半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化勢在必行分析半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化勢在必行半導(dǎo)體技術(shù)的進步以及產(chǎn)品不斷的迭代使得市場對于半導(dǎo)體設(shè)備的要求越來越高。我國半導(dǎo)體產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進口的原因在于我國本土半導(dǎo)體行業(yè)設(shè)計和制造能力不足，這也是半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中壁壘較高的兩個環(huán)節(jié)。目前中國集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，但國產(chǎn)設(shè)備的國產(chǎn)化率仍較低，集成電路產(chǎn)業(yè)有著較強的需求。根據(jù)SEMI統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為385．5億元，占中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額的比例為20．02%。2019年以來國際環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜多變，深刻影響到國家加快建設(shè)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈，加快集成電路領(lǐng)域的。而與此同時，相繼出臺的國家以及地方層面的政策對我國的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強有力的保障，為國產(chǎn)設(shè)備廠商創(chuàng)造了機遇。中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)競爭格局（一）半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場份額2021年我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模為2015億元，根據(jù)行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的業(yè)務(wù)收入進行核算，其中北方華創(chuàng)的市場份額占比位居第一，達到12．4％，其次是中微公司、盛美上海和至純科技分別占比6．2％、5．7％和4．9％，長川科技、華海清科和新益昌占比3．5％、2．8％和1．6％，其他企業(yè)占比合計為62．9％。（二）半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場集中度在國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備市場集中度方面來看，整體市場集中度處于低速上升的趨勢，行業(yè)分布格局較為分散，2020年行業(yè)CR5為29．6％，同比提高2．1個百分點，到2021年行業(yè)CR5超過30％，達到32．7％，同比提高3．1個百分點。（三）半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)地區(qū)分布從地區(qū)分布來看，基于地區(qū)的生產(chǎn)產(chǎn)值和企業(yè)分布的數(shù)量，華南和華東等地區(qū)的產(chǎn)業(yè)集中度較高，根據(jù)北京研精畢智的行業(yè)分析數(shù)據(jù)，2021年兩者所占的市場比重分別為36．2％和29．8％，其次是華北、華中和東北地區(qū)的占比相對比較低，為9．2％、7．6％和5．1％，其他地區(qū)占比為12．1％，未來我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)集中度仍有進一步提高的發(fā)展空間。中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場處于高速發(fā)展期近年來，我國大陸半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備行業(yè)處于高速發(fā)展期。根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年中國大陸半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模達21億美元，同比增長24．3%，2016-2020年均復(fù)合增長率為31．6%。在市場競爭方面，由于國外知名企業(yè)憑借著規(guī)模大、產(chǎn)品線覆蓋廣度高、品牌認(rèn)可度高等優(yōu)勢，占據(jù)我國主要市場份額，國產(chǎn)企業(yè)推廣難度較大，導(dǎo)致我國半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備行業(yè)國產(chǎn)化率較低。長期來看，隨著國產(chǎn)企業(yè)在檢測與量測領(lǐng)域突破不斷增加，受益于國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈迅速發(fā)展，我國半導(dǎo)體檢測與量測設(shè)備行業(yè)國產(chǎn)化率有望在未來幾年加速提升。