一、半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)定位及概述
按生產(chǎn)流程分類(lèi),半導(dǎo)體設(shè)備可以分為硅片制造設(shè)備,晶圓制造設(shè)備和晶圓封測(cè)設(shè)備。硅片制造設(shè)備主要有單晶爐、拋光機(jī)、切片機(jī)、研磨機(jī)、清洗機(jī)。晶圓制造設(shè)備主要有沉積設(shè)備、涂膠機(jī)、曝光機(jī)、光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、去膠機(jī)、清洗機(jī)、ALD設(shè)備、CVD設(shè)備、PVD設(shè)備。晶圓封測(cè)設(shè)備主要分為封裝設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備。
主要半導(dǎo)體設(shè)備分類(lèi)示意圖
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二、半導(dǎo)體設(shè)備政策背景
設(shè)備自給率過(guò)低及中美貿(mào)易摩擦下動(dòng)蕩的國(guó)際環(huán)境促使集成電路設(shè)備等高端制造領(lǐng)域加速自主可控與國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。我國(guó)相繼推出一系列產(chǎn)業(yè)支持政策,加速半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。根據(jù)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,到2030年集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,一批企業(yè)進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì),實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。整體來(lái)看,我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)迎來(lái)了前所未有的政策契機(jī)。
近年來(lái)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化相關(guān)政策
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三、半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)定位簡(jiǎn)析
1、半導(dǎo)體設(shè)備
半導(dǎo)體專(zhuān)用設(shè)備泛指用于生產(chǎn)各類(lèi)半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設(shè)備,屬于半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐環(huán)節(jié),在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的地位至關(guān)重要,摩爾定律推動(dòng)微處理器的芯片面積持續(xù)縮減,對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的技術(shù)要求也隨之提高。半導(dǎo)體專(zhuān)用設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)先導(dǎo)者,芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試等需在設(shè)備技術(shù)允許的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)和制造,設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步又反過(guò)來(lái)推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)定位示意圖
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2、需求:集成電路
我國(guó)集成電路發(fā)展較晚,高技術(shù)壁壘背景下,國(guó)產(chǎn)企業(yè)短期內(nèi)仍無(wú)法完全突破。數(shù)據(jù)顯示,2021年中國(guó)集成電路產(chǎn)量達(dá)3594.3億塊,加上凈進(jìn)口量,表面國(guó)內(nèi)集成電路需求量近6800億塊。作為全球最大的半導(dǎo)體需求國(guó)之一,產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)主要集中在中游晶圓制造和芯片設(shè)計(jì)等,國(guó)產(chǎn)受限于技術(shù)及設(shè)備差距,產(chǎn)業(yè)仍主要集中封裝測(cè)試等領(lǐng)域,利潤(rùn)水平較低,國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行
2012-2021年中國(guó)集成電路產(chǎn)量及增長(zhǎng)率
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3、需求:汽車(chē)電子
隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)滲透率持續(xù)增長(zhǎng),電動(dòng)車(chē)相較油車(chē)整體汽車(chē)電子需求持續(xù)增長(zhǎng),將帶動(dòng)汽車(chē)電子迎來(lái)新一輪爆發(fā)。數(shù)據(jù)顯示,2021年中國(guó)汽車(chē)電子市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1104億元,同比2020年7.3%,目前電動(dòng)車(chē)在車(chē)載顯示、智能駕駛領(lǐng)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(dòng)駕駛在轉(zhuǎn)向領(lǐng)域仍為突破機(jī)械操縱等,預(yù)計(jì)隨著汽車(chē)領(lǐng)域持續(xù)智能化、電動(dòng)化推進(jìn),汽車(chē)電子市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)張。
2017-2021年中國(guó)汽車(chē)電子市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)率
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四、全球半導(dǎo)體設(shè)備規(guī)模
1、市場(chǎng)規(guī)模
就全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模變動(dòng)而言,隨著下游消費(fèi)電子需求回暖,疊加汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)快速擴(kuò)張,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣度高漲帶動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張,數(shù)據(jù)顯示,2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1026.4億美元,同比2020年增長(zhǎng)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(shì)而言,目前汽車(chē)電子仍有較大發(fā)展空間,整體消費(fèi)電子在東南亞等地滲透率有提升空間,半導(dǎo)體設(shè)備規(guī)模將保持?jǐn)U張趨勢(shì)。
2015-2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)率
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2、市場(chǎng)結(jié)構(gòu)
細(xì)分產(chǎn)品類(lèi)型而言,晶圓制造設(shè)備種類(lèi)眾多且技術(shù)壁壘深厚,如光刻機(jī)等產(chǎn)品價(jià)格極高,是半導(dǎo)體設(shè)備的主要組成部分,相較2020年結(jié)構(gòu)(晶圓制造設(shè)備占比84%、封裝和測(cè)試分別占比9%和6%),封裝設(shè)備因銷(xiāo)售額同比增長(zhǎng)87%左右,遠(yuǎn)高于晶圓設(shè)備增速(44%)和測(cè)試設(shè)備(30%),占比提升至12%左右。
2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備細(xì)分類(lèi)型結(jié)構(gòu)占比
