全球半导体设备市场由美、日、欧企业主导,中国目前尚未进入全球前十,但在物联网和汽车电子带来的新应用周期中,正在通过差异化竞争和国产替代加速追赶。中国能否“换道超车”的关键,在于能否抓住产品周期切换的窗口期,在成熟制程和特色工艺设备上实现突破。

全球半导体设备格局:美日欧主导,中国尚未入局

根据2020年全球半导体设备厂商排名,前五大厂商(应用材料、阿斯麦、泛林半导体、东京电子、科磊)合计市场份额超过70%,且全部来自美国、日本和欧洲。中国大陆厂商未进入全球营收前十五名。在具体设备细分领域,TOP3企业合计份额普遍在80%以上,如光刻机领域阿斯麦一家就占据75.3%的份额,PVD设备领域应用材料份额达84.9%。

中国位置:从极度依赖进口到国产替代起步

中国半导体设备市场极度依赖进口,但也孕育着巨大的国产替代空间。目前国内已涌现出一批优秀设备企业,在多个工艺节点上实现了突破。例如,中微公司的介质刻蚀设备已覆盖65nm至14nm节点,硅刻蚀设备更延伸到7nm/5nm;北方华创在PVD、氧化炉、清洗机等多个领域布局,覆盖65nm至14nm节点;上海微电子的光刻机达到90nm节点。这些企业在成熟制程(28nm及以上)和特色工艺上已具备较强竞争力。

物联网与汽车电子:新应用周期带来的机遇

半导体行业存在三大周期:产品周期、产能周期和库存周期。其中产品周期最为重要,过去十几年由智能手机为代表的消费电子主导,而目前正在活跃的是以物联网和汽车电子为代表的新兴应用。这一轮产品周期切换,对半导体设备提出了新的要求——车规级和物联网芯片更注重可靠性、功耗和成本,而非一味追求先进制程,这为后发者提供了差异化竞争的机会。

常见问题

中国半导体设备企业与全球龙头差距有多大?

从营收规模看,2020年全球第一大设备商应用材料营收163.7亿美元,而国内头部企业营收规模远低于此。从技术节点看,国内企业在14nm/28nm节点已形成一定覆盖面,但在先进制程(7nm及以下)设备上仍有明显差距,尤其在光刻机领域差距最大。

物联网和汽车电子对半导体设备的要求有何不同?

物联网和汽车电子芯片更注重可靠性、低功耗和成本控制,对制程先进性的要求相对宽松。这为国内设备商在成熟制程(如28nm、65nm)上提供了更大的市场空间,因为这些工艺节点对应的设备技术门槛相对较低,国产设备已有较好布局。

国产设备在车规级领域有哪些布局?

国内设备企业在车规级芯片制造所需的关键设备上已有布局,包括刻蚀、薄膜沉积、清洗、检测等环节,覆盖28nm及以上成熟制程。车规级认证周期较长,但一旦通过验证,客户粘性较高,有利于国产设备建立长期竞争优势。

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