摘要：半導體設備作為半導體產業的基礎和先導產業，近年來，在下游快速發展的推動下，我國半導體設備行業整體保持較快增長。據統計，2022年中國大陸半導體設備市場規模較2021年小幅下降4.6%至282.7億美元；中國臺灣半導體設備市場規模較上年同期增長8%至268.2億美元。2023年前三季度，中國大陸半導體設備市場規模達到244.7億美元；中國臺灣半導體設備市場規模達到153.2億美元。

一、定義及分類

半導體設備是指用于生產各類型集成電路與半導體分立器件的專用設備，具有產品種類多、技術要求高、制造難度大、設備價值高、行業壁壘深厚等特點。根據制造流程，半導體設備通常分為前道工藝設備（晶圓制造）和后道工藝設備（封裝測試）兩大類。前道工藝設備大致可分為11類，共50多種機型，其核心包括光刻機、刻蝕機、薄膜沉積機、離子注入機、CMP設備、清洗機、前道檢測設備和氧化退火設備等。后道工藝設備主要包括分選機、劃片機、貼片機、檢測設備等。

二、商業模式

1、生產模式

半導體設備產品具有較強的定制化屬性，主要是由于不同客戶對設備的功能、規格和性能要求存在差異。因此，半導體設備企業主要實行“以銷定產”和“安全庫存”的生產模式，結合庫存和市場情況確定產量。與此同時，產品生產環節主要包括整機設備定制方案設計、部分零部件的生產加工、軟件的安裝、整機裝配和調試等步驟。

2、銷售模式

半導體設備的銷售模式有直銷模式和代理模式。其中，境內銷售以直銷模式為主，境外銷售主要有直銷和代理模式。針對直銷模式與代理模式，半導體設備企業主要與終端客戶直接簽署銷售合同。代理模式下，待客戶驗收設備并支付貨款后，再根據代理協議支付代理商相應傭金，一般為成交金額的 5%～10%。

3、定價模式

半導體設備產品結構復雜且定制化屬性較強，需采購的原材料種類較多，上游采購價格與下游產品價格之間傳導具有一定的滯后性，半導體設備生產企業一般根據產品設計方案及產品生產所需的原材料成本為基礎，并綜合考慮產品的技術要求、設計開發難度、創新程度、產品需求量、生產周期、下游應用行業及競爭情況等因素，確定產品的價格。與此同時，半導體設備企業持續跟蹤產品的市場情況，在出現原材料價格波動、匯率波動等必要情形時，及時對產品價格進行相應的調整。

三、行業政策

隨著半導體產業的持續深化，中國對半導體設備的重視程度日益增強。與此同時，中國相繼推出一系列支持政策，為半導體設備及其專用設備制造行業提供了財政、稅收、技術和人才等多方面的支持，從而加速半導體設備國產化。2020年8月，國務院出臺《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策的通知》，提出國家鼓勵的集成電路設計、裝備、材料、封裝、測試企業和軟件企業，自獲利年度起，第一年至第二年免征企業所得稅，第三年至第五年按照25%的法定稅率減半征收企業所得稅。2023年6月，工業和信息化部、教育部、科技部、財政部、國家市場監管總局印發《制造業可靠性提升實施意見》，提出要重點提升電子整機裝備用SoC/MCU/GPU等高端通用芯片、氮化鎵/碳化硅等寬禁帶半導體功率器件、新型敏感元件及傳感器、高適應性傳感器模組、北斗芯片與器件、高端射頻器件、高端機電元器件、LED芯片等電子元器件的可靠性水平。

四、行業壁壘

1、技術壁壘

半導體設備產品對制造和工藝技術難度較高，技術研發周期較長，研發投入資金量大，需要以高級專業技術人員和高水平研發手段為基礎。與此同時，半導體設備尖端技術密集的特性尤其明顯，有著精度高、工藝復雜、要求極為苛刻等特點，主要原因有兩點：首先，半導體設備制造對關鍵零部件的原材料純度、質量穩定性、加工精度和潔凈度等方面要求極高，導致技術門檻高。其次，半導體設備制造過程常處于高溫、強腐蝕環境中，設備需長時間穩定運行。因此，半導體設備零部件需滿足強度、應變、抗腐蝕、電子特性和材料純度等多種復合功能要求。

2、人才壁壘

半導體設備產品更新換代較為快速，需要具有豐富經驗的研發團隊對市場需求迅速做出反應。當前，國內半導體設備產品制造需要具有完備知識儲備、具有豐富技術和市場經驗、能夠勝任相應工作崗位的管理人才、技術人才，但半導體設備企業培養相應人才所需要的時間較長，市場需求相對較大。

3、客戶驗證壁壘

由于半導體設備本身和產線構成的復雜性，單設備的良率、穩定性會在整個體系內產生累積效應的影響，同時可能帶來巨額的潛在損失。半導體行業對半導體設備的質量、穩定性、技術參數等有嚴苛的要求，對新設備供應商的選擇也較為慎重。因此，半導體專用設備企業在客戶驗證、開拓市場方面周期較長，難度較大。同時，對于制造廠而言，配合上游設備驗證需要付出大量的人力（合作研發、調試）、物力（拿出其他設備配合驗證的機會成本損失、驗證過程中的物料損失），以及采用新設備供應商面臨的巨大潛在風險。因此，很少有半導體設備企業愿意承擔以上的損失和風險去驗證新供應商的設備。

