眾所周知，半導體行業內有這樣一個說法，“一代設備，一代工藝，一代產品”，半導體產品制造要超前電子系統開發新一代工藝，而半導體設備要超前半導體產品制造開發新一代產品。因此半導體設備行業被視作半導體芯片制造的基石，擎起了整個現代電子信息產業，是半導體行業的基礎和核心。

近年來，受中美貿易戰及技術禁售等影響，半導體設備國產替代趨勢明顯。不過，隨著美國技術禁令的持續升級，國產半導體設備核心零部件普遍依賴進口的情況，卻成為國內設備企業發展路上最大的隱患。數據顯示，中國大陸芯片制造目前占全球份額的10%左右，而半導體設備的全球市場份額只有2%，設備關鍵零部件的全球市場份額接近于0。

另一方面，國產半導體設備廠商也在奮力尋求突破，涌現出諸如中微、北方華創、華海清科、至純科技、盛美半導體等頗具潛力的廠商。目前光伏、LED等級別相當的設備已可以實現國產化，但高端晶圓工廠產線方面的技術水平仍有欠缺。立足8英寸設備、發力12英寸高端市場，將是中國半導體設備公司未來破局之路。

鑒于此，為了讓A股半導體及手機產業企業更充分的了解半導體設備行業，10月22日（周四）上午10:00，集微網邀請了品利基金半導體投資經理陳啟做客第二十期“開講”，帶來以《以史為鑒：從中微看國產半導體設備產業的挑戰與機遇》為主題的精彩演講，與集微直播間的觀眾分享半導體設備行業的發展情況。

半導體設備直接決定了芯片工藝的先進性

行業周知，半導體是信息時代的基礎，是人類社會發展的重要推力，被譽為 “人類科技精華”。半導體產業在國民經濟中占據極其重要的位置，眾多的如消費電子、計算機、通信、工業控制、汽車電子等領域的發展均依賴上游半導體行業的進步，因此半導體產業是全世界最重要的支柱產業。

從產業鏈的角度來看，半導體行業可以分為支撐產業鏈、核心產業鏈以及終端產業鏈。其中，設備是半導體最重要的支撐產業鏈核心。半導體設備水平的高低，直接決定了芯片工藝的先進性。但是，半導體設備研發投入大、難度大、周期長，國外封鎖嚴密，也是我國芯片國產化面臨的最大的難題。因此，設備的自主可控直接決定了我國未來在國際產業競爭的話語權。

陳啟指出，芯片制造過程極其復雜和苛刻，所需設備眾多，包括硅原料、拉晶、切割等材料設備；光刻、刻蝕、清洗等制造設備以及下游封裝、測試等設備。根據SEMI的數據統計，半導體設備市場中，晶圓制造設備（包括光刻機、刻蝕機、CVD、PVD、氧化擴散、離子注入、濕法清洗、涂膠機、CMP拋光等）約占79%的比例，是半導體設備中的核心設備。

在晶圓工廠的設備投入中，晶圓前道設備占到85%，量測設備占10%，其他設備（動力、管道、搬運）占5%。值得一提的是，核心的晶圓前道設備包括光刻機、刻蝕機、CVD、PVD、氧化擴散、 離子注入、濕法清洗、涂膠/顯影機、CMP拋光設備等數十種，一般同類型設備晶圓工廠會根據產能不同，會配備數十臺。

市場競爭格局方面，陳啟指出，半導體設備行業是一個高度壟斷的行業，前十的設備廠商合計占領了90%以上的市場份額。中國半導體公司銷售規模約占全球不到10%，且集中在光伏、LED等低端領域，高端在12英寸晶圓產線的占比不到1%。

“半導體屬于周期性行業，設備波動更明顯”，陳啟強調道，半導體設備位于半導體產業的上游，下游客戶為各大芯片制造公司，如英特爾、三星、臺積電、SK海力士、美光、東芝、格羅方德、英飛凌、中芯國際等。半導體設備行業的增長完全取決于下游客戶的資本支出體量。當行業景氣周期到來，下游客戶擴充產能、研發新工藝，則紛紛購買半導體設備、設備行業便順勢而起，迎來強勢期，反之則出現較明顯的低谷期。

從銷售數據來看，2017年半導體設備市場總銷售額達到566億美元，相較于2016年的412億美元，同比增長了37%；2018年銷售額達到621億美金，增長率9.7%。但是2019年，業內普遍看淡，設備銷售也隨之下滑，而2020則再緩慢回升，整體漲跌趨勢和半導體大環境枯榮高度一致。

受益于政策、資金等驅動，設備國產替代進程將加速

近年來，隨著中國大陸掀起晶圓工廠建設高潮，中國大陸地區一躍成為全球第二大市場。據SEMI統計，2017-2020 年，全球 62 座新投產的晶圓廠中有 26座來自中國大陸，占比超過40%，成為最積極、增速最快的地區。2019 年中國大陸的前端晶圓廠產能將增長至全球半導體晶圓廠產能的16％，2020 年達到20%，產能提升的背后是每年超過500億元的設備市場需求。

憑借著巨大的市場容量，中國已成為全球最大的半導體消費國。得益于中國已經是全球第一大商品制造地區和第二大消費市場以及全球半導體產業中心逐漸往中國內地轉移。2000年到2017年，中國集成電路產業銷售規模年均增速20.6%，遠超世界4.8%的增長比例。