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)發(fā)展情況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)備市場也呈增長趨勢。根據(jù)SEMI統(tǒng)計，全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額從2013年的約318億美元增長至2021年的1，026億美元，年均復(fù)合增長率約為15．77%。由于半導(dǎo)體專用設(shè)備行業(yè)對制造工藝和標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格，行業(yè)進入的技術(shù)壁壘、市場壁壘和客戶認(rèn)知壁壘較高，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場集中度較高。目前全球前十大半導(dǎo)體設(shè)備制造商主要集中在美國、日本和荷蘭。根據(jù)VLSIResearch數(shù)據(jù)，2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備前十名廠商合計實現(xiàn)銷售收入708億美元，市占率為76．63%。中國半導(dǎo)體設(shè)備廠商因發(fā)展起步較晚，目前尚未進入全球行業(yè)前列。從需求端分析，根據(jù)SEMI統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2013-2021年半導(dǎo)體設(shè)備在大陸銷售額的年復(fù)合增長率達到31．07%。2021年，中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備的銷售額達到296．2億美元，同比增長58．23%，發(fā)展勢頭強勁。我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)壟斷格局半導(dǎo)體量檢測設(shè)備是半導(dǎo)體制造過程中對芯片性能與缺陷的進行檢測的關(guān)鍵設(shè)備，分為前道和后道檢測。前道檢測主要用于晶圓加工環(huán)節(jié)，主要是針對光刻、刻蝕、薄膜沉積、清洗、CMP等每個工藝環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制的檢測，目的是檢查每一步制造工藝后晶圓產(chǎn)品的加工參數(shù)是否達到設(shè)計的要求或者存在影響良率的缺陷，屬于物理性的檢測；半導(dǎo)體后道測試設(shè)備主要是用在晶圓加工之后、封裝測試環(huán)節(jié)內(nèi)，主要是利用電學(xué)對芯片進行功能和電參數(shù)測試，主要包括晶圓測試和成品測試兩個環(huán)節(jié)，目的是檢查芯片的性能是否符合要求，屬于電性能的檢測。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)運作的兩種模式：IDM和垂直分工模式半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)運作主要有兩種模式，即IDM模式和垂直分工模式。如前文所述，半導(dǎo)體整個制造過程主要包括芯片設(shè)計、晶圓制造和封裝測試三大環(huán)節(jié)。所謂IDM（IntegratedDeviceManufacture）模式，即由一個廠商獨立完成芯片設(shè)計、制造和封裝三大環(huán)節(jié)，英特爾和三星是全球*具代表性的IDM企業(yè)。另一種模式為垂直分工模式，即Fabless（無晶圓制造的設(shè)計公司）+Foundry（晶圓代工廠）+OSAT（封裝測試企業(yè)），F(xiàn)abless是指專注于芯片設(shè)計業(yè)務(wù)，只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè)計與銷售，將生產(chǎn)、測試、封裝等環(huán)節(jié)外包的設(shè)計企業(yè)，代表企業(yè)有高通、英偉達、AMD等；Foundry即晶圓代工廠，指只負(fù)責(zé)制造、封測的一個或多個環(huán)節(jié)，不負(fù)責(zé)芯片設(shè)計，可以同時為多家設(shè)計公司提供服務(wù)的企業(yè)，代表企業(yè)有臺積電、中芯國際等。OSAT指專門從事半導(dǎo)體封裝和測試的企業(yè)。在臺積電成立以前，半導(dǎo)體行業(yè)只有IDM一種模式。IDM模式的優(yōu)勢在于資源的內(nèi)部整合優(yōu)勢，以及具有較高的利潤率。IDM模式貫穿整個半導(dǎo)體生產(chǎn)流程，不存在工藝流程對接問題，新產(chǎn)品從開發(fā)到面市的時間較短，且因為覆蓋前端的IC設(shè)計和末端的品牌營銷環(huán)節(jié)，具有較高的利潤率水平。但其公司規(guī)模龐大、管理成本和運營費用較高，同時半導(dǎo)體生產(chǎn)需要龐大的資本支出，使得行業(yè)內(nèi)只有極大的幾家IDM企業(yè)能夠生存。半導(dǎo)體制造業(yè)具有明顯的規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)，擴大規(guī)模可以顯著降低單位產(chǎn)品的成本，提高企業(yè)競爭力，降低產(chǎn)品價格，垂直分工模式應(yīng)運而生。