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3、區(qū)域分布
就全球半導(dǎo)體區(qū)域分布而言,我國(guó)大陸再次成為全球最大的半導(dǎo)體銷(xiāo)售區(qū)域,2021年銷(xiāo)售額達(dá)29.62億元,同比2020年增長(zhǎng)58%,但仍主要集中在封裝和測(cè)試設(shè)備,晶圓設(shè)備仍有較大滲透空間。韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣銷(xiāo)售額分別為249.8億美元和249.4億美元,差距較小,中國(guó)大陸、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣占比全球總銷(xiāo)售額77.5%。
2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備主要國(guó)家銷(xiāo)售額分布
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五、中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
1、市場(chǎng)規(guī)模
就中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模變動(dòng)而言,政策持續(xù)推動(dòng)疊加芯片國(guó)產(chǎn)化需求越加明顯,半導(dǎo)體設(shè)備作為影響芯片的關(guān)鍵技術(shù)組成,整體市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張。數(shù)據(jù)顯示,2021年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)296.4億美元,同比2020年增長(zhǎng)58%左右。目前國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相較國(guó)際先進(jìn)水平仍有差距,除開(kāi)產(chǎn)品技術(shù)工藝外,設(shè)備差距更是限制半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵,如ASML光刻機(jī)被“現(xiàn)代工藝之花”,國(guó)產(chǎn)設(shè)備差距極大,隨著國(guó)內(nèi)政策持續(xù)鼓勵(lì),我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化替代空間廣闊。
2015-2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)率
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2、國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程
雖然目前國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備需求占比全球最高,但國(guó)內(nèi)整體國(guó)產(chǎn)化水平仍較低。中國(guó)電子專(zhuān)用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2021年國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額385.5億元,同比2020年增長(zhǎng)58.71%,國(guó)產(chǎn)設(shè)備整體僅占20%左右。
2021年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化占比情況
資料來(lái)源:中國(guó)電子專(zhuān)用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì),華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
就目前國(guó)內(nèi)主要半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率情況而言,刻蝕設(shè)備、薄膜設(shè)備、清洗設(shè)備技術(shù)要求較低,國(guó)產(chǎn)突破較早,目前國(guó)產(chǎn)化率都在10%以上,但光刻機(jī)、涂膠顯影、離子注入、探針臺(tái)等仍未來(lái)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(shè)備不僅價(jià)值量占比高,且對(duì)工藝品質(zhì)影響較大,是實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代的戰(zhàn)術(shù)重心。預(yù)計(jì)隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化政策持續(xù)推進(jìn),半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化推進(jìn)空間巨大。
2020年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備與原材料國(guó)產(chǎn)化率
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六、競(jìng)爭(zhēng)格局
從全球半導(dǎo)體設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,半導(dǎo)體設(shè)備種類(lèi)眾多,高端設(shè)備價(jià)值較高,營(yíng)收位列全球半導(dǎo)體設(shè)備廠商前列,目前半導(dǎo)體產(chǎn)線中最具價(jià)值量環(huán)節(jié)(光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積)的三大海外龍頭分別是:阿斯麥、拉姆研究、應(yīng)用材料,形成了穩(wěn)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)格局。數(shù)據(jù)顯示,2021年全球前三半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)分別為應(yīng)用材料、阿斯麥和東京電子,營(yíng)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(dǎo)體光刻涂層/顯像,沉積,干蝕刻和清洗相關(guān)設(shè)備。
2021年全球前十五大半導(dǎo)體設(shè)備廠商營(yíng)收
資料來(lái)源:芯智訊,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
光刻機(jī)被稱(chēng)作“現(xiàn)代工藝之花”,光刻機(jī)是光刻工藝的核心設(shè)備,也是所有半導(dǎo)體制造設(shè)備中技術(shù)含量最高的設(shè)備,包含上萬(wàn)個(gè)零部件,集合了數(shù)學(xué)、光學(xué)、流體力學(xué)、高分子物理與化學(xué)、表面物理與化學(xué)、精密儀器、機(jī)械、自動(dòng)化、軟件、圖像識(shí)別領(lǐng)域等多項(xiàng)頂尖技術(shù)。全球光刻機(jī)市場(chǎng)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(duì)龍頭,幾乎壟斷了高端光刻機(jī)(EUV)市場(chǎng)。2021年阿斯麥42臺(tái)EUV系統(tǒng)貢獻(xiàn)了63億歐元銷(xiāo)售額。
2018-2021年阿斯麥EUV光刻機(jī)出貨量變動(dòng)
資料來(lái)源:ASML公報(bào),華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
七、半導(dǎo)體發(fā)展趨勢(shì)
目前大力提高中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備及材料供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)保障中國(guó)半導(dǎo)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(guó)等出口管制所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。因此,盡管存在巨大的進(jìn)入壁壘,中國(guó)政府將繼續(xù)重點(diǎn)支持本土的半導(dǎo)體設(shè)備及材料行業(yè),即使在中美關(guān)系緩和以及設(shè)備松綁的預(yù)期下,國(guó)產(chǎn)化大趨勢(shì)不變。
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