根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國半導體設備行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景分析報告（2024-2031年）》顯示，半導體設備泛指生產(chǎn)各類半導體產(chǎn)品所需要的設備，半導體設備可以分為IC制造設備和封測設備兩大類。IC制造設備大致可以分為11大類，50多種機型，其核心有光刻機、刻蝕機、薄膜沉積機、離子注入機、CMP設備、清洗機、前道檢測設備和氧化退火設備八大類。封測設備可以細分為分選機、劃片機、貼片機、檢測設備等。
一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、市場規(guī)模
中國半導體設備行業(yè)的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀50年代，當時半導體產(chǎn)業(yè)剛剛起步，設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)等新興技術的快速發(fā)展，半導體設備行業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇。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，中國半導體設備行業(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年中國半導體設備行業(yè)市場規(guī)模為968.4億元，到2023年這一規(guī)模達到2190.24億元，并占全球市場的份額達到35%。具體如下：
資料來源：SEMI，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
2、供應規(guī)模
半導體設備是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的核心環(huán)節(jié)，經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，我國半導體設備國產(chǎn)化已取得一定進展，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、量測檢測設備、離子注入機和涂膠顯影設備等領域的國產(chǎn)化率仍在 10%以下，整體國產(chǎn)化率處于較低水平，半導體設備尤其是高端設備的國產(chǎn)替代進程任重而道遠。
我國各品類半導體設備國產(chǎn)化率情況
| 設備品類 | 主要海外企業(yè) | 主要國內(nèi)企業(yè) | 國產(chǎn)化率 |
| 光刻設備 | ASML、尼康、佳能 | 上海微電子 | ＜1% |
| 量測檢測設備 | KLA、應用材料 | 精測電子、中科飛測 | ＜5% |
| 涂膠顯影設備 | TEL、DNS | 芯源微、盛美上海 | 約5% |
| 離子注入 | 應用材料 | 萬業(yè)企業(yè) | ＜10% |
| 薄膜沉積 | 應用材料、泛林半導體、TEL | 拓荊科技、北方華創(chuàng)、中微公司、盛美上海 | ＜20% |
| 刻蝕設備 | 泛林半導體、引用材料、TEL | 北方華創(chuàng)、屹唐半導體 | 20%-30% |
| 清洗設備 | 泛林半導體、DNS、TEL | 盛美上海、北方華創(chuàng)、芯源微 | 約30% |
| 熱處理設備 | KE、TEL | 北方華創(chuàng)、盛美上海、屹唐半導體 | 30%-40% |
| 去膠設備 | 泛林半導體 | 屹唐半導體、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“實體清單”，限制企業(yè) 14nm 及以下半導體制程的 擴產(chǎn)；2022 年 8 月，美國簽署《芯片與科學法案》，主要用于增強美國本土晶圓廠的競 爭力，并明確規(guī)定獲得美國政府補貼的企業(yè)，10 年內(nèi)不得在中國大陸擴產(chǎn) 28nm 以下的 芯片制造。《芯片法案》的簽署，進一步加劇了中美在高科技領域的脫鉤程度，導致國 內(nèi)芯片先進制程發(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)替代在半導體設備領域的深入推進，國內(nèi)大多半導體設備上市企業(yè) 2023 年全年業(yè)績實現(xiàn)正增長。截至 2024 年 1 月 29 日，歸屬于申萬半導體設備行業(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)績預告，其中有 9 家企業(yè)實現(xiàn)業(yè)績正向增長，占比超過 80%。如中微公司預計 2023 年營業(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%；拓荊科技預計 2023 年全年營收為 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計為 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)維持較高強度，以及半導體設備國產(chǎn)替代進程繼續(xù)推進，國內(nèi)半導體設備廠商業(yè)績有望繼續(xù)增長。
二、行業(yè)細分市場分析
1、前道設備
前道工藝設備側(cè)重于半導體的制造和加工，涵蓋氧化/擴散，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、刻蝕機、CVD 設備、PVD 設備、離子注入設備和 CMP 研磨設備等，后道設備則主要用于半導體的封裝和性能測試，包括測試機、探針臺和分選機等。一般來說，前道設備的技術難度較高，生產(chǎn)工序繁多，在芯片出產(chǎn)過程中也是技術難度較大、資金投入最多的環(huán)節(jié)。從銷售額來看，前道設備在半導體專用設備中成本占比約為 80%（國際半導體設備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會統(tǒng)計），占據(jù)半導體專用設備主要市場份額。
2019年我國半導體設備行業(yè)前道設備市場規(guī)模為834.76億元，2023年已經(jīng)達到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、后道設備
半導體后道測試設備是集成電路生產(chǎn)的重要專用設備，主要分為測試機、分選機、探針臺。測試機是檢測芯片功能和性能的專用設備，測試機對芯片施加輸入信號，采集被檢測芯片的輸出信號與預期值進行比較，判斷芯片在不同工作條件下功能和性能的有效性，分選機和探針臺是將芯片的引腳與測試機的功能模塊連接起來并實現(xiàn)批量自動化測試的專用設備。測試機、分選機、探針臺三者在不同環(huán)節(jié)配合使用。具體來看，設計驗證環(huán)節(jié)，三者均使用，芯片設計公司先使用測試機和探針臺對晶圓樣品進行檢測，之后再使用測試機和分選機對集成電路封裝樣品進行成品測試，驗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，是在晶圓制造完成后、進行封裝前，對晶圓上的芯片進行功能和電參數(shù)性能測試；2）封裝測試階段FT(Final Test)測試：使用分選機和測試機，是指在芯片封裝完成以后，對集成電路進行的功能和電參數(shù)性能測試，只有通過測試的芯片才會被出貨。在實際應用中，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用較多，以免增加封裝環(huán)節(jié)成本，或者在SiP等難以進行FT測試的復雜封裝情況下應用。
目前，我國半導體測試設備行業(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)憑借較強的技術、品牌優(yōu)勢，在高端市場占據(jù)領先地位，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資企業(yè)、合資建廠的方式占領大部分國內(nèi)市場。其中，美國泰瑞達（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)半導體測試設備制造商通過多年的研發(fā)和積累，已掌握了相關核心技術，擁有自主知識產(chǎn)權，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)品已成功進入國內(nèi)封測龍頭企業(yè)供應鏈體系，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年我國半導體設備行業(yè)后道設備市場規(guī)模已經(jīng)達到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
半導體設備尤其是晶圓制造設備具有研發(fā)技術難度大、投入高、周期長等特點，一方面，半導體設備對質(zhì)量、參數(shù)和運行穩(wěn)定性等方面要求極高，另一方面，設備企業(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，半導體設備行業(yè)具有極高的行業(yè)門檻和壁壘。
從行業(yè)競爭格局看，全球半導體設備的市場集中度極高，單一設備的主要生產(chǎn)廠商一般不超過五家。得益于長期的研發(fā)投入、技術積累和市場經(jīng)驗，美國、日本和荷蘭企業(yè)在生產(chǎn)技術和市場份額等方面保持領先，代表性廠商包括應用材料（美國）、阿斯麥（荷蘭）、泛林半導體（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體設備廠商市場規(guī)模 top10 營收合計超過 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。
半導體設備是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的核心環(huán)節(jié)，經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，我國半導體設備國產(chǎn)化已取得一定進展，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、量測檢測設備、離子注入機和涂膠顯影設備等領域的國產(chǎn)化率仍在 10%以下，整體國產(chǎn)化率處于較低水平，半導體設備尤其是高端設備的國產(chǎn)替代進程任重而道遠。（WWTQ）
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