國產(chǎn)化率提升至20%，中國企業(yè)依然表現(xiàn)出了極強的韌性

半導體器件型號由五部分(場效應器件、半導體特殊器件、復合管、PIN型管、激光器件的型號命名只有第三、四、五部分)組成。其后綴的第一部分是一個字母，表示穩(wěn)定電壓值的容許誤差范圍，字母A、B、C、D、E分別表示容許誤差為±1%、±2%、±5%、±10%、±15%;其后綴第二部分是數(shù)字，表示標稱穩(wěn)定電壓的整數(shù)數(shù)值;后綴的第三部分是字母V，代表小數(shù)點，字母V之后的數(shù)字為穩(wěn)壓管標稱穩(wěn)定電壓的小數(shù)值。

科技進步，國家富強，半導體芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個繞不開的話題。尤其是在我國在眾多科技領域取得長足發(fā)展的同時，在半導體芯片方面的短板也逐漸顯現(xiàn)。而近年來，在政策的支持下，國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直保持著較高的熱度，同時也不斷激勵著眾多有志之士投身其中，為推動國產(chǎn)半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻力量。

刻蝕設備用硅材料方面，隨著制程的不斷縮小、工藝的不斷提高，下游刻蝕設備硅部件廠商對刻蝕設備用硅材料的指數(shù)參數(shù)要求亦不斷提高?？涛g設備用硅材料產(chǎn)品的關鍵性能指標如尺寸、摻雜劑、電阻率、金屬含量、微缺陷等，都將面臨更高的下游客戶要求。其中，產(chǎn)品直徑越大，對生產(chǎn)商的控制技術要求越高，生產(chǎn)商能夠覆蓋的產(chǎn)品范圍亦越廣，能夠開發(fā)覆蓋的下游客戶會更多;產(chǎn)品雜質(zhì)越少、微缺陷越少，刻蝕設備用硅材料的性能越好，制作而成的下游刻蝕設備用硅部件的產(chǎn)品質(zhì)量也更高。

半導體行業(yè)在等待一個結果，臺積電營收超過三星。來自研究機構IC Insights的預測認為，受存儲芯片市場低迷影響，韓國三星今年三季度營收或?qū)⑾禄?82.9億美元，環(huán)比減少19%。與此同時，臺積電三季度營收有望達202億美元。這將使臺積電一舉超越三星，首度登上全球半導體龍頭寶座。

在全球經(jīng)濟和政治交互影響的情況下，如今，芯片已經(jīng)不再僅僅是一個經(jīng)濟問題或市場問題，越來越多的國家已經(jīng)把芯片當做一個戰(zhàn)略問題。半導體是這兩年國家重點發(fā)展的行業(yè)，在國家大力支持半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境下，中國半導體產(chǎn)業(yè)正處于百年未有之大變局。對于中國的一眾半導體企業(yè)而言，這既是機遇也是挑戰(zhàn)。

在半導體的一些細分領域，中國已有佼佼者榮登世界TOP榜單。正值國慶，半導體行業(yè)觀察將半導體各細分領域的廠商佼佼者們排名統(tǒng)計如下，一個又一個的領域突破，離不開半導體從業(yè)者們的艱苦卓絕的精神和解決“卡脖子”的責任心。謹以此文，獻給那些默默為中國半導體行業(yè)添磚加瓦的半導體從業(yè)者們，同時也讓廣大讀者能夠?qū)ξ覈雽w發(fā)展有一些系統(tǒng)的認識。

中國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2021年是中國“十四五”開局之年，在國內(nèi)宏觀經(jīng)濟運行良好的驅(qū)動下，國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)接續(xù)保持快速、平穩(wěn)的增長。據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2021年中國集成電路產(chǎn)業(yè)首次突破萬億元，銷售額達到10458.3億元，同比增長18.2%。其中設計業(yè)銷售額達到4519億元，同比增長19.6%;制造業(yè)銷售額為3176億元，同比增長24.1%;封測行業(yè)銷售額達到2763億元，同比增長10.1%。

半導體材料與設備：半導體支撐產(chǎn)業(yè)，卡脖子關鍵環(huán)節(jié)