陳啟分析稱，中國成為第三次半導體產業轉移的核心地孕育兩大投資機會。一是供給端的國產化趨勢的投資機會。進口替代趨勢不會變，國內設備、材料將會迎來機會；二是需求端新賽道的投資機會。如物聯網、人工智能、5G通信、化合物半導體等新領域，將催生新的投資機會。

目前，中國不僅是全球最大的電子產品制造基地，也是全世界最重要的電子產品消費市場。需求端的強烈爆發疊加國內集成電路自給率不足，加速半導體產業向中國大陸轉移。半導體下游應用端最大的兩塊，通信和PC/平板行業，中國均已經成為最大最重要生產國。未來汽車電子、工業、消費電子等領域，中國依然是最大的市場，因此，半導體產業必然向中國轉移。

陳啟指出，雖然中國是全球工業體系最完備的國家，小到一顆螺絲大到航空母艦，中國均能完整獨立制造。在半導體設備領域，各個細分行業均有國產設備的身影，但是總體技術水平偏低，規模偏小，應用也集中在光伏，LED等中低端應用市場。

在談到國產設備的破局和出路上，陳啟表示，國內6英寸產線有一定的擴產需求，二手設備選擇上，不少國產廠商能供給市場，市場接受度中等；8英寸產線剛需較大，產業呼喚新設備投入市場，國產設備容易被市場接受，同時研發難度中等，機會最大；此外，在12英寸產線領域需求旺盛，市場空間大，但是技術難度太大，壁壘較高，占領市場不易；在化合物產線領域，市場規模較小，部分設備有一定的技術難度，國產設備有一定的發展機會。

受益于政策、資金等驅動，半導體設備國產替代進程將加速。近年來，半導體行業的利好頻發，比如大基金成立、產業推進綱要頒布、稅收優惠等，都彰顯出政府扶持半導體產業的決心。目前我國半導體產業真正的國產自給率（去除外資在華部分）僅僅只有10%，《2025中國制造》目標是2020年達到40%。對于整個中國半導體行業而言，未來十年內對于產業的政策支持不存在退坡可能性。

陳啟分析稱，設備國產化意義重大。受歷史因素影響，中國一直處于《瓦森納協議》限定范圍、無法獲得最新的技術。近年來，中美貿易戰、日韓爭議、美國挑起的逆全球化行為，導致半導體產業社會化分工遭遇嚴重挑戰；另一方面，芯片是信息技術時代的基石，國家戰略安全必須建立產業鏈核心自主可控的基礎上。因此必須提高設備等國產化率，確保掌握核心技術不受制于人。

挑戰與機遇并存，設備廠商需重視企業研發

陳啟表示，半導體設備廠商面臨的的機遇與挑戰并存。以中微公司為例，公司是一家以中國為基地、面向全球的高端半導體微觀加工設備公司，深耕芯片制造刻蝕領域，研制出了國內第一臺電介質刻蝕機，是我國集成電路設備行業的領先企業。

目前，半導體設備企業主要挑戰包括以下幾個方面：挑戰一：投入大、耗時長、回報少，生存不易。中微公司創立15年，累計投入數十億元，目前營收約20億元，凈利潤不到2億，依然處于凈利率較低的狀態。因此可以看出，設備公司投入大、研發周期長，回報具有較大的不確定性；挑戰二：巨頭壟斷、壁壘高。半導體設備領域技術壁壘高、市場準入門檻高、銷售難度大。巨頭們壟斷并把持了利潤最豐厚的中高端市場，國產設備只能徘徊在低端；挑戰三：知識產權糾紛多，企業急需建立自己的專利墻。半導體企業是知識產權糾紛的重災區，急需建立自己的專利墻，才能應對國際復雜的知識產權方面的挑戰；挑戰四：關鍵部件受制于人。中微公司在全球超過450家供應商，其中90家關鍵供應商，但是大部分在國外，特殊時期下如若斷供，會對公司交付產品造成重大影響。

此外，從中微公司的發展，我們得到以下啟示。啟示一：產品多樣化確保公司下限和上限。以中微公司為例，MOCVD研發難度較低，門檻較低，容易打開市場形成銷售，這決定了中微公司的下限；而刻蝕機研發難度大，市場認證周期長，但是市場空間大，這塊決定了中微未來的上限；啟示二：人才是半導體設備公司的核心競爭力。人才是技術的保證，雄厚的人才基礎，是公司發展的基石。中微目前共有員工 653 人，529 人擁有大學本科及以上學歷，占比高達 81%，其中碩博合計 219 人，占比達33%；啟示三：研發不能閉門造車，要與客戶共同開發，以增加客戶粘性和信任。一旦實驗合作開發成功，將會更順利的進入客戶供應商名單；啟示四：并購是公司做大做強的路徑之一。并購是半導體設備企業發展史上常見的必然選擇。在激烈的競爭中，龍頭企業優勢明顯，不斷地擴大營收水平和提升技術，小公司便落伍淘汰。

最后，陳啟總結稱，半導體設備研發投入大、周期長、客戶驗證難、見效慢，屬于高風險行業。小公司創業不易，建議從容易的市場做起，先生存，再發展。此外，在中美貿易沖突、國家政策大力支持的背景下，半導體設備國產替代是一個持續的、不可逆的過程，擁有核心技術的企業有望在國產替代的浪潮中脫穎而出。
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