半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)發(fā)展趨勢

半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)發(fā)展趨勢

半導(dǎo)體設(shè)備指生產(chǎn)半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)品的專用設(shè)備。以中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會的分類口徑，半導(dǎo)體設(shè)備主要包括集成電路設(shè)備、光伏設(shè)備、LED設(shè)備。其中，集成電路設(shè)備附加值最高，包括前端集成電路制造設(shè)備與后端集成電路封測設(shè)備，最終品為應(yīng)用于電子、通信等各行業(yè)領(lǐng)域的芯片。

半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體行業(yè)的支撐行業(yè)，主要應(yīng)用于IC制造（前端設(shè)備）、IC封測（后道設(shè)備）兩大領(lǐng)域。其中，IC制造設(shè)備又包括晶圓制造設(shè)備和晶圓加工設(shè)備。其中晶圓制造設(shè)備主要由硅片廠（如SUMCO、金瑞泓、上海新昇）進行采購，最終產(chǎn)品為硅片；晶圓加工設(shè)備主要由代工廠（Foundry，如臺積電、中芯國際、上海長虹）或IDM企業(yè)（如Intel、Samsung）進行采購，最終產(chǎn)品為芯片；IC封測設(shè)備通常由專門的封測廠（如日月光、Amkor、長電科技）進行采購，包括揀選、測試、貼片、鍵合等多個環(huán)節(jié)。

光伏設(shè)備包含硅片設(shè)備、電池片設(shè)備、組件設(shè)備等，平價上網(wǎng)倒逼產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加快技術(shù)革新，制造設(shè)備迭代速度同步提速。另一方面，國內(nèi)單晶爐、切斷機、清洗機、擴散爐等均已實現(xiàn)國產(chǎn)化，國產(chǎn)化比例超過90%。

LED設(shè)備相對而言技術(shù)壁壘最低，已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。半導(dǎo)體設(shè)備構(gòu)成

一、全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額分析

《》顯示：2018年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為645.3億美元，2019年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為597.5億美元，較2018年下降了7.41%。2015-2019年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售情況

全球半導(dǎo)體設(shè)備市場呈現(xiàn)高度壟斷的競爭格局，主要由國外廠商主導(dǎo)。2019年前四大半導(dǎo)體設(shè)備制造廠商，憑借資金、技術(shù)、客戶資源、品牌等方面的優(yōu)勢，占據(jù)了全球半導(dǎo)體設(shè)備市場69.85%的市場份額。其中阿斯麥在光刻機設(shè)備方面形成寡頭壟斷。應(yīng)用材料、東京電子和泛林半導(dǎo)體是等離子體刻蝕和薄膜沉積等半導(dǎo)體工藝設(shè)備的三強。2019年全球十大半導(dǎo)體設(shè)備廠商營收規(guī)模及其市場份額

2019Q4半導(dǎo)體設(shè)備銷售額178億美元，同比增長19%，環(huán)比增長24%，單季度半導(dǎo)體設(shè)備銷售額創(chuàng)歷史新高。按地區(qū)分布，貢獻最大的分別是中國大陸（同比增長59%）、中國臺灣（同比增長121%）。全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額（十億美元）

全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額（十億美元）

三、全球迎來采購大潮，國產(chǎn)品牌將全面突出

2019年下半年全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)強勢反彈及本土存儲廠研發(fā)線量產(chǎn)后加速擴產(chǎn)，2020年國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)處于很好的市場環(huán)境，國產(chǎn)裝備與材料品牌將在新的一年里獲得較快發(fā)展時期，一是設(shè)備與材料龍頭經(jīng)營規(guī)模延續(xù)高速增長，二是之前尚未突破的離子注入機、光刻機、涂膠顯影、量測設(shè)備等將涌現(xiàn)一批后起之秀。

1、5G應(yīng)用將使得存儲廠商的設(shè)備采購需求回升，5G時代存儲芯片也將迎來變革和大幅增長

5G手機的存儲容量將大幅增加。5G手機因傳輸速度快，對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲能力將較4G手機高出1倍以上，通常4G手機存儲容量64-256GB，而5G手機的存儲容量將在512GB以上。

據(jù)西部數(shù)據(jù)的估計，移動數(shù)據(jù)2016-2021年每年保持40%-50%增速，其中移動視頻到2021年將增長870%，增速最快，可見移動終端的存儲容量將越來越大。移動數(shù)據(jù)2016-2021年每年保持40%-50%增長