半導體材料與設備是半導體支撐產(chǎn)業(yè)，在復雜國際貿(mào)易關系下，成為重中之重，也是國內(nèi)卡脖子關鍵環(huán)節(jié)。據(jù)SEMI預 計，2021年全球半導體材料市場規(guī)模將達到587億美元，半導體設備市場規(guī)模將達到953億美元。

半導體制造：成熟制程產(chǎn)能緊張，先進制程扮演重要角色

受益于數(shù)據(jù)中心、5G、自動駕駛、AI等領域的強勁需求，晶圓代工市場迅速成長，先進制程占比較快提升。IC Insights 數(shù)據(jù)顯示，2021年全球晶圓代工市場規(guī)模將首次突破1000億美元，2025年將增長至1251億美元。

除了全球半導體設備企業(yè)排名Top10，不久前，CINNO Research還給出了2021年中國大陸上市半導體設備廠營收排名Top 10。數(shù)據(jù)顯示，2021年中國大陸已上市半導體設備廠商中，排名前十的公司營收合計達182億元人民幣，較2020年增長73%，創(chuàng)歷史新高。

過去兩年，全球半導體產(chǎn)能緊缺引發(fā)的擴產(chǎn)潮，使得多家設備商2021年度經(jīng)營業(yè)績表現(xiàn)亮眼，營收創(chuàng)歷史新高。

近幾年，國產(chǎn)半導體設備廠商通過自主研發(fā)，已在多個工藝制程中實現(xiàn)了設備的國產(chǎn)化替代，并進入產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)階段，并涌現(xiàn)出了北方華創(chuàng)、中微公司、盛美上海等優(yōu)秀的半導體裝備商。除上市企業(yè)外，未上市與申請上市中的屹唐半導體、中電科、上海微電子等也是中國大陸半導體設備商的中堅力量。

最近幾年，在我國半導體設備企業(yè)的努力下，半導體設備不斷通過各大晶圓廠的產(chǎn)線驗證，進入了商業(yè)化供貨階段。半導體設備國產(chǎn)替代的黃金浪潮已然開啟。半導體設備作為是半導體產(chǎn)業(yè)夢的基石，加速發(fā)展勢在必行。

半導體設備按照市場來分，大致可分為三個不同的細分市場：晶圓設備、組裝和封裝設備以及測試設備。其中晶圓設備占據(jù)大頭，2021 年，晶圓設備部分占半導體設備市場約 86% 的大部分份額，全球晶圓半導體設備市場可進一步分為邏輯、NAND、DRAM和其他四個部分;近幾年由于日月光、Amkor、長電科技、通富微電、華天科技在內(nèi)的專業(yè)封測廠商在2.5D和3D先進封裝領域的大幅投資，導致對封裝和測試設備的需求有所提升。

根據(jù)SEMI的報告，如果從這三大分類的增長預期來看，其中，晶圓廠設備這一分類預計將在2022年增長15.4%，達到1010億美元的新行業(yè)紀錄，到2023年達到1043 億美元。半導體測試設備市場預計2022年將增長12.1%至88億美元，2023年受到高性能計算 (HPC) 應用程序的需求再增加0.4%。組裝和封裝設備預計將在2022年增長8.2%至78億美元，并在2023年小幅下降0.5%至77億美元。

SEMI預計，原始設備制造商的全球半導體制造設備總銷售額預計將在2022年達到創(chuàng)紀錄的1175億美元，比2021年的行業(yè)高點1025億美元增長14.7%，并在2023年增至 1208 億美元。

在這樣的背景下，國產(chǎn)半導體設備廠商也受到了行業(yè)紅利，上半年國產(chǎn)設備供應商在設備中標、企業(yè)營收等方面均迎來良好的增長。

國產(chǎn)半導體設備中標情況

半導體設備的增長與晶圓廠的擴張息息相關，晶圓廠擴產(chǎn)的資本支出中有70%-80%是用于購買半導體設備。從去年開始，缺芯引發(fā)了國內(nèi)晶圓廠積極擴產(chǎn)，例如，上海積塔半導體已披露計劃斥資超過260億元人民幣在上海臨港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)擴建 12 英寸晶圓廠產(chǎn)能;華虹半導體籌集180億元人民幣，用于擴大其無錫 12 英寸晶圓廠的產(chǎn)能;中芯國際在北京、深圳和上海的三個新的12英寸晶圓廠的建設進度保持正常等。這些都加速了對國產(chǎn)設備的需求。

