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中国半导体设备行业总览：前道设备国产替代正当时

核心内容

中国半导体设备行业正处于快速发展阶段，尤其在前道设备国产替代方面表现突出。全球半导体行业和设备市场在2023年经历了低迷，但预计2024年将逐步回暖。随着地缘政治和技术封锁的加剧，中国半导体设备厂商正加速突破技术瓶颈，推动国产化进程。

主要观点

• 全球半导体市场波动：2023年全球半导体市场规模为5,201亿美元，同比下降9.4%。预计2024年将增长至5,884亿美元，进入上行周期。
• 全球半导体设备市场下滑：2023年全球半导体设备市场规模为874亿美元，同比下降18.6%。预计2024年将增长至1,053亿美元。
• 国产化率提升：中国半导体设备整体国产化率已达35%，预计2025年将提升至50%，逐步摆脱对美日荷设备的依赖。
• 关键设备国产替代加速：在去胶、清洗、刻蚀设备方面国产化率较高，而在光刻、离子注入、量测等设备方面仍需突破。
• 地缘政治影响：美日荷对华实施半导体设备出口管制，加剧了国产替代的紧迫性。

关键信息

半导体设备市场概况

• 全球半导体设备市场：2023年全球市场规模为874亿美元，同比下降18.6%，预计2024年增长至1,053亿美元。
• 晶圆制造投资占比：晶圆制造设备投资占半导体设备投资的约80%，其中刻蚀设备、薄膜沉积设备、光刻机分别占前道设备价值量的22%、22%和17%。
• 全球半导体设备市场结构：晶圆制造（80%）、封装（10%）、测试（8%）、其他（2%）。

半导体设备国产化进程

• 国产设备覆盖领域：中国半导体设备厂商已覆盖多个细分领域，如去胶、清洗、刻蚀设备。
• 国产设备发展现状：国产化率在部分设备上已达到较高水平，如去胶设备（>80%）、清洗设备（50%-60%）、刻蚀设备（55%-65%）。
• 国产设备仍需突破：在光刻、离子注入、量测设备等领域，国产化率仍较低，不足10%。
• 主要国产厂商：北方华创、中微公司、盛美上海、芯源微、凯世通、中科信、华海清科、拓荆科技等。

半导体设备细分行业分析

薄膜沉积设备

• 薄膜沉积技术分类：CVD（化学气相沉积）、PVD（物理气相沉积）、ALD（原子层沉积）。
• 市场格局：2023年全球薄膜沉积设备市场规模达260亿美元，由应用材料、泛林半导体、东京电子等海外厂商主导。
• 国产厂商进展：拓荆科技、北方华创、微导纳米等企业在CVD、PVD、ALD设备上有所突破。

刻蚀设备

• 刻蚀技术分类：干法刻蚀（占90%以上）、湿法刻蚀。
• 干法刻蚀细分：ICP（电感耦合等离子体刻蚀）和CCP（电容耦合等离子体刻蚀）为主流。
• 市场格局：2020年全球刻蚀设备市场CR3超90%，主要由泛林半导体、东京电子、应用材料主导。
• 国产厂商：中微公司、北方华创、屹唐半导体，2020年合计市占率仅为2.36%。

光刻机

• 光刻工艺核心：光刻机是光刻工艺的核心设备，成本高昂且技术复杂。
• 进口依赖严重：2023年中国光刻机进口额为87.5亿美元，同比增长120.9%，其中82.6%来自荷兰的ASML。
• 国产进展：上海微电子完成90nm光刻机出货，主要聚焦于后道封装用光刻机，并在推进浸没式DUV光刻机产业化。

涂胶显影设备

• 市场垄断格局：市场被东京电子高度垄断，CR2超95%。
• 国产厂商：芯源微为国内唯一涂胶显影设备量产企业，其产品已达到国际先进水平。

离子注入设备

• 市场垄断：主要由AMAT和Axcelis垄断。
• 国产进展：凯世通、中科信等实现批量国产化。

热处理设备

• 市场垄断：应用材料市占率近70%。
• 国产进展：北方华创、盛美上海等企业在热处理设备领域有所突破。

CMP设备

• 市场垄断：应用材料和荏原机械合计占据95%的市场份额。
• 国产进展：盛美上海、华海清科、中科信等企业已实现国产化。

清洗设备

• 市场垄断：为寡头垄断格局，CR4超90%。
• 国产进展：北方华创、盛美上海、至纯科技等企业已实现部分国产化。

国产替代进程

• 技术封锁影响：2022年以来，美日荷对华实施半导体设备出口管制，进一步推动国产替代进程。
• 进口额增长：2023年6-7月中国半导体设备进口额接近50亿美元，同比增长70%。
• 国产替代空间：在光刻、离子注入、量测等设备领域，国产替代空间广阔。

结论

中国半导体设备行业在前道设备领域正迎来国产替代的关键时期，随着技术进步和政策支持，国产设备在多个细分领域取得了突破。然而，高端设备如光刻机、离子注入设备等仍需进一步突破技术壁垒，以实现更大范围的国产替代。