全球半导体资本开支创历史新高之际,国产半导体设备替代进度正处在加速验证与迭代的关键窗口期:国产设备厂商订单快速增长,在刻蚀、薄膜沉积、清洗、热处理等多环节已实现从65nm到14nm乃至更先进制程的覆盖,但高端光刻等环节仍存差距,扩产潮恰好为国产设备提供了宝贵的产线验证机会。

半导体行业存在产品周期、产能周期和库存周期三大周期,其中半导体设备与产能(资本开支)周期的相关性最强。全球半导体资本开支在2021年达到1540亿美元的历史高点,2022年预计进一步增至1880亿美元;全球半导体设备市场规模也从2020年的710亿美元扩张至2021年预估的1040亿美元。资本开支的高增直接拉动了设备需求,而中国大陆作为全球最大的半导体设备市场之一,对进口依赖度依然较高——2020年全球前五大设备厂商合计市场份额超过70%,且头部厂商多为美欧日企业,这为国产替代留下了巨大空间。

国产设备已覆盖多个核心环节

国产半导体设备并非停留在概念阶段,而是已在多个关键工艺环节形成实质突破。从工艺覆盖看,国产设备在刻蚀、薄膜沉积(PVD/CVD/ALD)、清洗、离子注入、热处理、CMP等领域均有布局,部分产品已进入14nm乃至7nm/5nm制程的验证或应用阶段。以北方华创为例,其营收从2016年的17亿元增长至2020年的61亿元,2021年前三季度已达62亿元,同比增速60%,直观反映了国产设备厂商在扩产潮中的订单增长态势。

高端环节差距仍在,扩产潮是最佳验证窗口

半导体设备行业“一代工艺,一代设备”的特点决定了技术壁垒极高,制程越先进,设备门槛越高。目前国产设备在成熟制程(28nm及以上)的替代进度较快,但在高端光刻等环节与国际龙头仍有明显差距。不过,正是这一轮全球扩产潮,为国产设备创造了难得的“上车”机会——晶圆厂扩产带来的大量新增产线,需要配置海量设备,这为国产设备提供了大规模进入产线、在实际生产中验证性能和迭代优化的契机。

常见问题

国产半导体设备目前能覆盖哪些制程?

国产设备在刻蚀、薄膜沉积、清洗、热处理等环节已覆盖65nm至14nm制程,部分龙头企业的介质刻蚀、ALD等设备已推进至7nm乃至5nm节点。但光刻等高端环节的国产化进度相对滞后,整体呈现“多点突破、高端待补”的格局。

全球资本开支创新高对国产设备是利好还是压力?

整体是利好。资本开支高增意味着晶圆厂扩产意愿强、设备需求旺盛,而产线建设需要大量设备,这为国产设备提供了进入主流产线验证的机会。同时需注意,半导体行业具有周期性,景气高点后增速可能回落,但国产替代的逻辑独立于周期,反而在行业调整期更凸显战略价值。

国产设备替代的进度能跟上扩产需求吗?

在成熟制程领域,国产设备的供给能力已能较好匹配扩产需求;在先进制程的高端设备环节,仍需时间追赶。扩产潮的真正意义在于,它为国产设备提供了“以用促研”的迭代通道——设备只有在产线上大规模使用,才能发现问题、积累数据、持续改进,这正是国产替代从“能用”走向“好用”的关键一步。