一、半導體設備產業定位及概述
按生產流程分類，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
資料來源：公開資料整理
二、半導體設備政策背景
設備自給率過低及中美貿易摩擦下動蕩的國際環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替代進程。我國相繼推出一系列產業支持政策，加速半導體設備國產化。根據《國家集成電路產業發展推進綱要》，到2030年集成電路產業鏈主要環節達到國際先進水平，一批企業進入國際第一梯隊，實現跨越發展。整體來看，我國半導體設備行業迎來了前所未有的政策契機。
近年來半導體設備國產化相關政策
資料來源：公開資料整理
三、半導體設備產業定位簡析
1、半導體設備
半導體專用設備泛指用于生產各類半導體產品所需的生產設備，屬于半導體行業產業鏈的支撐環節，在半導體產業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縮減，對半導體設備的技術要求也隨之提高。半導體專用設備是半導體產業的技術先導者，芯片設計、晶圓制造和封裝測試等需在設備技術允許的范圍內設計和制造，設備的技術進步又反過來推動半導體產業的發展。
半導體設備產業定位示意圖
資料來源：公開資料整理
2、需求：集成電路
我國集成電路發展較晚，高技術壁壘背景下，國產企業短期內仍無法完全突破。數據顯示，2021年中國集成電路產量達3594.3億塊，加上凈進口量，表面國內集成電路需求量近6800億塊。作為全球最大的半導體需求國之一，產業利潤主要集中在中游晶圓制造和芯片設計等，國產受限于技術及設備差距，產業仍主要集中封裝測試等領域，利潤水平較低，國產化勢在必行
2012-2021年中國集成電路產量及增長率
資料來源：國家統計局，華經產業研究院整理
3、需求：汽車電子
隨著國內新能源汽車滲透率持續增長，電動車相較油車整體汽車電子需求持續增長，將帶動汽車電子迎來新一輪爆發。數據顯示，2021年中國汽車電子市場規模達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限制，如HUD面臨的投影效果受光線影響較大，自動駕駛在轉向領域仍為突破機械操縱等，預計隨著汽車領域持續智能化、電動化推進，汽車電子市場規模將持續擴張。
2017-2021年中國汽車電子市場規模及增長率
資料來源：公開資料整理
四、全球半導體設備規模
1、市場規模
就全球半導體設備市場規模變動而言，隨著下游消費電子需求回暖，疊加汽車電子產業快速擴張，全球半導體產業景氣度高漲帶動半導體設備市場規模持續擴張，數據顯示，2021年全球半導體設備市場規模達1026.4億美元，同比2020年增長44%以上，經歷了2019年產業的整體萎縮，產業回彈規模更快。就趨勢而言，目前汽車電子仍有較大發展空間，整體消費電子在東南亞等地滲透率有提升空間，半導體設備規模將保持擴張趨勢。
2015-2021年全球半導體設備市場規模及增長率
資料來源：SEMI，華經產業研究院整理
贊助商廣告展示
2、市場結構
細分產品類型而言，晶圓制造設備種類眾多且技術壁壘深厚，如光刻機等產品價格極高，是半導體設備的主要組成部分，相較2020年結構（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構占比
資料來源：SEMI，華經產業研究院整理
3、區域分布
就全球半導體區域分布而言，我國大陸再次成為全球最大的半導體銷售區域，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，華經產業研究院整理
五、中國半導體設備產業現狀
1、市場規模
就中國半導體設備市場規模變動而言，政策持續推動疊加芯片國產化需求越加明顯，半導體設備作為影響芯片的關鍵技術組成，整體市場規模持續擴張。數據顯示，2021年中國半導體設備市場規模達296.4億美元，同比2020年增長58%左右。目前國內半導體產業相較國際先進水平仍有差距，除開產品技術工藝外，設備差距更是限制半導體技術發展的關鍵，如ASML光刻機被“現代工藝之花”，國產設備差距極大，隨著國內政策持續鼓勵，我國半導體設備國產化替代空間廣闊。
2015-2021年全球半導體設備市場規模及增長率
資料來源：SEMI，華經產業研究院整理
2、國產化進程
雖然目前國內半導體設備需求占比全球最高，但國內整體國產化水平仍較低。中國電子專用設備工業協會數據顯示，2021年國產半導體設備銷售額385.5億元，同比2020年增長58.71%，國產設備整體僅占20%左右。
2021年中國半導體設備國產化占比情況
資料來源：中國電子專用設備工業協會，華經產業研究院整理
就目前國內主要半導體設備國產化率情況而言，刻蝕設備、薄膜設備、清洗設備技術要求較低，國產突破較早，目前國產化率都在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的產品，目前技術水平仍停留在研發及提升技術方面，這些設備不僅價值量占比高，且對工藝品質影響較大，是實現國產替代的戰術重心。預計隨著國內半導體國產化政策持續推進，半導體設備國產化推進空間巨大。
2020年中國半導體設備與原材料國產化率
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，目前半導體產線中最具價值量環節（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，形成了穩態競爭格局。數據顯示，2021年全球前三半導體設備企業分別為應用材料、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，華經產業研究院整理
光刻機被稱作“現代工藝之花”，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含量最高的設備，包含上萬個零部件，集合了數學、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。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，華經產業研究院整理
七、半導體發展趨勢
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業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，中國政府將繼續重點支持本土的半導體設備及材料行業，即使在中美關系緩和以及設備松綁的預期下，國產化大趨勢不變。
更多信息可以來這里獲取==>>電子技術應用-AET<<
