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半导体设备垄断程度高,国产化困难重重

导读: 中美贸易战为我国半导体行业敲响警钟,半导体自主可控不仅仅是口号,更是涉及到国家安全、国计民生的要务,随着自主可控呼声越来越大,集成电路产业发展需求必将倒逼芯片国产化进程。

中美贸易战为我国半导体行业敲响警钟,半导体自主可控不仅仅是口号,更是涉及到国家安全、国计民生的要务,随着自主可控呼声越来越大,集成电路产业发展需求必将倒逼芯片国产化进程。

未来设备国产化是必然选择,随着国家半导体行业的发展,国产设备市场空间超百亿。

晶圆厂投资热潮带动半导体设备增长

随着下游半导体行业景气度的提升以及晶圆工业的不断升级,全球迎来半导体晶圆厂投资热潮,这也将会带动上游半导体设备行业高增长。

据SEMI报告,2017-2020年,全球将新建62座半导体晶圆厂,中国大陆将占26座,投资12英寸(30mm)晶圆厂将占大比例。以罗方格晶圆厂数据为例,晶圆厂80%的投资用于购买,这必将大幅带动半导体设备行业的发展。

半导体设备垄断程度高,国产化困难重重

据SEMI预测,2017年全球半导体制造设备销售额约559亿美元,同比增长35.6%,首次超过2000年的市场高点477亿美元。预计2018年全球半导体设备市场销售额达601亿美元,同比增长7.5%。

其中晶圆加工设备将增加37.5%,达到450亿美元。前端部分、封装设备部分、半导体测试设备预计分别达到26亿美元、38亿美元、45亿美元,同比增长预计分别为45.8%、25.8%、22%。

SEMI预测,2018年,韩国、中国大陆、中国台湾将保持前三,销售额分别达到169亿美元、113亿美元、接近113亿美元。虽然韩国保持首榜,但中国设备销售增长率最高达49.3%。

晶圆制造关键设备国产化有待突破

晶圆制造产业属于典型的资产和技术密集型产业,罗方格晶圆厂,总投资的80%用于购买设备,而购买设备中的80%是晶圆制造设备。光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备为晶圆制造核心设备,分别占晶圆制造环节的23%、30%、25%。

光刻机作为半导体芯片最核心设备,技术难度高、价格在2000万美金以上,高端领域被荷兰ASML垄断,市场份额高达80%,最新出的EUV光刻机可用于试产7nm制程,可达3-4亿美元。全球晶圆代工厂台积电、三星、因特尔展开20nm以下制程工艺竞赛的今天,而国产技术领先光刻机仅能用来加工90nm芯片。

半导体设备垄断程度高,国产化困难重重

薄膜沉积设备单价在200-300万美元,一个晶圆厂需要30台左右。AMAT在CVD设备和PVD设备领域都保持领先,而沈阳拓荆、北方华创等国内企业正在突破。

刻蚀机,单价在200万美元左右,一个晶圆厂需要40-50台。国产刻蚀机市场份额已从1%提升至6%。中微半导体16NNnm以实现商业化,7-10nm已达到世界领先水平。

国家政策和资金扶持持续加码

2014年,国家提出建立从晶片到终端产品的产业链规划,强调集成电路设备材料端要在2020年之前打入国际采购供应链,分别从政策和资金加大推动半导体国产化进程,国家集成电路大基金已经进入密集投资期,目前大陆集成电路产业投资基金总额高达6532亿元,规模有望直逼1万亿元。

大基金覆盖IC设计、晶圆制造、芯片封测等领域。东吴证券认为,未来大基金和国家产业政策在设备方面的投资力度和政策扶持会持续加码,设备国产化是IC国产化的重中之重!

