半導(dǎo)體設(shè)備" target="_blank">半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)是半導(dǎo)體芯片制造的基石

　　半導(dǎo)體設(shè)備指半導(dǎo)體產(chǎn)品在制造和封測(cè)環(huán)節(jié)所要用到的所有機(jī)器設(shè)備，廣義上也包括生產(chǎn)半導(dǎo)體原材料所需的機(jī)器設(shè)備。主要有：光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、離子注入機(jī)、測(cè)試機(jī)、分選機(jī)、探針臺(tái)等。根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)“一代設(shè)備，一代工藝，一代產(chǎn)品”的經(jīng)驗(yàn)，半導(dǎo)體產(chǎn)品制造要超前電子系統(tǒng)開發(fā)新一代工藝，而半導(dǎo)體設(shè)備要超前半導(dǎo)體產(chǎn)品制造開發(fā)新一代產(chǎn)品。因此半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)是半導(dǎo)體芯片制造的基石，擎起了整個(gè)現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)，是半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)和核心。

　　根據(jù)國際貨幣基金組織測(cè)算，每1美元半導(dǎo)體芯片的產(chǎn)值可帶動(dòng)相關(guān)電子信息產(chǎn)業(yè)10美元產(chǎn)值，并帶來100美元的GDP，這種價(jià)值鏈的放大效應(yīng)奠定了半導(dǎo)體行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。半導(dǎo)體與信息安全的發(fā)展進(jìn)程息息相關(guān)，世界各國政府都將其視為國家的骨干產(chǎn)業(yè)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平逐漸成為了國家綜合實(shí)力的象征。

　　圖表1：半導(dǎo)體設(shè)備支撐10倍大的芯片制造產(chǎn)業(yè)，對(duì)信息產(chǎn)業(yè)有成百上千倍的放大作用

　　隨著半導(dǎo)體行業(yè)的迅速發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)品的加工面積成倍縮小，復(fù)雜程度與日俱增，生產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的制造設(shè)備需要綜合運(yùn)用光學(xué)、物理、化學(xué)等科學(xué)技術(shù)，具有技術(shù)壁壘高、制造難度大及研發(fā)投入高等特點(diǎn)。半導(dǎo)體設(shè)備價(jià)值普遍較高，一條制造先進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)線投資中設(shè)備價(jià)值約占總投資規(guī)模的75%以上，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展衍生出巨大的設(shè)備需求市場(chǎng)。

　　半導(dǎo)體設(shè)備以晶圓制造設(shè)備為主

　　集成電路設(shè)備包括晶圓制造設(shè)備、封裝設(shè)備和測(cè)試設(shè)備等，晶圓制造設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模占比超過集成電路設(shè)備整體市場(chǎng)規(guī)模的80%。

　　圖表2：半導(dǎo)體設(shè)備在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的位置示意圖（以集成電路為例）

　　晶圓制造設(shè)備從類別上講可以分為刻蝕、光刻、薄膜沉積、檢測(cè)、涂膠顯影等十多類，其合計(jì)投資總額通常占整個(gè)晶圓廠投資總額的75%左右，其中刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備是集成電路前道生產(chǎn)工藝中最重要的三類設(shè)備。根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，按全球晶圓制造設(shè)備銷售金額占比類推，目前刻蝕設(shè)備、光刻機(jī)和薄膜沉積設(shè)備分別占晶圓制造設(shè)備價(jià)值量約24%、23%和18%。

　　圖表3：集成電路各類設(shè)備銷售額占比（單位：%）

　　隨著集成電路芯片制造工藝的進(jìn)步，線寬不斷縮小、芯片結(jié)構(gòu)3D化，晶圓制造向7納米、5納米以及更先進(jìn)的工藝發(fā)展。由于普遍使用的浸沒式光刻機(jī)受到波長(zhǎng)限制，14納米及以下的邏輯器件微觀結(jié)構(gòu)的加工將通過等離子體刻蝕和薄膜沉積的工藝組合——多重模板效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)，使得相關(guān)設(shè)備的加工步驟增多。未來，刻蝕設(shè)備和薄膜沉積設(shè)備有望正成為更關(guān)鍵且投資占比最高的設(shè)備。

　　全球半導(dǎo)體制造設(shè)備行業(yè)分析

　　2013年以來，隨著全球半導(dǎo)體行業(yè)整體景氣度的提升，半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)也呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額從2013年的約318億美元增長(zhǎng)至2018年的621億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為14.33%，高于同期全球半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模的增速。

　　圖表4：2013-2018年全球全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額（單位：億美元，%）

　　全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)目前主要由國外廠商主導(dǎo)，行業(yè)呈現(xiàn)高度壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。根據(jù)VLSI Research統(tǒng)計(jì)，2018年全球半導(dǎo)體設(shè)備系統(tǒng)及服務(wù)銷售額為811億美元，其中前五大半導(dǎo)體設(shè)備制造廠商，由于起步較早，憑借資金、技術(shù)、客戶資源、品牌等方面的優(yōu)勢(shì)，占據(jù)了全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)65%的市場(chǎng)份額。

　　圖表5：2018年全球前五大半導(dǎo)體設(shè)備制造商系統(tǒng)及服務(wù)收入排名（單位：億美元，%）

　　在上述的國際一流公司中，阿斯麥在光刻機(jī)設(shè)備方面形成寡頭壟斷。應(yīng)用材料、東京電子和泛林半導(dǎo)體是提供等離子體刻蝕和薄膜沉積等工藝設(shè)備的三強(qiáng)?？铺彀雽?dǎo)體是檢測(cè)設(shè)備的龍頭企業(yè)。