一方面，垂直分工模式使得Fabless投資規(guī)模較小，運行費用較低，因此涌現(xiàn)出了大量的上等的芯片設(shè)計企業(yè)。另一方面，F(xiàn)oundry能夠最大化的利用產(chǎn)能，提高資本支出的收益率。但垂直分工模式可能會因芯片設(shè)計和生產(chǎn)無法順利協(xié)同，導(dǎo)致芯片從設(shè)計到面市的時間過長，給芯片設(shè)計廠商造成損失。半導(dǎo)體工業(yè)中有兩種常用方法生產(chǎn)單晶硅，即直拉單晶制造法（CZ法）和懸浮區(qū)熔法（FZ法）。CZ法是硅片制造常用的方法，它較FZ法有較多優(yōu)點，例如只有CZ法能夠做出直徑大于200mm的晶圓，并且它的價格較為便宜。CZ法的原理是將多晶硅硅料置于坩堝中，使用射頻或電阻加專線圈加熱熔化，待溫度超過硅的熔點溫度后，將籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、轉(zhuǎn)肩等徑等步驟，完成一根單晶硅棒的拉制。單晶生長爐是生產(chǎn)單晶硅的主要半導(dǎo)體設(shè)備。目前全球的單晶生長爐主要由美國Kayex、德國PVATePla、日本Ferrotec等企業(yè)供應(yīng)，國內(nèi)的單晶生長爐企業(yè)主要包括晶盛機電、南京晶能、連城數(shù)控等。單晶硅棒完成后，還需要經(jīng)過一系列加工才能得到硅片成品，主要涉及的半導(dǎo)體設(shè)備有切片機、研磨機、濕法刻蝕機、清洗機、拋光機和量測機。目前上述硅片加工設(shè)備主要由日本、德國和美國廠商提供，國內(nèi)僅有晶盛機電等少數(shù)廠家推出了部分硅片加工設(shè)備，市場占有率較低。半導(dǎo)體設(shè)備市場空間廣闊。2019年-2021年，受到下游應(yīng)用需求的驅(qū)動以及疫情對行業(yè)供需關(guān)系的影響，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場經(jīng)歷了一輪高景氣周期。2022年，半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模有望再創(chuàng)新高。根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)，2022年，全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額有望達1143．4億美元，同比增長11．24%，以2021年中國市場的占比測算，預(yù)估2022年中國半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模有望達329．48億美元，同比增長11．24%。半導(dǎo)體設(shè)備公司的增量將更多地來源于市場份額的提升。在半導(dǎo)體設(shè)備整體市場規(guī)模保持穩(wěn)定的過程中，產(chǎn)業(yè)鏈公司的增量將更多地來源于市場份額的提升。市場份額的提升主要由三個因素驅(qū)動：產(chǎn)品的競爭力、所處細分市場的份額或空間、品類擴張能力。其中，產(chǎn)品的競爭力是公司立足于市場獲取份額的基礎(chǔ)，所處市場的份額或空間將決定公司高速成長的持續(xù)性，而品類擴張能力能夠持續(xù)拓展公司的成長邊界。在市場國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)自主可控等多重因素的驅(qū)動下，中國大陸晶圓制造及其配套設(shè)備環(huán)節(jié)的加速發(fā)展勢在必行。中國大陸是全球最大的電子終端消費市場和半導(dǎo)體銷售市場，吸引著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向大陸的遷移。從產(chǎn)業(yè)鏈配套層面來看，在中游晶圓制造環(huán)節(jié)，中國具備成為全球最大晶圓產(chǎn)能基地的潛力。特別是在中國打造制造強國的戰(zhàn)略下，政府在產(chǎn)業(yè)政策、稅收、人才培養(yǎng)等方面大力支持和推進本土半導(dǎo)體制造的規(guī)模化和高端化。近年來，中美貿(mào)易摩擦凸顯出供應(yīng)鏈安全和自主可控的重要性和急迫性，晶圓制造及其配套設(shè)備等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基石，加速發(fā)展勢在必行。根據(jù)ICInsights的數(shù)據(jù)，2021年，全球晶圓產(chǎn)能約2160萬片/月（8寸約當(dāng)），同比增長3．78%，中國大陸晶圓產(chǎn)能350萬片/月（8寸約當(dāng)），同比增長9．92%，在全球的占比約16．2%。根據(jù)SIA的數(shù)據(jù)，伴隨著中國大陸晶圓產(chǎn)能的持續(xù)快速擴張，2030年，大陸晶圓產(chǎn)能在全球的占比有望達24%，屆時將成為全球最大的晶圓產(chǎn)能區(qū)域市場。中國大陸晶圓產(chǎn)能的持續(xù)擴張，有望持續(xù)拉動上游配套半導(dǎo)體設(shè)備的市場需求。內(nèi)資晶圓產(chǎn)線產(chǎn)能距離規(guī)劃仍有較大的提升空間，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的訂單增量前景廣闊。目前，內(nèi)資晶圓產(chǎn)線仍然是國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的消費主力，從遠期內(nèi)資晶圓產(chǎn)線的建設(shè)情況來看，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的需求前景更為樂觀。