中國半導體產業鏈漸趨完善,產業生態體系逐步成形。目前我國垂直分工模式的芯片產業鏈初步搭建成形,產業上中下游已然打通,涌現出一批實力較強的代表性本土企業。集成電路是基礎性、先導性產業,涉及國家信息安全,做大做強集成電路產業已成為國家產業轉型的戰略先導。近年來,中國集成電路技術水平與國際差距正在逐步縮小,產業已經進入快速發展的軌道。其中主要包括:1)以華為海思、紫光展銳等為代表的芯片設計企業;2)以中芯國際、華虹半導體為代表的晶圓代工制造企業;3)以長電科技、華天科技、通富微電為代表的芯片封測企業;4)采用 IDM 模式的華潤微電子、士蘭微等。漸趨完整的產業生態體系為實現半導體設備的進口替代并解決國內較大市場缺口提供了良好的基礎。
設備制造業是半導體產業的基礎,是完成晶圓制造、封裝測試環節和實現集成電路技術進步的關鍵。所需專用設備主要包括晶圓制造環節所需的光刻機、化學汽相淀積(CVD)設備、刻蝕機、離子注入機、表面處理設備等;封裝環節所需的切割減薄設備、度量缺陷檢測設備、鍵合封裝設備等;測試環節所需的測試機、分選機、探針臺等;以及其他前端工序所需的擴散、氧化及清洗設備等。這些設備的制造需要綜合運用光學、物理、化學等科學技術,具有技術壁壘高、制造難度大、設備價值及研發投入高等特點。
全球半導體設備市場集中度高,美日歐五大巨頭引領全球半導體設備市場。據 Bloomberg數據,2017 年全球五大半導體設備制造商分別為應用材料(AMAT)、阿斯麥(ASML)、拉姆研究(Lam Research)、東晶電子(TLE)、科磊(KLA),這五大半導體制造商在 2017年以其領先的技術、強大的資金支持占據著全球半導體設備制造業超過 70%的份額。其中阿斯麥公司在光刻機設備上一家獨大,2013~2017 年一直擁有 18%以上的全球半導體設備市場份額,憑借在高端光刻機市場上的壟斷地位以及持續高額的研發投入,阿斯麥在設備市場上保持著較高的市場認可度。與之并駕齊驅的是研發用于其他制造流程設備的應用材料與拉姆研究,兩家公司近五年來也保持穩健的市場份額增長。應用材料公司在其強勢領域表現全面而穩定,一直占據著半導體設備銷售額前三的位置。
細分領域術業有專攻,全球設備行業龍頭各顯神通占據世界領先地位。在半導體產業價值鏈中,光刻機作為產業的核心,占了半導體設備投資較大的份額,其中荷蘭 ASML 公司憑借領先的技術和優秀的產品,在 45 納米以下制程的高端光刻機市場中占據大部分以上的市場份額,而在 EUV 光刻機領域目前處于壟斷地位,市占率為 100%(業內獨家)。應用材料公司在除了光刻領域外的其他核心半導體設備領域有著較強的競爭力,在 PVD 設備上,應用材料作為行業龍頭占據了大部分的市場份額。
中國半導體設備的進口依賴問題較為嚴重,2017 年國產化率僅為 9%。半導體裝備業具有較高的技術壁壘、市場壁壘和客戶認知壁壘,由于我國半導體設備產業整體起步較晚,目前國產規模仍然較小。據 SEMI 統計,2017 年中國大陸半導體設備銷售額為 82.3 億美元,據中國電子專用設備工業協會數據,2017 年中國國產半導體設備(不含光伏設備)48.07億元,據此計算中國半導體設備市場國產化率僅為 9%。國內設備市場仍主要由美國應用材料(Applied Material)、美國泛林半導體(Lam Research)、日本東京電子(TokyoElectron)、日本愛德萬(Advantest)、美國科磊(KLA-Tencor)等國外知名企業所占據。集成電路設備是集成電路產業發展的重要基石,專用設備的大量依賴進口不僅嚴重影響我國集成電路的產業發展,也對我國電子信息安全造成重大隱患。