半导体产业三次转移均催生巨头,第三次转移中半导体设备企业的商业模式与价值分配有何新变化?核心变化在于:设备企业从“单纯卖设备”转向与晶圆厂深度绑定、联合研发与服务增值,同时政策资本(大基金)的介入重塑了产业链价值分配逻辑,使国产设备在产业转移中获得更高的份额与话语权。

半导体行业在过去半个多世纪经历过两次产业转移,每次都造就了一批巨头。第一次从美国转向日本,造就了索尼、东京电子等知名厂商;第二次由日本转向韩国和台湾,三星和台积电在此次转移中脱颖而出。当前正处于第三次产业转移进程中,目的地是中国大陆——一方面因为韩国和中国台湾失去了劳动力成本优势,另一方面我国大陆已成为全球最大的半导体消费市场。

第三次转移中的商业模式之变

与前两次“承接制造”不同,第三次转移中半导体设备企业的商业模式出现了显著升级,核心体现在三个层面:

深度绑定晶圆厂。 政策资本在其中扮演了关键角色。以国家集成电路产业投资基金(大基金)为代表,其不仅投资设备企业,也投资了大量国内晶圆厂。在大基金的穿针引线下,晶圆厂对国产设备的接受度明显提升,基本能用国产设备的都优先采用国产设备。这种“设备+制造”的资本纽带,使得设备企业与下游客户从单纯的买卖关系,转变为利益共同体。

联合研发与验证迭代。 设备企业通过与晶圆厂的紧密协作,得以在真实产线上持续验证和优化产品。例如北方华创的刻蚀机、PVD设备在投入市场后,获得了下游积极反馈,订单增长迅速。这种“用起来—发现问题—迭代升级”的正向循环,是前两次转移中后来者难以获得的产业生态支撑。

服务增值与长期陪伴。 半导体设备的技术壁垒高、市场份额高度集中且主要由美日欧企业主导,设备企业的竞争力不仅来自单台设备,更来自与产线共同升级的长期服务能力。晶圆厂扩产周期长,设备企业的价值贯穿建厂、量产、工艺迭代的全生命周期。

设备环节价值分配的逻辑

从产业链价值分配看,第三次转移中设备环节的重要性被重新定价。一方面,中国大陆晶圆制造市场份额从2005年的7%提升至2020年的23%,2021至2022年开工新建的29家晶圆厂中大陆占据8家,带动设备需求大幅提升,大陆半导体设备市场在2020年晋级全球首位。

另一方面,国产化率在不同设备品类间差异悬殊,也决定了价值分配的多层次格局:

设备类型国产化率代表国内厂商
去胶设备90%以上屹唐股份
清洗设备20%左右盛美股份、北方华创
刻蚀设备20%左右中微公司、北方华创、屹唐股份
热处理设备20%左右屹唐股份、北方华创
PVD设备10%左右北方华创
CMP设备10%左右华海清科
涂胶显影设备零的突破芯源微
光刻设备预计将有零的突破上海微电子

技术迭代放缓为国产设备追赶提供了技术可能性——制程工艺缩小到10nm尺度后难度指数级上升,迭代速度明显减慢,这为后来者争取了宝贵的追赶窗口。

常见问题

大基金对设备企业的支持具体体现在哪些方面?

大基金二期重点投资半导体设备和材料领域,其影响不仅在于资金注入,更在于通过投资国内晶圆厂,提升了国产设备的接受度。北方华创、中微公司、盛美上海等知名设备企业的前十大股东中均能看到大基金的身影,这种资本纽带直接降低了国产替代的难度。

哪些设备品类的国产替代进程更快?

国产化率差异明显:去胶设备国产化率已超90%,成长性相对有限;清洗、刻蚀、热处理设备在20%左右,处于快速突破期;PVD和CMP设备约10%;涂胶显影和光刻设备则处于从零到一的突破阶段,不确定性较大。

设备企业的成长性应该怎么看?

重点关注三点:设备市场空间决定成长天花板,国产替代进程决定当前成长性,企业自身实力(市占率和技术节点)体现研发与市场地位。其中光刻、刻蚀和薄膜沉积三大核心赛道空间更大,更符合长期发展的标准。