因此，2022年上半年，國產(chǎn)半導體設備招標采購量持續(xù)增長。據(jù)德邦證券統(tǒng)計，今年1~6月國內(nèi)主流晶圓廠合計開標 548 臺設備，源自中國大陸廠家制造的設備共計 189 臺，占比達 34.5%。這 548 臺開標的設備主要來自華虹無錫(291 臺)、上海積塔(210 臺)、時代電氣(16 臺)、福建晉華(23 臺)、華力集成(6 臺)、華力微電子(2 臺)。在這些招標的晶圓廠中，國產(chǎn)設備中標數(shù)較多的晶圓廠為上海積塔(126 臺)、華虹無錫(45 臺)、時代電氣(8 臺)、福建晉華(9 臺)。其中上海積塔國產(chǎn)率最高，達到60%。

半導體設備主要是指應用于集成電路制造和封測環(huán)節(jié)的設備，因此又可細分為晶圓制造設備和封裝、測試設備，其中制造設備的價值占比高達86%，是最核心的組成部分。

技術壁壘、市場壁壘和客戶認知度壁壘，三大難題促使半導體設備逐步走向壟斷競爭格局，且市場份額在過去幾年加速向頭部企業(yè)集中。

VLSI Research的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年，行業(yè)CR5大約為84%，相比2019年的65%大幅提升了近20個百分點。

細分來看，半導體制造設備主要包括薄膜沉積設備、刻蝕設備、光刻機、清洗設備、CMP、離子注入設備、熱處理設備、涂膠顯影等。其中薄膜沉積、刻蝕和光刻環(huán)節(jié)的價值量占比最高，分別達到了27%、22%和20%。

比如，薄膜沉積設備主要包括CVD、PVD、ALD三種，而這基本已經(jīng)被AMAT(美國應用材料)、Lam Research(拉姆研究)以TEL(東京電子)三家壟斷。CVD領域，三者市占率合計達到約70%;PVD設備市場，應用材料一家就占到了85%;ALD設備市場，應用材料和東京電子的市場占有率為60%。

刻蝕設備還是上述三家巨頭的天下。根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，2020年，拉姆研究、應用材料、東京電子在全球刻蝕設備市場中的占比分別為47%、27%和17%。

光刻機更不必多說，幾乎全部出自阿斯麥、尼康和佳能三家企業(yè)，其中阿斯麥獨享高端光刻機市場，在EUV領域根本沒有對手。

CMP設備領域，應用材料和日本荏原霸占了全球超90%的市場。

更讓人絕望地是，美、日等國在近幾年不斷推動建立一個排他性的“半導體產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”，試圖在行業(yè)先天壁壘的基礎上再增加人為障礙。

領跑者的圈子文化強化了供應鏈的馬太效應，加上專利封鎖，后來者一步落后，步步跟不上。在客戶粘性極高、認證壁壘極高的半導體設備領域，這一問題被無限放大。

但是，即便在如此困難的局面下，中國企業(yè)依然表現(xiàn)出了極強的韌性。

【國產(chǎn)替代，逆勢反攻】

今年4月，在新一輪的大陸半導體設備招標中，國內(nèi)企業(yè)中標了67臺，國產(chǎn)化率高達62%。從年度數(shù)據(jù)來看，去年半導體設備國產(chǎn)化率27.4%，相比2020年的16.8%已有顯著提升。

這意味著，歷時多年的國產(chǎn)替代，已經(jīng)進入集中兌現(xiàn)期。

特朗普上臺以前，國內(nèi)主流觀念還是“造不如買”，本土晶圓廠基本也都傾向于采購海外頭部企業(yè)的成熟設備，這樣可以盡可能地減少認證周期和成本，進而能在一輪半導體景氣周期中快速完成產(chǎn)線建設。

但半導體設備并不能獨立發(fā)展，需要晶圓廠協(xié)同開發(fā)，由于缺少驗證和導入機會，大陸半導體設備公司在很長一段時間里止步不前。

中美貿(mào)易摩擦是一個重要轉折，以中芯國際為代表的國內(nèi)晶圓廠在設備、原材料領域所面臨的斷供風險越來越大，迫使相關公司開始扶持本土供應商，大面積國產(chǎn)替代正式起步。