　　中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)進(jìn)口依賴度高

　　從需求端分析，根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018年半導(dǎo)體設(shè)備在中國大陸的銷售額為128億美元，同比增長(zhǎng)56%，約占全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)的21%，已成為僅次于韓國的全球第二大半導(dǎo)體設(shè)備需求市場(chǎng)。

　　圖表6：2013-2018年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額及增速（單位：億美元，%）

　　從供給端分析，根據(jù)中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額預(yù)計(jì)為109億元，自給率約為13%。中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)包括集成電路、LED、面板、光伏等設(shè)備，實(shí)際上國內(nèi)集成電路設(shè)備的國內(nèi)市場(chǎng)自給率僅有5%左右，在全球市場(chǎng)僅占1-2%，技術(shù)含量最高的集成電路前道設(shè)備市場(chǎng)自給率更低。

　　圖表7：2013-2018年國產(chǎn)半導(dǎo)體裝備產(chǎn)業(yè)銷售額（單位：億元，%）

　　對(duì)應(yīng)巨大的需求缺口，中國半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口依賴的問題突出，專用設(shè)備大量依賴進(jìn)口不僅嚴(yán)重影響我國半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也對(duì)我國電子信息安全造成重大隱患。

　　下游客戶資本性支出波動(dòng)及行業(yè)周期性情況

　　半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的下游為半導(dǎo)體終端產(chǎn)品以及其衍生的應(yīng)用、系統(tǒng)等。半導(dǎo)體終端需求會(huì)影響半導(dǎo)體制造行業(yè)的發(fā)展。而在半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)中，半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的下游客戶是晶圓廠。當(dāng)半導(dǎo)體終端需求增長(zhǎng)時(shí)，晶圓廠會(huì)加大資本性支出，擴(kuò)大其生產(chǎn)規(guī)模，開始建設(shè)新廠或進(jìn)行產(chǎn)能升級(jí)。隨著晶圓廠的資本性支出加大，半導(dǎo)體設(shè)備銷售也會(huì)隨之增長(zhǎng)。因此，半導(dǎo)體設(shè)備銷售的周期性和波動(dòng)性較下游半導(dǎo)體制造行業(yè)更大。

　　圖表8：1984年-2018年半導(dǎo)體行業(yè)資本性支出波動(dòng)情況（單位：%）

　　總體而言，半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷程遵循一個(gè)螺旋式上升的過程，放緩或回落后又會(huì)重新經(jīng)歷一次更強(qiáng)勁的復(fù)蘇。近年來，隨著半導(dǎo)體行業(yè)整體景氣度的提升，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)日趨成熟，特別是集成電路和微觀器件產(chǎn)業(yè)不斷地出現(xiàn)更多半導(dǎo)體產(chǎn)品，半導(dǎo)體終端應(yīng)用越來越廣。隨著終端應(yīng)用逐漸滲透到國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，下游客戶晶圓廠的資本性支出的波動(dòng)和行業(yè)周期性有望降低。

　　全球半導(dǎo)體產(chǎn)能向中國大陸轉(zhuǎn)移，推動(dòng)國內(nèi)設(shè)備行業(yè)大力發(fā)展

　　作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，我國對(duì)半導(dǎo)體器件產(chǎn)品的需求持續(xù)旺盛，中國半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模2013年至2018年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為14.34%。市場(chǎng)需求帶動(dòng)全球產(chǎn)能中心逐步向中國大陸轉(zhuǎn)移，持續(xù)的產(chǎn)能轉(zhuǎn)移帶動(dòng)了大陸半導(dǎo)體整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平的提高。

　　SEMI所發(fā)布的近兩年全球晶圓廠預(yù)測(cè)報(bào)告顯示，2016至2017年間，新建的晶圓廠達(dá)17座，其中中國大陸占了10座。SEMI進(jìn)一步預(yù)估，2017年到2020年的四年間，全球預(yù)計(jì)新建62條晶圓加工線，其中中國大陸將新建26座晶圓廠，成為全球新建晶圓廠最積極的地區(qū)，整體投資金額預(yù)計(jì)占全球新建晶圓廠的42%，為全球之最。

　　圖表9：全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移路徑圖

　　在《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》和國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金的推動(dòng)下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈加速向中國大陸轉(zhuǎn)移，中國半導(dǎo)體市場(chǎng)在國際市場(chǎng)中的分量和占比將進(jìn)一步提升。在未來的幾年中有望接力韓臺(tái)，承接全球半導(dǎo)體產(chǎn)能的第三次轉(zhuǎn)移。

　　半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)兩次規(guī)模性的轉(zhuǎn)移除了制造中心的轉(zhuǎn)移外，新興市場(chǎng)迅速崛起的因素也不可忽視。日本的家電產(chǎn)業(yè)以及韓國、臺(tái)灣的PC、手機(jī)等新興市場(chǎng)的快速發(fā)展帶動(dòng)了半導(dǎo)體技術(shù)整體升級(jí)，在產(chǎn)業(yè)鏈逐步細(xì)化的過程中，對(duì)行業(yè)內(nèi)部進(jìn)行了重新洗牌?？梢哉f新興市場(chǎng)的崛起有如催化劑一般助力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速轉(zhuǎn)移。

　　圖表10：全球半導(dǎo)體轉(zhuǎn)移過程中伴隨的新興產(chǎn)業(yè)

　　以上數(shù)據(jù)及分析均來自于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃和企業(yè)戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》。