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专栏:国产半导体设备的历史机遇

来源:尊龙d88.com 作者:d88尊龙备用网址研究管理部 齐兴方 发布日期:2020-01-14

笔者曾于2015年的一篇专栏文章中指出中国半导体行业将在3-5年内迎来投资的高回报期,目前来看这一产业趋势正在兑现。本文将进一步探讨国产半导体设备的历史机遇。

半导体设备处于半导体产业链的最上游位置,它是半导体行业制造环节必不可少的精密装备工具,尤其是芯片制造技术更是人类多学科知识累积的结晶。半导体设备伴随着摩尔定律进行技术迭代,它的成长持续演绎着芯片技术的进步,“一代工艺,一代设备”的写照印证着半导体设备在半导体产业链中举足轻重的角色地位,设备的先进程度直接决定了芯片制造技术的高低。半导体设备行业存在一条定律:如果做不到先进就只能被淘汰,行业竞争呈现为明显的“一九”格局。在全球工业化产业链分工中,由于芯片零部件的重要地位,半导体设备也因此处于产业链的最顶端,以其为基础的全球工业产值可以达到几十万亿美元,所以半导体设备是大国科技竞争必争的高端领域。

全球半导体设备目前主要为美日等发达国家厂商所垄断,国内相关产品初露头角。半导体设备种类繁多,主要因为芯片制造工艺流程较长。根据芯片制造专家介绍:一颗芯片的制造工艺非常复杂,从砂子提纯开始到完成最终制造,生产线涉及50多个子行业,需要经过多达2000-5000道工序。工艺流程包括硅片制造、IC制造和IC封测等,生产制造需要用到光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入、互联、打线、密封等技术加工,与之匹配的设备也非常多样和复杂。WSTS 数据显示,全球半导体市场规模近年不断扩大,2013年至2018年从3056亿美元提升至4688亿美元,年均复合增长率近9%。 根据SMEI统计,半导体行业景气度的提升也带动了半导体制造设备市场的发展,全球半导体设备销售额从2013年约318亿美元增长至2018年的621亿美元,年均复合增长率约为14.3%,高于全球半导体市场同期的规模扩张速度,处于强劲的上升周期。

全球半导体设备市场主要为前五大国外厂商长期垄断,这些老牌厂商凭借早期的技术突破和先发优势占据了接近70%的市场份额,国产设备处于后发追赶阶段。我国半导体行业起步晚,底子薄弱,但市场空间大。经过过去30年的基础工业发展,国内技术积累日渐雄厚,国内半导体设备厂商近年不断实现技术突破,与国际大厂的差距也在逐渐缩小,国内半导体市场规模不断扩张,2018年我国半导体市场规模达到1550亿元,在全球市场份额达到30%,占比实现逐年提升。目前我国半导体设备产品的自给率仍然比较低,2018年仅达到15%,还存在很大的发展空间。在当前产业格局下,国产设备厂商依托国内的工程师红利,作为后来追赶者优势明显:研发方向更加确定,技术转换效率更高,后发优势也降低了很多风险和不确定性,减少了试错成本。国产设备厂商通过大力投入研发资源,技术研发的后发优势有望不断体现。芯片制造环节是半导体设备需求量最大的环节,设备投资额一般能占到整个制造厂投资的75%以上,未来几年国内芯片制造厂的大量投入给设备厂提供了较好的发展机遇。这几年国内半导体制造还出现另一种趋势,IDM模式(Integrated Device Manufactur,指集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身的业务模式)占比逐渐提升,成为发展较快的方向,IDM模式更加注重成本控制,因此可以更好的推动成本占优的国产设备采购,这一趋势也为国产设备提供了较好的发展机遇。

总结而言,经历了工程师红利的沉淀和积累,国产设备厂商依托优异的成本优势,有望在新一轮半导体周期中迎来发展机会,这是一次千载难逢的历史追赶机遇。