半導體設備是制造半導體器件所必需的精密儀器和設備,被譽為半導體行業的基石。在半導體制造過程中,這些設備扮演著至關重要的角色,對于實現高效、高質量的半導體器件生產尤為重要。當前,以半導體設備為代表的半導體產業已經成為我國戰略性產業,不僅關乎我國經濟發展的戰略方向,更是大國間科技競爭的戰略制高點。
半導體設備產業細分領域
半導體設備行業可以細分為多個領域,主要包括:
制造設備(前道設備):包括光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備、CMP設備、清洗設備、離子注入機設備、熱處理設備等。
封測設備(后道設備):包括封裝設備和測試設備,封裝設備主要有劃片機、貼片機、裂片機、引線鍵合機、切筋成型機等;測試設備主要有分選機、測試機、探針臺等。
半導體設備產業鏈結構
半導體設備產業鏈主要分為上游、中游和下游三個環節:
上游:主要為零部件及系統,零部件包括軸承、傳感器、反應腔噴淋頭、射頻發生器、石英、機械臂、泵等;核心子系統包括氣液流量控制系統、真空系統、制程診斷系統、光學系統、熱管理系統、集成系統等。
中游:主要為半導體設備,包括光刻機、刻蝕機、清洗設備、量測設備、分選機等。
下游:主要為半導體制造企業,包括華潤微電子、士蘭微、通富微電、水晶光電等。
半導體設備行業發展現狀
市場規模
據中研普華產業院研究報告《2024-2029年中國半導體設備行業現狀分析與發展前景預測報告》分析
根據SEMI發布的數據,2021年全球半導體設備市場規模達到1025億美元,預計2023年將增長至1208億美元,復合增長率為8.56%。2021年中國大陸半導體設備的銷售額達296.2億美元,同比增長58.23%,占全球半導體設備市場28.90%的份額,中國大陸已成為全球半導體設備第一大市場。
競爭格局
全球半導體設備市場主要由歐洲、美國和日本的企業主導。中國本土的半導體設備廠商市占率有待提高,但近年來國內半導體設備行業保持快速增長,涌現出一批具備領先優勢的企業,如北方華創、中微公司等。北方華創在刻蝕、沉積、清洗、熱處理、檢測等半導體制造工藝流程中實現了除光刻外的全棧式覆蓋,而中微公司則在刻蝕設備領域取得了重大突破。
政策環境
中國政府通過制定一系列鼓勵技術創新的政策,如加大研發投入、提供稅收優惠和資金扶持等,推動半導體行業的發展。例如,在“十二五”期間,國家出臺《中國制造2025》,提出要形成關鍵制造設備的供貨能力。2021年,國家出臺《“十四五”國家信息化規劃》,提出要加快集成電路設計工具等特色工藝的突破,并加強集成電路等關鍵前沿領域的戰略研究布局和技術融通創新。這些政策的出臺,為半導體設備行業的發展提供了強有力的支撐。
技術進步
半導體設備的技術升級與半導體制造的工藝發展相輔相成。隨著制程節點的不斷減小,半導體設備對零部件的技術工藝要求持續提高。近年來,國內半導體設備企業在技術研發上不斷投入,取得了顯著進展。例如,上海微電子正致力于研發28納米浸沒式光刻機,中微半導體則成功打破了其他國家的技術封鎖,制造精度從65納米一步步突破到了5納米。
市場需求
半導體設備市場需求持續增長,主要得益于下游晶圓巨大需求、5G基礎設施以及服務器云計算的快速發展。這些領域的發展推動了相關芯片需求的持續增加,進一步推動了全球半導體設備市場的復蘇。
挑戰與機遇
盡管國內半導體設備行業取得了顯著進展,但仍面臨諸多挑戰。一方面,美國等國家的封鎖使得國產替代和自主可控成為亟待解決的問題;另一方面,國內半導體設備企業的市占率仍有待提高,國產設備上升空間較大。然而,隨著下游市場需求的提高及政策鼓勵的推動,國內半導體設備制造廠商將進一步擴充成熟制程產能、加大研發投入并拓寬產品品類,加速推進國產替代和自主可控裝備的研發生產進程。