5G時代，數(shù)據(jù)存儲在底層技術(shù)上也將發(fā)生變化。一是存儲內(nèi)容上的變化。存儲對象將包括AR/VR、視頻、文字、數(shù)字等，需要有專門的存儲模式。一個典型的實例就是抖音和快手等，4G時代已經(jīng)實現(xiàn)短視頻的快速傳輸、處理和存儲，在5G時代高達(dá)GBPS級別的傳輸速度，短視頻甚至演變成中長視頻、更清晰視頻。二是讀寫速度等性能要求會更高。

“芯拐點”、新制程、新產(chǎn)能推動需求。判斷本輪反轉(zhuǎn)首先來自于全球“芯”拐點，行業(yè)向上；其次，先進制程帶來的資本開支越來越重，7nm投資在100億美元，研發(fā)30億美元；5~3nm投資在200億美元；7nm單位面積生產(chǎn)成本跳升，較14nm直接翻倍；并且，大陸晶圓廠投建帶動更多設(shè)備投資需求。全球半導(dǎo)體資本開資（百萬美元）

100K產(chǎn)能對應(yīng)投資額要求（億美元）

國內(nèi)晶圓廠建設(shè)即將鍵入高峰期，內(nèi)資采購市場仍有提升空間。根據(jù)已經(jīng)披露的國內(nèi)規(guī)劃在建的晶圓廠投資規(guī)劃統(tǒng)計，2020~2022年晶圓廠投資額將是歷史上最高的三年，并且隨著國內(nèi)對于半導(dǎo)體制造國產(chǎn)替代的需求增加，未來可能還會有新增的投資項目。中國大陸設(shè)備需求已經(jīng)達(dá)到全球設(shè)備需求的20~30%，但考慮到大陸的需求有一半來自于英特爾、三星、臺積電等外國公司的投資，實際上內(nèi)資采購金額的市場空間約10%。國內(nèi)晶圓廠規(guī)劃投資額

2018年全球集成電路前段設(shè)備市場分布情況

Capex進入上行期，臺積電、中芯國際紛紛增加資本開支。臺積電率先推進大幅資本開資提升，推進先進制程應(yīng)用。臺積電2018年資本開支104億美元，2019年提升會148億美元，2020年預(yù)期150~160億美元。中芯國際2019年資本開支22億美元，預(yù)期2020年上升至31億美元，開啟新一輪資本開支。晶圓代工企業(yè)資本開支（百萬美元）

設(shè)備國產(chǎn)化率較低，海外龍頭壟斷性較高。半導(dǎo)體前道設(shè)備市場集中度較高，且多為海外龍頭占據(jù)主要份額。目前，我國半導(dǎo)體設(shè)備市場仍非常依賴進口，從市場格局來看，細(xì)分市場均有較高集中度，主要參與廠商一般不超過5家，top3份額往往高于90%，部分設(shè)備甚至出現(xiàn)一家獨大的情況

2、本土晶圓廠擴產(chǎn)提速，大陸設(shè)備采購大潮已來

今年大陸多個晶圓廠陸續(xù)投產(chǎn)/量產(chǎn)

今年9月，華虹半導(dǎo)體（無錫）項目、廣州粵芯半導(dǎo)體項目、合肥長鑫DRAM項目均正式投產(chǎn)。今年年底到明年年初，國內(nèi)包括燕東微電子、上海積塔半導(dǎo)體等的多條8寸線也將陸續(xù)投產(chǎn)。

隨著研發(fā)產(chǎn)線投產(chǎn)后，多個晶圓廠開啟了新一輪設(shè)備采購步伐，包括：

長江存儲：已啟動新一輪設(shè)備采購工作

今年年底長江存儲預(yù)計正式量產(chǎn)64層堆棧的3DNand，明年開始逐步提升產(chǎn)能，預(yù)計2020年底有望將產(chǎn)能提升至月產(chǎn)6萬片晶圓的規(guī)模，且2020年會生產(chǎn)128層堆棧3DNand。

根據(jù)長江存儲擴產(chǎn)節(jié)奏，估計今年一季度產(chǎn)能達(dá)到5K片/月，到今年年底產(chǎn)能達(dá)到2-2.5萬片/月，如果要達(dá)到明年年底6萬片/月的產(chǎn)能目標(biāo)，還需采購3-3.5萬片/月的工藝設(shè)備。

