全球半导体设备销售额从2016年一季度的85亿美元增长至2021年四季度的270亿美元,这条产业链的上下游分工可以概括为:上游提供精密零部件与材料,中游整机厂商完成光刻、刻蚀、薄膜沉积等设备集成,下游晶圆厂以资本开支拉动整条链条。 同期中国大陆在全球设备销售额中的占比从20%升至30%左右,需求重心东移,正在重塑上下游的区域分工。
产业链上中下游如何分工
上游是零部件与材料环节,为整机提供真空系统、光学模块、精密机械件、电子控制部件以及硅片、光刻胶等耗材。这一环节技术壁垒高、认证周期长,是设备性能的基础支撑。
中游是设备整机厂商,按晶圆制造前道工艺可划分为光刻、刻蚀、薄膜沉积、量测等主要赛道。按SEMI口径,晶圆制造设备中刻蚀约占30%、薄膜沉积约占25%、光刻约占23%,其余为其他环节。中游企业负责把上游零部件集成为可量产的工艺装备,直接决定晶圆厂的工艺能力。
下游是晶圆厂,其资本开支是设备需求的总闸门。制程节点越先进、新建产线越多,设备采购规模越大。
大陆占比提升如何改变区域分工
从数据看,大陆设备销售额占比从2016年一季度的20%波动上行至2021年四季度的30%左右,同期大陆晶圆制造市场份额从2005年的7%提升到2020年的23%。在2021—2022年开工新建的晶圆厂中,大陆地区占据8家。
这一变化带来两个层面的分工调整:其一,需求端向大陆集中,全球设备厂商的客户结构与服务资源随之倾斜;其二,供给端催生本土整机企业,目前清洗、刻蚀、热处理设备国产化率约20%,PVD、CMP约10%,涂胶显影实现零的突破,去胶设备国产化率已达90%以上,各环节进度差异明显。
常见问题
半导体设备产业链中哪个环节壁垒最高?
上游精密零部件与中游光刻等核心整机环节壁垒均较高。设备行业技术壁垒很高,市场份额高度集中,主要由美日欧地区企业主导。国产化率数据也反映了这一格局:光刻设备预计将有零的突破,涂胶显影设备刚刚实现零的突破。
晶圆厂资本开支如何传导到上游零部件?
晶圆厂新建或扩产形成设备采购订单,中游整机厂商据此排产,再向上游零部件与材料企业下单。因此晶圆厂资本开支是整条链条的起点,其波动会沿中游、上游依次放大。
大陆市场份额提升对国产设备意味着什么?
大陆已成为全球第一大设备市场,2021年规模提升至296亿美元,全球占比达28.9%。产业转移与较低的国产化率形成强烈反差,为本土设备企业提供了成长空间;同时政策支持通过集中研发、政府补助和股权投资等路径降低了国产替代难度。