根據(jù)各公司官網(wǎng)的不完全統(tǒng)計，目前，內(nèi)資晶圓產(chǎn)線的總產(chǎn)能約為162．5萬片/月（8寸約當(dāng)），而各條產(chǎn)線的規(guī)劃總產(chǎn)能約為454．5萬片/月（8寸約當(dāng)），現(xiàn)有產(chǎn)能距規(guī)劃產(chǎn)能仍有較大的擴充空間，因此，內(nèi)資晶圓產(chǎn)能的大幅擴張，有望為國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備公司帶來廣闊的訂單增量。當(dāng)前半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率仍處于非線性提升區(qū)間，驅(qū)動的份額提升，將為行業(yè)貢獻可觀的成長速度和空間。對于國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商而言，其驅(qū)動力除了行業(yè)規(guī)模的自然擴張，還包括在國內(nèi)市場的。根據(jù)中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2021年，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為385．5億元，同比增長58．71%，占中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額的比例為20．02%。以半導(dǎo)體晶圓制造設(shè)備為例，當(dāng)前的國產(chǎn)設(shè)備對28nm及以上制程的工藝覆蓋度日趨完善，并積極推進14nm及以下制程的工藝突破，產(chǎn)品正處于驗證密集通過、開啟規(guī)模化起量的成長階段。并且，各大半導(dǎo)體設(shè)備廠商基于產(chǎn)品上線量產(chǎn)的契機，也在與客戶密切開展工藝設(shè)備的合作研發(fā)、已有產(chǎn)品的迭代和細分新品類的擴充，利于產(chǎn)品競爭力和市場拓展的繼續(xù)深入。所以，目前的半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率仍處于非線性增長區(qū)間，未來國產(chǎn)設(shè)備有望加速滲透。假設(shè)2025年，該統(tǒng)計口徑下的中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場的國產(chǎn)化率提升至50%，則2021-2025年，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額的CAGR近30%。并且，對于65-40nm等國內(nèi)配套較成熟的制程，本土半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商的單一供應(yīng)比例最高已達80%，足見設(shè)備國產(chǎn)化有較高的成長空間。豐富的半導(dǎo)體工序催生出眾多的半導(dǎo)體設(shè)備類型，從硅片制造、芯片設(shè)計、晶圓制造、封裝和測試，配套的半導(dǎo)體設(shè)備品類多元，各個領(lǐng)域間具備較高的技術(shù)和市場壁壘。布局刻蝕沉積等大賽道的設(shè)備廠商，具備更為廣闊的收入空間。通過對半導(dǎo)體設(shè)備市場競爭格局的分析可知，營收在百億美金量級的龍頭公司，其業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)基本覆蓋了半導(dǎo)體設(shè)備細分市場規(guī)模前三大的品類：刻蝕、光刻和沉積。鑒于此，對于本土半導(dǎo)體設(shè)備廠商而言，在刻蝕和沉積等大賽道深入布局的公司，具備更為廣闊的遠期收入空間，未來的發(fā)展前景十分廣闊。半導(dǎo)體設(shè)備是一個擁有極高技術(shù)壁壘的行業(yè)，目前主要被美國、日本和荷蘭的巨頭壟斷，他們起步較早，伴隨著整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一起成長，相應(yīng)產(chǎn)品也已經(jīng)成為事實上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其他設(shè)備公司無論資金、技術(shù)、研發(fā)能力、市場地位等各方面。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)投資前景如何?半導(dǎo)體設(shè)備是一個擁有極高技術(shù)壁壘的行業(yè)，目前主要被美國、日本和荷蘭的巨頭壟斷，他們起步較早，伴隨著整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一起成長，相應(yīng)產(chǎn)品也已經(jīng)成為事實上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其他設(shè)備公司無論資金、技術(shù)、研發(fā)能力、市場地位等各方面，都與排名靠前的國際巨頭差距較大。從半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)細分產(chǎn)品來看，光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設(shè)備為半導(dǎo)體設(shè)備主要核心設(shè)備，分別占比24%、20%、20%。