半導體設備行業是半導體產業鏈的關鍵環節,為芯片制造提供核心工具和解決方案。該行業受技術驅動,遵循摩爾定律,技術節點的進步帶動設備投資額大幅增長。目前,全球半導體設備市場規模龐大,但國產化率仍有提升空間,特別是在光刻、刻蝕和薄膜沉積等核心環節。
市場競爭格局:
全球范圍內,半導體設備市場呈現高度集中的特點,由少數幾家企業主導。
中國半導體設備廠商在近年來取得了顯著進步,已覆蓋多個細分領域,國產化率已達35%,并有望在未來幾年內進一步提升。
市場上的競爭對手:
國際知名設備廠商如美國應用材料公司、泛林集團、科磊以及荷蘭ASML等,在技術實力、業務及營收規模、產品品質等方面具有明顯優勢。
中國本土半導體設備企業如北方華創、中微公司、盛美上海等,在自主研發和創新能力方面取得了顯著成果,逐步打破了國際廠商的壟斷地位,但與國際知名設備廠商相比仍存在一定的差距。
重點企業情況分析
北方華創:
作為中國半導體設備行業的領軍企業之一,北方華創在光刻、刻蝕、薄膜沉積等領域具有強大的研發和生產能力。
公司積極布局產業鏈上下游,提升智能制造水平,加快半導體設備行業的產業鏈布局。
中微公司:
中微公司在刻蝕設備領域具有顯著優勢,產品性能達到國際先進水平。
公司高度重視研發創新,不斷加大研發投入,提升自主創新能力。
盛美上海:
盛美上海在清洗設備領域具有領先地位,產品廣泛應用于全球各大半導體制造廠商。
公司注重知識產權保護,積極應對市場惡性競爭,推動行業健康發展。
技術創新:
隨著半導體技術的不斷進步,半導體設備行業正朝著更高端、更精細化的方向發展。
極紫外光刻技術、三維堆疊技術等新興技術的應用,將為半導體設備行業帶來新的增長點。
國產替代:
在國家政策的大力支持下,中國半導體設備廠商將迎來更多的發展機遇。
國產替代不僅有助于降低國內半導體產業的成本,提高其競爭力,同時也為國內設備廠商帶來了巨大的市場機遇。
市場需求增長:
隨著5G、物聯網、云計算等技術的普及和發展,以及AI、HPC等新興應用的崛起,對半導體的需求持續增長。
這種增長直接推動了半導體設備行業的發展,預計未來幾年半導體設備市場將保持穩定增長態勢。
半導體設備行業前景
從市場需求和趨勢來看,半導體設備行業具有廣闊的發展前景。
市場需求旺盛:
AI、量子計算、5G等技術應用需求推動下,全球芯片需求旺盛,行業正處于新一輪擴張階段。
據國際半導體產業協會(SEMI)統計,2024年全球半導體銷售額將達到創紀錄的6112億美元,預計到2025年將進一步增長12.5%。
市場份額提升:
中國大陸在半導體設備市場上的地位日益重要。2024年,中國大陸市場預計將占據全球32%的份額,設備出貨額預計將超過350億美元。
隨著國產替代進程的加速和科技制裁的影響,國內設備廠商正迎來發展機遇。
半導體設備行業目前存在問題及痛點分析
惡性競爭:
當前中國本土芯片技術不斷突破的同時,市場也面臨部分“惡性競爭”。如低價內卷、設備翻新抄襲等問題頻發,嚴重損害了行業健康發展。
技術差距:
與國際知名設備廠商相比,中國半導體設備廠商在技術實力、產品品質等方面仍存在一定的差距。這限制了國內設備廠商在高端市場的競爭力。
人才短缺:
據中國半導體協會預測,到2025年,中國芯片專業人才缺口將擴大至30萬人。人才短缺已成為制約半導體設備行業發展的關鍵因素之一。
半導體設備行業作為半導體產業的基石,具有廣闊的發展前景和巨大的市場潛力。在政策支持、技術進步和市場需求的推動下,國內半導體設備行業將迎來更加廣闊的發展空間。
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