五、發展歷程

中國在半導體設計和制造方面經驗較為豐富，但在設備發展方面起步較慢。20世紀70年代，中國開始嘗試自行發展相關設備，但僅限于低端技術平臺。2000年以后是技術引進階段。這個階段我國鼓勵引進外資，同時引進國外設備以提高半導體相關產品生產，同時積極學習國外先進半導體生產制造技術，不少中國設備廠商已經擺脫追趕者的角色，成為全球半導體設備的領先者之一，如北方華創、中微公司、長川科技等。2009-2018年，中國半導體及設備行業技術不斷創新，同時面臨市場規模波動性較大的壓力。此階段是我國半導體設備廠商快速發展階段，廠商積極研發，不斷進行技術創新。2019年全球半導體及設備市場處于增速換擋調整期。2020年以后，5G、物聯網、人工智能等領域的技術浪潮有望推動半導體設備新一輪成長。中國大陸作為全球最大的半導體消費市場，目前國產替代進入加速階段。

六、產業鏈

1、行業產業鏈分析

從半導體設備產業鏈來看，半導體設備產業鏈上游為原材料和半導體設備零部件，主要包括電機、傳感器、電磁閥、真空發生器等通用型號標準件，加熱棒、熱電阻等電器加工件和基板、鈑金等機械加工件等。上游原材料的價格波動、定制加工件復雜程度對于半導體設備企業的生產經營成本影響較大。半導體制造是產業鏈的下游環節，主要負責生產半導體分立器件、光電子器件和集成電路等關鍵半導體產品。半導體設備產品屬于下游客戶的資本性支出，因此訂單量會根據客戶產能擴產和資本支出周期而變化。半導體設備產業鏈如下圖所示：

半導體設備行業產業鏈

電機

臥龍電氣驅動集團股份有限公司

中山大洋電機有限公司

江西特種電機股份有限公司

哈爾濱電氣集團佳木斯電機股份有限公司

傳感器

華工科技產業股份有限公司

浙江大立科技股份有限公司

歌爾股份有限公司

漢威科技集團股份有限公司

電磁閥

杭州湘君電子有限公司

寧波開靈氣動元件制造有限公司

余姚市悅爾閥門有限公司

上海力典電磁閥有限公司

真空發生器

深圳市旋風流體科技有限公司

東莞市凌格自動化設備有限公司

妙德氣動元件有限公司

上海華越國際貿易有限公司

上游

北方華創科技集團股份有限公司

中微半導體設備（上海）股份有限公司

盛美半導體設備(上海)股份有限公司

杭州長川科技股份有限公司

中游

半導體分立器件

光電子器件

集成電路

下游

2、行業領先企業分析

（1）北方華創科技集團股份有限公司

北方華創科技集團股份有限公司主要致力于半導體基礎產品的研發、生產、銷售以及技術服務，其產品主要為電子工藝裝備和電子元器件，企業不僅是國內主流高端電子工藝裝備供應商，同時也是重要的高精密電子元器件生產基地。2023年上半年，企業電子工藝裝備營收較上年同期增長79.26%至73.49億元；電子工藝裝備營收較上年同期增加1.92個百分點，為38.37%，主要是企業訂單增長帶動銷售量增加，進而帶動收入高增。上半年企業電子元器件營收較2022年同期下降20.62%至10.59億元；電子元器件毛利率較2022年同期減少6.53個百分點，達到70.16%。

（2）盛美半導體設備(上海)股份有限公司

盛美半導體設備(上海)股份有限公司主要從事開發、生產和銷售先進集成電路制造與先進晶圓級封裝制造行業至關重要的單晶圓及槽式濕法清洗設備、無應力拋光設備、電鍍設備、立式爐管設備以及前道涂膠顯影設備和等離子體增強化學氣相沉積設備。2023年上半年，企業半導體設備營收較上年同期增長44.01%至15.38億元；半導體設備毛利率較上年同期增加4.46個百分點至50.78%，主要是我國半導體行業需求持續旺盛，疊加企業半導體設備產品性能優異、品質穩定，半導體設備訂單量穩步增長，帶動半導體設備營收持續增加。

七、行業現狀

半導體設備作為半導體產業的基礎和先導產業。近年來，在下游快速發展的推動下，我國半導體設備行業整體保持較快增長。SEMI數據統計，2022年中國大陸半導體設備市場規模較2021年小幅下降4.6%至282.7億美元；中國臺灣半導體設備市場規模較上年同期增長8%至268.2億美元。2023年前三季度，中國大陸半導體設備市場規模達到244.7億美元；中國臺灣半導體設備市場規模達到153.2億美元。

