刻機,、刻蝕機、薄膜沉積)的三大海外龍頭分別是:阿斯麥,、拉姆研究,、應用材料,形成了穩(wěn)態(tài)競爭格局,。數(shù)據(jù)顯示,,2021年全球前三半導體設備企業(yè)分別為應用材料,、阿斯麥和東京電子,營收分別為241.72億美元,、217.75億美元和172.78億美元,,其中東京電子主要產(chǎn)品為半導體光刻涂層/顯像,沉積,,干蝕刻和清洗相關設備,。
2021年全球前十五大半導體設備廠商營收
資料來源:芯智訊,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
光刻機被稱作“現(xiàn)代工藝之花”,,光刻機是光刻工藝的核心設備,,也是所有半導體制造設備中技術(shù)含量最高的設備,包含上萬個零部件,,集合了數(shù)學,、光學、流體力學,、高分子物理與化學,、表面物理與化學、精密儀器,、機械,、自動化、軟件,、圖像識別領域等多項頂尖技術(shù),。全球光刻機市場主要由荷蘭的阿斯麥(ASML)、日本尼康和佳能三家把持,,其中ASML更是全球絕對龍頭,,幾乎壟斷了高端光刻機(EUV)市場。2021年阿斯麥42臺EUV系統(tǒng)貢獻了63億歐元銷售額,。
2018-2021年阿斯麥EUV光刻機出貨量變動
資料來源:ASML公報,,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
七、半導體發(fā)展趨勢
目前大力提高中國大陸半導體設備及材料供應商的競爭力,,對保障中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈安全具有顯著的溢出效益,,有助于大大降低美國等出口管制所帶來的風險。因此,,盡管存在巨大的進入壁壘,,中國政府將繼續(xù)重點支持本土的半導體設備及材料行業(yè),即使在中美關系緩和以及設備松綁的預期下,,國產(chǎn)化大趨勢不變,。
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