专用设备制造业是集成电路的基础产业和重要支撑,是完成晶圆制造和封装测试环节的基础,是实现集成电路技术进步的关键,在集成电路产业中占有极为重要的地位。集成电路生产线投资中设备投资占比较大,达总资本支出的70%-80%左右,价值量较高。
专用设备主要包含前道工序晶圆制造环节所需的光刻机、化学气相淀积(CVD)设备、刻蚀机、离子注入机、表面处理设备等;后道工序封装测试环节所需的切割减薄设备、度量缺陷检测设备、键合封装设备等;测试环节所需的测试机、分选机、探针台等。
在晶圆制造环节使用的设备一般被称为前道工艺设备,在封测环节使用的一般被称为后道工艺设备。这些设备的制造需要综合运用光学、物理、化学等科学技术,具有技术含量高、制造难度大、设备价值高等特点。
集成电路专用设备行业目前主要情况如下:
①全球半导体设备市场主要集中在中国大陆、中国台湾地区
2021 年度,全球半导体设备销售额达 1,026.4 亿美元。从地区分布来看,2021 年度中国大陆是半导体设备的最大市场,达到 296.2 亿美元,占全球市场的比重为 28.86%;韩国则以 249.8 亿美元的销售额位居第二,占比 24.34%;排名第三的是中国台湾,销售额为 249.4 亿美元,占比为 24.30%。
2012-2021 全球半导体设备销售额按地区分布情况
数据来源:SEMI(国际半导体产业协会)
②半导体专用设备国产化率仍处于较低水平
近年来,在国家政策的拉动和支持下,我国半导体产业快速发展,整体实力显著提升,设计、制造能力与国际先进水平差距不断缩小,封装测试技术逐步接近国际先进水平。中国大陆半导体专用设备企业销售规模虽然不断增长,但先进设备制造仍然相对薄弱,自给率还处于较低的水平。根据中国电子专用设备工业协会的统计数据,2020 年国产半导体设备销售额为 213 亿元,自给率约为 17.78%。
目前,全球半导体专用设备生产企业主要集中于欧美和日本等,中国大陆半导体专用设备仍主要依赖进口。专用设备作为集成电路产业发展的基石,大量依赖进口不仅严重制约我国集成电路的产业发展,也成为我国电子信息安全的重大隐患。
中国半导体行业要实现从跟随走向引领的跨越,设备产业将是重要环节。半导体设备国产化将大幅降低我国芯片制造商的投资成本,提高我国芯片制造竞争力。国产优势设备企业的崛起对完善国内集成电路产业链、打破国外产品的技术和市场垄断、提升我国集成电路制造装备的自主创新能力和国际竞争力也有着重要的战略意义。