半導體是科技發展的基礎性、戰略性產業,在國家一系列政策支持下,半導體產業鏈各環節包括IC設計、制造、封測、設備、材料等國產替代陸續取得突破。尤其在2019年全球半導體市場銷售額4121億美元,同比下降了12.1%的不利情況下,中國2019年中國集成電路產業銷售額為7562.3億元,同比增長15.8%。其中,設計業銷售額為3063.5億元,同比增長21.6%;制造業銷售額為2149.1億元,同比增長18.2%;封裝測試業銷售額2349.7億元,同比增長7.1%;這說明中國內部市場需求仍舊旺盛,國產替代進程順利。
“十四五”規劃是第二個百年計劃的開端,第十九屆五中全會提出,加快構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局;堅定不移建設制造強國、質量強國、網絡強國、數字中國,半導體是數字經濟產業轉型、雙循環等大的發展戰略的基礎性、先導性產業,我國每年在集成電路產業的貿易逆差巨大且長期處于被禁運的危險困境,針對先進制程和其配套的設備和材料,更是急切需要解決國產化問題。十四五規劃針對半導體產業鏈各個關鍵“卡脖子”環節,可能將會在產線建設、稅收優惠、鼓勵研發創新、成立集成電路一級學科、引導市場資源+成立基金方面形成組合拳,來鼓勵國產半導體發展進步,并實現集成電路產業跨越式發展。
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關鍵支撐環節。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。以半導體產業鏈中技術難度最高、附加值最大、工藝最為復雜的集成電路為例,應用于集成電路領域的設備通常可分為前道工藝設備(晶圓制造)和后道工藝設備(封裝測試)兩大類。其中的前道晶圓制造中有七大步驟,如下圖所示:
半導體設備國內增速快于全球。半導體專用設備市場與半導體產業景氣狀況緊密相關,其中芯片制造設備是半導體專用設備行業需求最大的領域。根據Gartner的統計數據,2018年全球芯片制造廠商設備支出達到589.44億美元,受全球宏觀經濟低迷影響,2019年略有下降為554.80億美元,預計2021年半導體行業開始復蘇,2024年將增長至602.14億美元。2020年-2024年預計年復合增長率為6.27%。
中國大陸半導體專用設備市場規模快速發展。隨著全球半導體產業鏈不斷向中國大陸轉移,中國集成電路產業持續快速發展。根據Garner的統計數據,2018年中國大陸芯片制造廠商設備支出達到104.34億美元,2019年為122.44億美元,預計2020年受全球半導體產業景氣度傳導的影響,將下降為96.28億美元,隨著2021年全球半導體行業逐漸復蘇,2024年將增長至128.42億美元。未來2020年-2024年預計年復合增長率為7.47%。
目前,國外廠商在全球半導體專用設備市場占主導,行業集中度較高。半導體專用設備行業具有較高的技術壁壘、市場壁壘和客戶認知壁壘,以渼國AppliedMaterial、荷蘭ASML、美國LAM、日本TEL和DNS、美國KLA等為代表的國際知名企業經過多年發展,憑借資金、技術、客戶資源、品牌等方面的優勢,占據了全球半導體專用設備市場的主要份額。根據VLSIResearch統計,2018年全球前5家半導體專用設備廠商合計銷售額為527.84億美元,同比增長17.73%。國內的半導體設備收入體量最大的北方華創占全球市占率也只在1%,未來在十四五規劃等政策的支持下,國內半導體設備奮起直追,半導體設備產業迎來良好的替代機遇和廣闊的發展空間。