文档介绍：半导体设备行业国产化替代发展报告
市场再创新高，国产化替代空间广阔
     
 
 
 
 
     
     
 
     
 
 
 
 
 
 
核心观点
全球半导体设备支出进入上升周期。5G、物联网、大数据、人工智能以及汽车电 子等新技术和新产品的应用，将带来庞大的半导体市场需求，行业将进入新一轮的 上升周期。半导体设备位于产业链的上游，其市场规模随着下游半导体的技术发展 和市场需求而波动。根据 SEMI 预测，2020 年全球半导体设备市场规模达创纪录 的 689 亿美元，同比增长 16%，2021 年将达 719 亿美元，同比增长 %，2022 年仍旧保持增长态势，市场将达 761 亿美元，同比增长 %。
半导体产业向中国转移，中国成为最大半导体设备市场。中国凭借低劳动力成本的 优势，不断引进半导体产业先进技术，加大半导体产业人才培养，逐步承接了半导 体低端封测和晶圆制造业务。随着全球电子化进程的开展，下游产业快速发展，不 断推动中国半导体产业持续兴旺。中国大陆半导体设备市场规模在全球的占比逐年 提升，SEMI 预计 2020 年中国大陆半导体设备市场规模将达 181 亿美元，同比增 长 %，成为全球最大的半导体设备市场。在 2020 年晶圆厂密集的资本支出之 后，SEMI 预计中国大陆 2021 年半导体设备市场将小幅回落，市场规模为 168 亿 美元，同比下降 7%。
半导体设备市场为海外厂商垄断，国产设备企业奋起直追。2019 年国产半导体设 备销售额为 亿元，中国大陆 2019 年半导体设备市场规模 亿美元， 国产化率约 17%，具备较大国产替代空间。在当前美国持续加强技术和设备封锁 的情况下，半导体设备国产替代步伐正在加快。国产设备企业在政策和资金大力支 持下，在刻蚀、薄膜沉积、测试等多个领域不断取得突破。
国产刻蚀设备、薄膜沉积设备和测试设备有望成为半导体设备国产化先锋。中微公 司和北方华创分别在 CCP 和 ICP 刻蚀设备领域取得突破，部分产品已进入先进制 程生产线验证；北方华创在 PVD 领域实现了国产高端薄膜制备设备零的突破，设 备覆盖了 90-14nm 多个制程，沈阳拓荆 CVD 设备成功进入长江存储生产线。华峰 测控模拟测试机国内市占率已达 60%，后续 SOC 项目推进可能为公司带来新的增 长空间。
1. 半导体产业链解析
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体产品按照功 能区分可以分为集成电路、光电子器件、分立器件和传感器等四大类。其中集成 电路是半导体产业的核心，根据 WSTS 数据，2020 年集成电路市场规模占到了 半导体市场的 82%。
半导体产业链可按照主要生产过程进行划分，整体可分为上游中游下游。以 半导体中占比最高的集成电路产业为例，上游包括半导体材料、生产设备、EDA、 IP 核。EDA，即电子设计自动化（Electronics Design Automation），主要包括设 计工具和设计软件。IP 核（Intellectual Property Core）提供已经完成逻辑设计或 物理设计的芯片功能模块，通过授权允许客户将其集成在 IC 设计中。中游包括设 计、制造、封测三大环节。下游主要为半导体应用，主要包括 3C 电子、医疗、通 信、物联网、信息安全、汽车、新能源、工业等。
. 半导体产业运作的两种模式：IDM 和垂直分工模式
半导体产业运作主要有两种模式，即IDM模式和垂直分工模式。如前文所述， 半导体整个制造过程主要包括芯片设计、晶圆制造和封装测试三大环节。所谓 IDM （Integrated Device Manufacture）模式，即由一个厂商独立完成芯片设计、制造 和封装三大环节，英特尔和三星是全球最具代表性的 IDM 企业。另一种模式为垂 直分工模式，即 Fabless（无晶圆制造的设计公司）+Foundry（晶圆代工厂）+OSAT（封装测试企业），Fabless 是指专注于芯片设计业务，只负责芯片的电路设计与 销售，将生产、测试、封装等环节外包的设计企业，代表企业有高通、英伟达、 AMD 等；Foundry 即晶圆代工厂，指只负责制造、封测的一个或多个环节，不负 责芯片设计，可以同时为多家设计公司提供服务的企业，代表企业有台积电、中 芯国际等。OSAT 指专门从事半导体封装和测试的企业。
在台积电成立以前，半导体行业只有 IDM 一种模式。IDM 模式的优势在于资 源的内部整合优势，以及具有较高的利润率。IDM 模式贯穿整个半导体生产流程， 不存在工艺流程对接问题，新产品从开发到面市的时间较短，且