半导体设备垄断程度高,国产化困难重重

截至2017年9月,大基金累计投资55个项目,涉及40家IC企业,承诺出资1003亿。其中制造、设计、封测、装备材料投资占比分别为65%、17%、10%、8%。虽然在装备和材料环节投资规模力度小,但仍然推进光刻、刻蚀、薄膜沉积等核心装备。

未来将加大围绕国家战略的智能汽车、物联网、人工智能、5G等新兴产业进行投资规划。东吴证券认为,未来国家资金会持续不断的想设备端倾斜,毕竟只有真正掌握最核心工艺,才能够实现真正意义上的国产化。

半导体设备垄断程度高 国产化困难重重

2016年全球半导体专用设备前十市占率达92%,销售规模达379亿美元,而中国半导体设备前十销售额近7.3亿美元,其主要原因是集成电路行业属于典型技术和资本密集型行业,技术差距大,我国设备自制率仅14%,且集中于后道的封测环节,未来随着我国政策和资金持续扶持加码,关键设备有望实现技术突破。

1996年5月12日于荷兰瓦圣纳签署《瓦圣纳协议》,协定包括加入管制敏感性高科技输往中国等国家,基于该协议的技术封锁导致半导体设备国产化困难重重,只能依靠进口国外落后的设备和自主研发。

中国大陆晶圆厂支出成大 设备占率不断提升

据SEMI2018年最新数据,全球晶圆厂2017年、2018年、2019年设备支出分别为569亿美元、600亿美元、651亿美元,同比增长分别为38%、9%、5%,2016-2019年CAGR为16%,是自1990年以来首次连续四年正增长。

而中国大陆半导体设备需求2017年、2017年、2019年预计分别达68.4亿美元、100亿美元、172亿美元,同比增长分别为5.88%、57%、60%。东吴证券预计,2019年中国大陆设备支出将成为全球支出最高的地区。

半导体设备垄断程度高,国产化困难重重

过去两年全球兴建17座12寸晶圆厂,十座设在中国大陆,东吴证券认为,从建设开工到投产产量整个周期需要3-5年,那么2018-2019年是中国大陆晶圆设备投资潮,全球半导体设备产业将出现前所未有的欣欣向荣局面。

2017年全球晶圆制造设备销售额达450亿美元,同比增长53.43%,远超其他设备,而中国晶圆制造设备资本支出在2018-2019年将达166.24亿美元,占中国半导体资本支出的60%,2015-2019年CAGR达20.55%,但中国设备在全球市场份额仅为4%,供给和市场份额极不匹配。

据CEPEA统计,2016年国产半导体设备在中国大陆市占率仅11%,IC设备占全部半导体设备销售49%,2018-2020年国产集成电路设备平均增长率有望超25%,2020年半导体设备销市占率有望达20%,IC设备有望达50亿元。

半导体设备垄断程度高,国产化困难重重

国产晶圆制造设备 未来三年有望超百亿

中国晶圆制造设备市场需求处于上升阶段,根据SEMI数据线性外推估计2015-2020年我国晶圆设备市场CAGR达32.43%、VLSI Research2017年公布数据中晶圆制造各环节设备比例假设与CEPEA预测2020年国产半导体设备市占率达20%假设这三个数据来推算,2018年、2019年、2020年国产晶圆生产设备市场空间有望达39.9亿元、70.82亿元、140亿元,增速分别为53.55%、77.5%、96.98%,2018-2020年累计市场空间达250亿元,CAGR为87%。

半导体设备垄断程度高,国产化困难重重

根据国产21挑12寸晶圆厂产线情况,综合考虑晶圆厂建设时间先、设备投资比例,东吴证券测算2018年、2019年、2020年我国国产晶圆制造设备市场空间达71亿元、137亿元、180亿元。以SEMI口径设备端测算2018-2020年的市场空间约250亿元,从兴建晶圆厂投资端测算2018-2020市场空间约387亿元。

虽然我国设备市场层现繁荣景象,半导体制造设备国产化进程不断加速,但国产化完全替代不是一撮而就,只有不断加强研发水平、提高技术能力,才能真真正正提高我国半导体制造设备的国际竞争力。

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