根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景分析報告（2024-2031年）》顯示，半導(dǎo)體設(shè)備泛指生產(chǎn)各類半導(dǎo)體產(chǎn)品所需要的設(shè)備，半導(dǎo)體設(shè)備可以分為IC制造設(shè)備和封測設(shè)備兩大類。IC制造設(shè)備大致可以分為11大類，50多種機(jī)型，其核心有光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積機(jī)、離子注入機(jī)、CMP設(shè)備、清洗機(jī)、前道檢測設(shè)備和氧化退火設(shè)備八大類。封測設(shè)備可以細(xì)分為分選機(jī)、劃片機(jī)、貼片機(jī)、檢測設(shè)備等。
一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、市場規(guī)模
中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀(jì)50年代，當(dāng)時半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)剛剛起步，設(shè)備主要依靠自主研發(fā)和生產(chǎn)。近年來，隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。同時，國內(nèi)政策的大力支持也為行業(yè)發(fā)展提供了有力保障。未來，中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長態(tài)勢，并有望在全球市場上占據(jù)更大的份額。2019年中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模為968.4億元，到2023年這一規(guī)模達(dá)到2190.24億元，并占全球市場的份額達(dá)到35%。具體如下：
資料來源：SEMI，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
2、供應(yīng)規(guī)模
半導(dǎo)體設(shè)備是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的核心環(huán)節(jié)，經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，我國半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化已取得一定進(jìn)展，尤其是對 28nm 及以上制程的工藝覆蓋日趨完善，在去膠、CMP、刻蝕和清洗設(shè)備市場的國產(chǎn)化率已突破雙位數(shù)，成長邊界不斷拓寬。然而，我國在光刻機(jī)、量測檢測設(shè)備、離子注入機(jī)和涂膠顯影設(shè)備等領(lǐng)域的國產(chǎn)化率仍在 10%以下，整體國產(chǎn)化率處于較低水平，半導(dǎo)體設(shè)備尤其是高端設(shè)備的國產(chǎn)替代進(jìn)程任重而道遠(yuǎn)。
我國各品類半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率情況
| 設(shè)備品類 | 主要海外企業(yè) | 主要國內(nèi)企業(yè) | 國產(chǎn)化率 |
| 光刻設(shè)備 | ASML、尼康、佳能 | 上海微電子 | ＜1% |
| 量測檢測設(shè)備 | KLA、應(yīng)用材料 | 精測電子、中科飛測 | ＜5% |
| 涂膠顯影設(shè)備 | TEL、DNS | 芯源微、盛美上海 | 約5% |
| 離子注入 | 應(yīng)用材料 | 萬業(yè)企業(yè) | ＜10% |
| 薄膜沉積 | 應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體、TEL | 拓荊科技、北方華創(chuàng)、中微公司、盛美上海 | ＜20% |
| 刻蝕設(shè)備 | 泛林半導(dǎo)體、引用材料、TEL | 北方華創(chuàng)、屹唐半導(dǎo)體 | 20%-30% |
| 清洗設(shè)備 | 泛林半導(dǎo)體、DNS、TEL | 盛美上海、北方華創(chuàng)、芯源微 | 約30% |
| 熱處理設(shè)備 | KE、TEL | 北方華創(chuàng)、盛美上海、屹唐半導(dǎo)體 | 30%-40% |
| 去膠設(shè)備 | 泛林半導(dǎo)體 | 屹唐半導(dǎo)體、浙江宇謙、上海稷以 | ＞80% |
資料來源：Gartner，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