八、發展因素

1、有利因素

（1）市場需求持續向好

近年來，電子信息技術發展迅速，各類智能化、網絡化和移動化的便攜消費電子產品層出不窮，而新一代網絡通信、物聯網、云計算、節能環保等新興產業更成為半導體設備產業發展的新動力。隨著國內半導體設備產品市場需求的不斷增長以及國產芯片替代進口的不斷推進，半導體設備行業將迎來新一輪投資周期。

（2）利好政策頻出

半導體設備行業作為國家產業政策鼓勵和重點支持發展的行業，近年來，國家先后出臺《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》等鼓勵政策，并設立國家科技重大專項，使得國內半導體設備發展環境得到持續優化。國家鼓勵類產業政策和產業投資基金的落地實施，為半導體設備制造業提供了前所未有的發展契機。

（3）設備技術水平不斷提高

中國半導體設備產品消費需求增長以及芯片國產化進程有力地推動了我國半導體設備產業的快速發展。目前，我國半導體專用設備產品的技術水平已有長足進步并在部分關鍵設備取得較大突破，與國外設備制造水平差距不斷縮小。隨著我國半導體設備技術水平的不斷提高，國產半導體設備行業正逐步實現技術升級和產業結構調整，半導體設備國產替代空間巨大。

2、不利因素

（1）高端技術人才相對缺乏

半導體設備行業對于技術人員的知識背景、研發能力及行業工作經驗積累均有較高要求。近年來，國家對半導體設備行業給予一定的鼓勵和支持，但由于研發起步較晚，人才的培養需要一定時間和相應的環境，現有的人才和技術水平難以滿足半導體設備行業內日益增長的人才需求。此外，半導體設備企業主要依靠內部培養形成人才梯隊，從而制約了半導體設備的快速發展。

（2）配套環境有待進一步改善

半導體設備屬于高精密的自動化裝備，研發和生產均需使用高精度元器件，對產品機械結構的精度和材質要求也很高。國產半導體專用設備總體規模還不夠大，對零部件市場拉動時間較短，我國與此相關的產業較國外而言相對落后，可供選擇的高精度國產元器件較少，機械加工精度和材料處理技術穩定性不足，與國外競爭對手相比，國產設備制造商無法享受良好的產業配套環境帶來的全方位支持。

（3）融資環境較為受限

半導體設備行業具有投資周期長，研發投入大等特點，屬于典型的資本密集型行業。由于半導體設備技術更新迭代較為迅速，隨著工藝節點的演進，技術的復雜度不斷提高，為滿足應用領域不斷改進的需求并保持技術優勢，半導體設備企業需要持續對其進行研發投入，但目前半導體設備行業內資金主要來源于股東投入，融資環境仍不夠成熟。

（4）中國半導體設備出口受到管制

盡管中國部分清洗、熱處理等設備國產化率較高，但光刻機、刻蝕、薄膜沉積等設備進口仍依賴日本、荷蘭等地區，日本、荷蘭分別于2023年5月23日和2023年6月30日出臺半導體設備出口管制法令。與此同時，2023年10月，美國也出臺半導體設備出口管制，導致中國部分高端半導體設備出口受限，給中國的部分高端半導體設備產業帶來壓力。

九、競爭格局

中國半導體設備發展起步相對較晚，自2000年以來才正式起步，經過二十余年的發展，我國已經有不少如北方華創、中微半導體、晶盛機電等一批企業成為在全球市場上具有一定競爭力的企業，追趕步伐不斷加快。當前，中國半導體專用設備生產企業規模較大的超過40家，主要分布在北京、上海、浙江、廣東等地。

在國家戰略、資本和人才的強力支持下，中國半導體設備公司搶抓國產替代的機遇。2022年，中國半導體設備公司業績迎來快速增長，其增速普遍高于國際半導體設備巨頭。從半導體設備營收來看，2022年進入中國前五的上市公司分別是北方華創、中微公司、盛美上海、長川科技、拓荊科技。其中，2022年北方華創半導體設備收入同比增長超過50%，為102.83億元，位居第一。此外，中微公司、盛美上海、長川科技、華海清科等公司的半導體設備收入增幅也超過50%，這表明中國半導體設備企業業績正處于快速增長階段。

十、發展趨勢

隨著半導體技術的不斷進步，半導體設備集成度不斷提高。一方面，芯片工藝節點不斷縮小；另一方面半導體晶圓的尺寸卻不斷擴大。此外，半導體器件的結構也趨于復雜。未來，半導體設備將向高精密化和高集成化方向發展。其次，由于半導體芯片的應用極其廣泛，不同應用領域對芯片的性能要求及技術參數要求差異較大。不同技術等級的芯片需求大量并存，這也決定了不同技術等級的半導體專用設備均存在市場需求。未來隨著半導體產業技術的持續發展，適用于12英寸晶圓以及更先進工藝的半導體專用設備需求將以更快的速度成長。最后，由于中國本土的半導體設備廠商的市占率有待提高，國產設備上升空間仍較大。因此，發展國產半導體裝備及配套零部件具有重要的戰略意義。未來，隨著下游市場需求提高及政策鼓勵的推動，國內半導體設備制造廠商將進一步擴充成熟制程產能、加大研發投入并拓寬產品品類，加速推進國產替代和自主可控裝備的研發生產進程。