從長江存儲的光刻機采購進度看，2017年二季度至2019年一季度，累計采購19臺光刻機，其中7臺來自Canon，12臺來自ASML。2019年三季度，長江存儲公布新招標(biāo)4臺光刻機設(shè)備，包括3臺248nm光刻機和1臺浸沒式光刻機。

華力二期：正處于新一輪設(shè)備采購中

根據(jù)電子工程世界等，2018年10月18日，華力微電子二期12寸先進生產(chǎn)線正式建成投片，產(chǎn)能達(dá)到1萬片/月。

華力二期12英寸項目2016年9月正式啟動，總投資387億元，項目在浦東新區(qū)康橋工業(yè)區(qū)南區(qū)建設(shè)一條月產(chǎn)能4萬片，工藝為28-20-14納米的12英寸集成電路芯片生產(chǎn)線。

根據(jù)中國國際招標(biāo)網(wǎng)，華力二期集中在2017年9月和11月合計集中采購了7臺光刻機，2019年7月新采購了3臺光刻機。華力二期光刻機100%都由荷蘭ASML供應(yīng)。

華虹無錫：也處在新一輪設(shè)備采購中

2018年4月3日，華虹集團宣布位于無錫的華虹半導(dǎo)體七廠開工，總投資100億美元，一期項目總投資約25億美元，新建一條工藝等級90-65/55nm、月產(chǎn)能約4萬片的12英寸特色工藝集成電路生產(chǎn)線，支持5G和物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的應(yīng)用。

今年9月17日，華虹集團宣布旗下華虹半導(dǎo)體（無錫）有限公司的12英寸晶圓廠正式投產(chǎn)，主要生產(chǎn)55nm工藝特種芯片。

根據(jù)中國國際招標(biāo)網(wǎng)，華虹無錫集中在2018年11月集中采購了4臺光刻機，2019年8月新采購了2臺365nm中紫外線掃描式光刻機。華虹無錫光刻機100%都由荷蘭ASML供應(yīng)。

3、國產(chǎn)設(shè)備進入全面突破時期，國內(nèi)市場看進口替代

隨著全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)進入景氣上行階段，且本土晶圓廠擴張?zhí)崴伲瑖a(chǎn)設(shè)備也將迎來快速發(fā)展，同時，國產(chǎn)設(shè)備市占率也有望在國際品牌交貨緊張的情況下，緩解2019年所面臨的價格壓力，并加快進口替代步伐。主要晶圓廠制程設(shè)備國產(chǎn)化率處于10%的水平

各類制程設(shè)備的國產(chǎn)化率：

中微已參與到臺積電的先進制程

根據(jù)集微網(wǎng)、DRAMeXchange等，2017年底，作為5家刻蝕設(shè)備供應(yīng)商之一，中微被TSMC納入7nm制程設(shè)備采購名單，2018年底其自主研發(fā)的5nm等離子刻蝕機經(jīng)TSMC驗證通過。在臺積電7nm制程繼續(xù)擴產(chǎn)，以及5nm制程產(chǎn)線建設(shè)期間，中微的等離子刻蝕機臺有望迎來旺盛需求，享受5G手機帶來對先進制程工藝設(shè)備的爆發(fā)式需求增長。

測試設(shè)備：國產(chǎn)品牌開始邁向SOC和Memory測試市場

半導(dǎo)體測試細(xì)分為：SOC測試，RF測試、MemoryIC測試和AnalogIC測試。其中SOC測試占到ATE的64%，MemoryIC和RF測試設(shè)備各占15-20%。2018年全球半導(dǎo)體測試設(shè)備市場規(guī)模約為55-60億美元，按64%的比例推算，SOC測試設(shè)備市場規(guī)模估計為36億美元。SOC測試占半導(dǎo)體測試設(shè)備的2/3

SOC測試設(shè)備市場主要被泰瑞達(dá)、愛德萬壟斷。5G手機SOC芯片測試難度更大，市場集成度有望繼續(xù)提升。全球SOC芯片測試競爭格局

盡管精測電子、長川科技、北京華峰測控、北京冠中集創(chuàng)、金海通等實現(xiàn)部分測試設(shè)備或分選機的國產(chǎn)化突破，但國產(chǎn)品牌主要聚焦在國內(nèi)較為成熟的電源管理芯片測試設(shè)備等領(lǐng)域，而SOC和Memory芯片測試設(shè)備仍主要