近年來中美摩擦加劇，美國針 對中國在高科技領(lǐng)域的限制增多，企圖通過加大制裁力度來限制國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 2020 年 12 月，美國將中芯國際列入“實(shí)體清單”，限制企業(yè) 14nm 及以下半導(dǎo)體制程的 擴(kuò)產(chǎn)；2022 年 8 月，美國簽署《芯片與科學(xué)法案》，主要用于增強(qiáng)美國本土晶圓廠的競 爭力，并明確規(guī)定獲得美國政府補(bǔ)貼的企業(yè)，10 年內(nèi)不得在中國大陸擴(kuò)產(chǎn) 28nm 以下的 芯片制造?！缎酒ò浮返暮炇?，進(jìn)一步加劇了中美在高科技領(lǐng)域的脫鉤程度，導(dǎo)致國 內(nèi)芯片先進(jìn)制程發(fā)展受到限制。
3、需求規(guī)模
受益內(nèi)資晶圓廠建廠潮興起，疊加國產(chǎn)替代在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的深入推進(jìn)，國內(nèi)大多半導(dǎo)體設(shè)備上市企業(yè) 2023 年全年業(yè)績實(shí)現(xiàn)正增長。截至 2024 年 1 月 29 日，歸屬于申萬半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的 18 家上市企業(yè)中，共有 11 家企業(yè)發(fā)布 2023 年全年業(yè)績預(yù)告，其中有 9 家企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)績正向增長，占比超過 80%。如中微公司預(yù)計(jì) 2023 年?duì)I業(yè)收入約 62.6 億元，同比增長約 32.1%；凈利潤為 17 億元至 18.5 億元，同比增加約 45.32%至 58.15%；2023 年新增訂單金額約 83.6 億元，同比增長約 32.3%；拓荊科技預(yù)計(jì) 2023 年全年?duì)I收為 260 億元至 280 億元，同比增長 52.44%至 64.17%。歸屬于母公司所有者的凈利潤預(yù)計(jì)為 60 億元至 72 億元，同比增長 62.81%至 95.38%。隨著 2024 年大陸本土晶圓制造廠資本開支繼續(xù)維持較高強(qiáng)度，以及半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)替代進(jìn)程繼續(xù)推進(jìn)，國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商業(yè)績有望繼續(xù)增長。
二、行業(yè)細(xì)分市場分析
1、前道設(shè)備
前道工藝設(shè)備側(cè)重于半導(dǎo)體的制造和加工，涵蓋氧化/擴(kuò)散，光刻，刻蝕，清洗，離子注入，薄膜生長和拋光等步驟，包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、CVD 設(shè)備、PVD 設(shè)備、離子注入設(shè)備和 CMP 研磨設(shè)備等，后道設(shè)備則主要用于半導(dǎo)體的封裝和性能測試，包括測試機(jī)、探針臺和分選機(jī)等。一般來說，前道設(shè)備的技術(shù)難度較高，生產(chǎn)工序繁多，在芯片出產(chǎn)過程中也是技術(shù)難度較大、資金投入最多的環(huán)節(jié)。從銷售額來看，前道設(shè)備在半導(dǎo)體專用設(shè)備中成本占比約為 80%（國際半導(dǎo)體設(shè)備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)），占據(jù)半導(dǎo)體專用設(shè)備主要市場份額。
2019年我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)前道設(shè)備市場規(guī)模為834.76億元，2023年已經(jīng)達(dá)到1907.7億元。具體如下：
資料來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
2、后道設(shè)備
半導(dǎo)體后道測試設(shè)備是集成電路生產(chǎn)的重要專用設(shè)備，主要分為測試機(jī)、分選機(jī)、探針臺。測試機(jī)是檢測芯片功能和性能的專用設(shè)備，測試機(jī)對芯片施加輸入信號，采集被檢測芯片的輸出信號與預(yù)期值進(jìn)行比較，判斷芯片在不同工作條件下功能和性能的有效性，分選機(jī)和探針臺是將芯片的引腳與測試機(jī)的功能模塊連接起來并實(shí)現(xiàn)批量自動化測試的專用設(shè)備。測試機(jī)、分選機(jī)、探針臺三者在不同環(huán)節(jié)配合使用。具體來看，設(shè)計(jì)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，三者均使用，芯片設(shè)計(jì)公司先使用測試機(jī)和探針臺對晶圓樣品進(jìn)行檢測，之后再使用測試機(jī)和分選機(jī)對集成電路封裝樣品進(jìn)行成品測試，驗(yàn)證樣品的功能和性能的有效性。1）晶段圓制造階段CP(Chip Probe) 測試：搭配使用探針臺和測試機(jī)，是在晶圓制造完成后、進(jìn)行封裝前，對晶圓上的芯片進(jìn)行功能和電參數(shù)性能測試；2）封裝測試階段FT(Final Test)測試：使用分選機(jī)和測試機(jī)，是指在芯片封裝完成以后，對集成電路進(jìn)行的功能和電參數(shù)性能測試，只有通過測試的芯片才會被出貨。在實(shí)際應(yīng)用中，F(xiàn)T測試環(huán)節(jié)是必備的流程，而CP 試環(huán)節(jié)一般在制造良率偏低的情況下應(yīng)用較多，以免增加封裝環(huán)節(jié)成本，或者在SiP等難以進(jìn)行FT測試的復(fù)雜封裝情況下應(yīng)用。