其次為測試設(shè)備和封裝設(shè)備，分別占比9%、6%。前端（晶圓制造）和后端（封裝和測試）半導(dǎo)體設(shè)備市場都在為全球增長做出貢獻。其中，晶圓制造設(shè)備還是占據(jù)主導(dǎo)地位，2020年銷售額為612億美元，占整個半導(dǎo)體設(shè)備銷售額的86．12%。封裝設(shè)備和測試設(shè)備銷售額分別為60．1億美元和38．5億美元，占比分別為8．46%和5．42%。我國已成為全球第一大半導(dǎo)體設(shè)備市場，約占全球35%的市場份額，但設(shè)備依賴進口，自給率低。在未來銷售額分化的大背景下，國產(chǎn)設(shè)備廠商仍然具有較大的市場空間。我國半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展將在多重限制下穩(wěn)步發(fā)展，市場競爭加劇，供需不平衡依然嚴(yán)重。我國工藝水平落后，制程功率密度不足，需要多種復(fù)雜的制程設(shè)備供應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。半導(dǎo)體設(shè)備下游需求旺盛疊加國產(chǎn)化加速，中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)將進入超級景氣周期。從半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的核心產(chǎn)品光刻機、刻蝕機、PVD、CVD和氧化/擴散設(shè)備來看，各類半導(dǎo)體設(shè)備top3的企業(yè)中主要為美國、荷蘭與日本的企業(yè)，且各類半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)集中度極高，top3企業(yè)的合計市占率均在70%以上。根據(jù)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)推薦綱要》，2030年半導(dǎo)體芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)將擴大至5倍以上，對人才的需求將成倍增長。如果國家對集成電路項目全部投資到位，中國需要70萬人，而目前中國的從業(yè)者只有一半左右，約30多萬。從集成電路企業(yè)發(fā)布的人才需求來看，研發(fā)和銷售是企業(yè)人員需求量最大的兩個部分，對半導(dǎo)體芯片行業(yè)研發(fā)崗位的需求高達55%，其后是銷售客戶支持類崗位，占18%。隨著國際產(chǎn)能不斷向我國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移，英特爾、三星等國際大廠陸續(xù)在我國大陸地區(qū)投資建廠，同時在集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金的引導(dǎo)下，我國半導(dǎo)體設(shè)備的需求巨大。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)突破1000億美元，其中晶圓設(shè)備占據(jù)主流，市場份額超過85%。作為全球最大的半導(dǎo)體市場，中國的半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模接近2000億元。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)與中國已經(jīng)在全球范圍內(nèi)獲得高額市場份額的行業(yè)（包括高鐵，太陽能電池板和電信設(shè)備）不同，中國大陸在半導(dǎo)體領(lǐng)域的全球市場份額和競爭力，尤其是在總部設(shè)在中國的公司方面，在半導(dǎo)體領(lǐng)域仍然不大。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)者主要分布在歐洲，日本，韓國，中國臺灣和美國。半導(dǎo)體可能是世界上最重要的行業(yè)，因為它們是各種產(chǎn)品和服務(wù)的基礎(chǔ)。此外，它們在新興技術(shù)（例如人工智能（AI），高性能計算（HPC），5G，物聯(lián)網(wǎng)和自治系統(tǒng)等）中發(fā)揮關(guān)鍵的促成作用。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能以及汽車電子等新技術(shù)和新產(chǎn)品的應(yīng)用，將帶來龐大的半導(dǎo)體市場需求，行業(yè)將進入新一輪的上升周期。半導(dǎo)體設(shè)備位于產(chǎn)業(yè)鏈的上游，其市場規(guī)模隨著下游半導(dǎo)體的技術(shù)發(fā)展和市場需求而波動。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模的擴大離不開對半導(dǎo)體材料的巨大需求。第三代半導(dǎo)體材料應(yīng)時代而生，以碳化硅、氮化鎵為代表的材料可以制備耐高壓、高頻的功率器件，其中碳化硅是綜合性能最好、商品化程度最高、技術(shù)最成熟的第三代半導(dǎo)體材料。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模已經(jīng)達到710．6億美元，同比上升18．93%。預(yù)計2021年原始設(shè)備制造商的半導(dǎo)體