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5G时代，半导体设备的危与机

国开联 2024.06.18

半导体产业是行业高成长性大于周期性的行业，随着5G、人工智能等颠覆性技术的涌现，每一次信息技术领域关键技术的突破，将推动半导体产业规模产生质的飞越。当前5G时代的来临，将驱动半导体行业的全面复苏，成为推动全球半导体设备进入新一轮扩张的核心驱动力。在中美争端依旧未停歇，新冠疫情冲击全球供应链的大背景下，国产半导体设备既有机遇也有挑战。

我国对半导体设备需求巨大，但在高端市场与国外存在较大差距

我国是全球半导体的进口大国，每年进口全球60%的集成电路产品，但集成电路产值只占据全球8%的产值。在半导体设备领域，我国对半导体设备的需求量巨大，还处于不断的上升中，2018年我国大陆市场半导体设备销售额首次超越台湾，以131亿美元的销售额位于全球第二，2019年更是在全球市场中与台湾成为唯二实现销售额增长的市场，但我国集成电路设备商仅占据全球5%的市场份额，巨大的市场需求和极为少量的设备输出形成巨大的反差，也显示出我国对欧美日等国家高端半导体设备依赖程度之深。

半导体设备主要分为晶圆加工设备、后道封装设备和测试设备三类，整体市场占比呈现倒金字塔型分布，晶圆加工设备占据80%的市场，后两者占比分别为7%和9%，而在晶圆加工设备中光刻机约占19%，薄膜沉积设备（PVD、CVD）占据22%，刻蚀和清洗设备占据30%。在技术水平较低的封装领域，我国已经实现了国际技术水平的对接，而在技术水平高企的光刻机、刻蚀机领域，依旧被国际巨头所寡占，如在光刻机领域，荷兰阿斯麦尔（ASML）占据85%的市场份额，虽然我国上海微电子已经可以量产90nm的芯片，但是与阿斯麦尔在技术水平上，仍存在巨大差距。

危：外资部分产能回流本国，高端设备亟需国产化

中国在全球供应链系统中扮演着世界工厂的角色，随着中国在关键技术的突破，中国在全球供应链中的话语权不断提升，这一点在年初至今的疫情中尤为凸显。而受疫情的冲击，以日本为首的国家开始逐步推进在华的半导体企业回流，加快整合自身供应链的步伐，减少对中国的依赖，目前日厂半导体大厂罗姆、JDI已计划将在中国和东南亚其他地区的部分产能移回本国。

当前，中美贸易争端加剧，在半导体设备领域，美国将启动无限追溯机制，以泛林集团（LAM）等为代表的美资企业占据全球半导体设备半数市场份额，并在刻蚀、PVD/CVD 镀膜、热处理、离子注入CMP 等多环节市占率领先。而欧美国家为阻止中国收购半导体领域重要的国家企业，都纷纷成立国家基金阻止外资收购，在这种背景下，半导体设备国产化刻不容缓。

机：5G助推半导体设备高成长，制程、封测领域全面开花

半导体先进制程已经成为各大巨头的必争之地，尤其在7nm、10nm以及14nm/16nm工艺的高端市场。由于先进制程工艺要求复杂，薄膜工艺、清洗工艺、检测工艺等每个工艺节点的步骤都会随着制程的微缩而增加，因此对设备精度要求更高，也将带动每万片晶圆产能的投资额大幅增加。以台积电为例，每个节点的投资额迅速攀升，其中16nm制程1万片产能投资15亿美元，而7nm制程1万片产能投资估计30亿美元，5nm制程1万片产能投资估计50亿美元。

为以最快速度、最准确的完成数据处理和数据传输,5G的芯片主要以5nm、7nm的先进制程为主。随着5G时代的到来，射频前端、基带/AP、电源管理、物联网、生物识别等相关半导体芯片需求及单位价值量将有所提升，同时5G推进万物互联产生的海量数据，也将推动逻辑处理芯片、存储芯片的需求上升，相应的相关芯片生产商对先进制程设备的采购需求有所回暖。

当前半导体国产设备已经进入全面突破期，以北方华创、中微电子为代表的国产半导体设备制造商的先进制程设备已经被台积电纳入采购名单。随着研发产线的投产，我国长江存储、华虹电子、燕东微电子等多个晶圆生产商都开始新一轮的设备采购步伐，而本土品牌将享受5G通信设备、手机带来对先进制程工艺设备的爆发式需求增长。

国产设备还需试错机会，稳定量产是主要趋势

由于巨额资金的投入和升级工艺的紧迫性，国内的晶圆厂采购设备时，对成本不是很敏感，主要关注点在能够快速、稳定地实现先进工艺的量产。虽然我国已在高端制程设备领域取得突破，但由于半导体设备研发周期长，投入大，距离突破量产还有一定差距，需要一定的试错机会。随着贸易保护主义的盛行，目前这种局面已经发生改变，国产本土化设备的使用率不断上升，未来随着国产设备稳定性的提高，和本土产业链的进一步完善和成熟，国产化设备市场占有率将逐步提升，在全球占据一定话语权。

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