目前，我國半導(dǎo)體測試設(shè)備行業(yè)市場份額仍主要由國外知名企業(yè)所占據(jù)，該等企業(yè)憑借較強(qiáng)的技術(shù)、品牌優(yōu)勢，在高端市場占據(jù)領(lǐng)先地位，面對我國巨大的市場需求和相對較低的生產(chǎn)成本，紛紛通過在我國建立獨(dú)資企業(yè)、合資建廠的方式占領(lǐng)大部分國內(nèi)市場。其中，美國泰瑞達(dá)（Teradyne）、日本愛德萬（Advantest）、美國安捷倫（Agilent）和美國科休（Cohu）占據(jù)了主要市場份額。本土企業(yè)中，以長川科技、華峰測控為代表的行業(yè)內(nèi)少數(shù)半導(dǎo)體測試設(shè)備制造商通過多年的研發(fā)和積累，已掌握了相關(guān)核心技術(shù)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，具備較大規(guī)模和一定品牌知名度，占據(jù)了一定市場份額，其中部分優(yōu)勢企業(yè)產(chǎn)品已成功進(jìn)入國內(nèi)封測龍頭企業(yè)供應(yīng)鏈體系，奠定了一定的市場地位。與國外知名企業(yè)相比，國內(nèi)優(yōu)勢企業(yè)的服務(wù)方式更為靈活，產(chǎn)品性價比更高，具有一定的本土優(yōu)勢。
2023年我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)后道設(shè)備市場規(guī)模已經(jīng)達(dá)到282.54億元。具體如下：
資料來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
三、行業(yè)競爭格局
半導(dǎo)體設(shè)備尤其是晶圓制造設(shè)備具有研發(fā)技術(shù)難度大、投入高、周期長等特點(diǎn)，一方面，半導(dǎo)體設(shè)備對質(zhì)量、參數(shù)和運(yùn)行穩(wěn)定性等方面要求極高，另一方面，設(shè)備企業(yè)需投入大量資金用于研發(fā)和購買原材料與零部件，下游客戶認(rèn)證后不會輕易更換廠商，因此具有一定的客戶黏性，取得先發(fā)優(yōu)勢的企業(yè)更易保持與鞏固優(yōu)勢。因此，半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)具有極高的行業(yè)門檻和壁壘。
從行業(yè)競爭格局看，全球半導(dǎo)體設(shè)備的市場集中度極高，單一設(shè)備的主要生產(chǎn)廠商一般不超過五家。得益于長期的研發(fā)投入、技術(shù)積累和市場經(jīng)驗(yàn)，美國、日本和荷蘭企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)和市場份額等方面保持領(lǐng)先，代表性廠商包括應(yīng)用材料（美國）、阿斯麥（荷蘭）、泛林半導(dǎo)體（美國）和東京電子（日本）等，后來者追趕難度較大。數(shù)據(jù)顯示，2023 年第三季度全球半導(dǎo)體設(shè)備廠商市場規(guī)模 top10 營收合計(jì)超過 250 億美元，同比下降 9%，環(huán)比增長 3%，且均來自美國、日本與荷蘭。
半導(dǎo)體設(shè)備是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的核心環(huán)節(jié)，經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，我國半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化已取得一定進(jìn)展，尤其是對 28nm 及以上制程的工藝覆蓋日趨完善，在去膠、CMP、刻蝕和清洗設(shè)備市場的國產(chǎn)化率已突破雙位數(shù)，成長邊界不斷拓寬。然而，我國在光刻機(jī)、量測檢測設(shè)備、離子注入機(jī)和涂膠顯影設(shè)備等領(lǐng)域的國產(chǎn)化率仍在 10%以下，整體國產(chǎn)化率處于較低水平，半導(dǎo)體設(shè)備尤其是高端設(shè)備的國產(chǎn)替代進(jìn)程任重而道遠(yuǎn)。（WWTQ）
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