根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國半導體設備行業(yè)現狀深度研究與發(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(lèi)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(lèi)。IC制造設備大致可以分為11大類(lèi)，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(lèi)。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)展現狀
1、市場(chǎng)規模
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(shí)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(lái)，隨著(zhù)人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，半導體設備行業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機遇。同時(shí)，國內政策的大力支持也為行業(yè)發(fā)展提供了有力保障。未來(lái)，中國半導體設備行業(yè)將繼續保持穩定增長(cháng)態(tài)勢，并有望在全球市場(chǎng)上占據更大的份額。2019年中國半導體設備行業(yè)市場(chǎng)規模為968.4億元，到2023年這一規模達到2190.24億元，并占全球市場(chǎng)的份額達到35%。具體如下：
資料來(lái)源：SEMI，觀(guān)研天下數據中心整理
2、供應規模
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，經(jīng)過(guò)數年發(fā)展，我國半導體設備國產(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、刻蝕和清洗設備市場(chǎng)的國產(chǎn)化率已突破雙位數，成長(cháng)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(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，半導體設備尤其是高端設備的國產(chǎn)替代進(jìn)程任重而道遠。
我國各品類(lèi)半導體設備國產(chǎn)化率情況
| 設備品類(lèi) | 主要海外企業(yè) | 主要國內企業(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(wàn)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(lái)源：Gartner，觀(guān)研天下數據中心整理
近年來(lái)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(guò)加大制裁力度來(lái)限制國內集成電路產(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 及以下半導體制程的 擴產(chǎn)；2022 年 8 月，美國簽署《芯片與科學(xué)法案》，主要用于增強美國本土晶圓廠(chǎng)的競 爭力，并明確規定獲得美國政府補貼的企業(yè)，10 年內不得在中國大陸擴產(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，導致國 內芯片先進(jìn)制程發(fā)展受到限制。
3、需求規模
受益內資晶圓廠(chǎng)建廠(chǎng)潮興起，疊加國產(chǎn)替代在半導體設備領(lǐng)域的深入推進(jìn)，國內大多半導體設備上市企業(yè) 2023 年全年業(yè)績(jì)實(shí)現正增長(cháng)。截至 2024 年 1 月 29 日，歸屬于申萬(wàn)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(jì)預告，其中有 9 家企業(yè)實(shí)現業(yè)績(jì)正向增長(cháng)，占比超過(guò) 80%。如中微公司預計 2023 年營(yíng)業(yè)收入約 62.6 億元，同比增長(cháng)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(cháng)約 32.3%；拓荊科技預計 2023 年全年營(yíng)收為 260 億元至 280 億元，同比增長(cháng) 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(cháng) 62.81%至 95.38%。隨著(zhù) 2024 年大陸本土晶圓制造廠(chǎng)資本開(kāi)支繼續維持較高強度，以及半導體設備國產(chǎn)替代進(jìn)程繼續推進(jìn)，國內半導體設備廠(chǎng)商業(yè)績(jì)有望繼續增長(cháng)。
二、行業(yè)細分市場(chǎng)分析
1、前道設備
前道工藝設備側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(cháng)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(lái)說(shuō)，前道設備的技術(shù)難度較高，生產(chǎn)工序繁多，在芯片出產(chǎn)過(guò)程中也是技術(shù)難度較大、資金投入最多的環(huán)節。從銷(xiāo)售額來(lái)看，前道設備在半導體專(zhuān)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(huì )統計），占據半導體專(zhuān)用設備主要市場(chǎng)份額。
2019年我國半導體設備行業(yè)前道設備市場(chǎng)規模為834.76億元，2023年已經(jīng)達到1907.7億元。具體如下：
資料來(lái)源：觀(guān)研天下數據中心整理
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(zhuān)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(zhuān)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(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，分選機和探針臺是將芯片的引腳與測試機的功能模塊連接起來(lái)并實(shí)現批量自動(dòng)化測試的專(zhuān)用設備。測試機、分選機、探針臺三者在不同環(huán)節配合使用。具體來(lái)看，設計驗證環(huán)節，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(jìn)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(jìn)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(jìn)行封裝前，對晶圓上的芯片進(jìn)行功能和電參數性能測試；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(jìn)行的功能和電參數性能測試，只有通過(guò)測試的芯片才會(huì )被出貨。在實(shí)際應用中，FT測試環(huán)節是必備的流程，而CP 試環(huán)節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)節成本，或者在SiP等難以進(jìn)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(chǎng)份額仍主要由國外知名企業(yè)所占據，該等企業(yè)憑借較強的技術(shù)、品牌優(yōu)勢，在高端市場(chǎng)占據領(lǐng)先地位，面對我國巨大的市場(chǎng)需求和相對較低的生產(chǎn)成本，紛紛通過(guò)在我國建立獨資企業(yè)、合資建廠(chǎng)的方式占領(lǐng)大部分國內市場(chǎng)。其中，美國泰瑞達（Teradyne）、日本愛(ài)德萬(wàn)（Advantest）、美國安捷倫（Agilent）和美國科休（Cohu）占據了主要市場(chǎng)份額。本土企業(yè)中，以長(cháng)川科技、華峰測控為代表的行業(yè)內少數半導體測試設備制造商通過(guò)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，具備較大規模和一定品牌知名度，占據了一定市場(chǎng)份額，其中部分優(yōu)勢企業(yè)產(chǎn)品已成功進(jìn)入國內封測龍頭企業(yè)供應鏈體系，奠定了一定的市場(chǎng)地位。與國外知名企業(yè)相比，國內優(yōu)勢企業(yè)的服務(wù)方式更為靈活，產(chǎn)品性?xún)r(jià)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(chǎng)規模已經(jīng)達到282.54億元。具體如下：
資料來(lái)源：觀(guān)研天下數據中心整理
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(shù)難度大、投入高、周期長(cháng)等特點(diǎn)，一方面，半導體設備對質(zhì)量、參數和運行穩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(mǎi)原材料與零部件，下游客戶(hù)認證后不會(huì )輕易更換廠(chǎng)商，因此具有一定的客戶(hù)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(mén)檻和壁壘。
從行業(yè)競爭格局看，全球半導體設備的市場(chǎng)集中度極高，單一設備的主要生產(chǎn)廠(chǎng)商一般不超過(guò)五家。得益于長(cháng)期的研發(fā)投入、技術(shù)積累和市場(chǎng)經(jīng)驗，美國、日本和荷蘭企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)和市場(chǎng)份額等方面保持領(lǐng)先，代表性廠(chǎng)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(lái)者追趕難度較大。數據顯示，2023 年第三季度全球半導體設備廠(chǎng)商市場(chǎng)規模 top10 營(yíng)收合計超過(guò) 250 億美元，同比下降 9%，環(huán)比增長(cháng) 3%，且均來(lái)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，經(jīng)過(guò)數年發(fā)展，我國半導體設備國產(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、刻蝕和清洗設備市場(chǎng)的國產(chǎn)化率已突破雙位數，成長(cháng)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(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，半導體設備尤其是高端設備的國產(chǎn)替代進(jìn)程任重而道遠。（WWTQ）
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