晶圆厂的投资建厂热潮,大陆半导体核心产业链逐步规模化

日前美国司法部宣布，对福建晋华、其合作伙伴联华电子以及三名个人提起诉讼，指控两家公司涉嫌窃取美国存储芯片公司美光科技的知识产权和商业机密，估计价值达87.5亿美元。所有被告都被指控共谋经济间谍罪。如果罪名成立，被告企业将面临最高逾200亿美元罚款。这是继中兴之后，美国政府再次对中国科技企业实施出口限制令。被处罚的福建晋华同样属于“中国制造2025计划”，这不仅是福建晋华遭受的沉重打击，也是中国存储芯片制造本地化受到的重大挫折。

中美贸易战为我国半导体行业敲响警钟，半导体自主可控不仅仅是口号，更是涉及到国家安全、国计民生的要务，随着自主可控呼声越来越大，集成电路产业发展需求必将倒逼芯片国产化进程。未来设备国产化是必然选择，随着国家半导体行业的发展，国产设备市场空间超百亿。

晶圆厂的投资建厂热潮

芯片应用领域扩大，半导体行业进入高景气周期确定。随着AI芯片、5G芯片、汽车电子、物联网等下游的兴起，全球半导体行业重回景气周期。存储器行业3D NAND扩产导致应用领域扩大，全球晶圆厂扩建对芯片需求上升。全球晶圆厂兴建，半导体设备投资大增。过去两年全球共兴建十七座12寸晶圆厂，有十座设在中国大陆。2016-2017年中国大陆兴建晶圆厂潮将带来2018-2019年的设备投资潮，整个全球半导体设备产业将会出现前所未见的欣欣向荣局面。中国大陆预计于2019年成为全球设备支出最高地区，为国产半导体设备的崛起提供了发展机会。

据报告显示，2017年晶圆厂设备投资金额将达历史最高值570亿美元。对芯片的需求、内存涨价以及激烈的竞争推动晶圆厂投资额到达高位，许多公司的投资都超过历史记录，用于新的晶圆厂建设和设备。

晶圆厂设备采购的激增与全球集成电路产业向国内转移脱不开关系——过去两年间，全球新建17座12寸晶圆制造厂，其中10座位于中国大陆，从2017年到2020年，预计全球新增半导体产线62条，其中有26条位于中国大陆，占总数的42%。

有公开数据显示，仅在2018年就有多条产线完工或投产。

半导体设备垄断程度高，国产化困难重重

2016年全球半导体专用设备前十市占率达92%，销售规模达379亿美元，而中国半导体设备前十销售额近7.3亿美元，其主要原因是集成电路行业属于典型技术和资本密集型行业，技术差距大，我国设备自制率仅14%，且集中于后道的封测环节，未来随着我国政策和资金持续扶持加码，关键设备有望实现技术突破。

1996年5月12日于荷兰瓦圣纳签署《瓦圣纳协议》，协定包括加入管制敏感性高科技输往中国等国家，基于该协议的技术封锁导致半导体设备国产化困难重重，只能依靠进口国外落后的设备和自主研发。

半导体产业链的上、中、下游

目前，半导体产业链的上游是支撑产业链，包括了半导体原材料生产、加工设备制造及厂房的修建等;中游是核心加工环节，分为芯片设计、晶圆加工、封装测试;下游是半导体产品在各行各业的应用。

其中上游及中游的晶圆加工是技术密集型和资本密集型产业，集中度也最高。

以晶圆上游硅晶圆为例，全球92%产能在日本信越、胜高、德国Silitronic、***环球晶圆、南韩LG五大企业手中，且五大巨头无大规模扩产计划。

以设备供应商为例，美国Applie Materials、Lam Research、荷兰ASML、日本Tokyo Electron 、DNS等前十大半导体厂商市占率在90%以上，在细分品种上都有着垄断性优势。

我国半导体市场需求占据全球约3成比例，但2016年产业自给率仅有36%，严重依赖进口，集成电路贸易逆差达1657亿美元。这些都不是轻易能够逾越过去的鸿沟，正因如此国产替代显得尤为紧迫。

在这方面，国家集成电路产业投资基金(大基金)一期1387亿元投资布局在上下游细分领域的龙头企业，正是为了完成产业布局，寻求“超车”机会。多省市也陆续成立或筹建集成电路产业投资基金。

大陆半导体核心产业链逐步规模化

半导体产业链分为核心产业链、支撑产业链。核心产业链包括半导体产品的设计、制造及封装测试。支撑产业链则包括为设计环节服务的EDA(电子设计自动化)工具及IP核供应商、为制造封测环节服务的原材料及设备供应商。

半导体支撑产业链由欧美日本垄断，大陆厂商与国际龙头技术及规模差距甚大。EDA工具环节由美国绝对主导，IP核由英美两国主导，大陆企业在此领域涉足甚少。原材料由日本主导，大陆企业在靶材、抛光液个别领域已达国际水平，但在硅片、光罩、光刻胶等核心领域仍有较大差距。设备环节仍主要由欧美、日本垄断，大陆企业在MOCVD等个别细分领域有所突破。大陆半导体核心产业链环节正逐步规模化，陆续诞生跻身全球前十的龙头厂商。

大陆芯片设计业：全球市占率已达22%，龙头企业为华为海思、紫光。尽管全球IC设计业已渐趋放缓，但大陆IC设计市场成长迅速，未来三年复合增长预计提速至30%。然而大多数企业仍在盈利线上挣扎，成长质量亟待提升。绝大部分企业聚焦中低端市场，在CPU、存储器等高端通用领域与国际先进水平差距较大。

大陆晶圆代工业：全球市占率为10%，相对薄弱，龙头企业为中芯国际、华虹。下游IC设计业快速成长带来晶圆代工刚需，叠加政策资金重点扶持，预计未来三年复合增速在15%以上。大陆代工厂仍未完全掌握28nm及以下先进工艺，较国际龙头仍有两代技术差距，产品利润率不甚理想。

大陆芯片封测业：全球市占率已达17%，龙头企业为长电、华天、通富微电。在上游晶圆代工业带动下，未来三年复合增速预计维持在10-15%。大陆企业技术逐渐向一线靠齐，预计未来三年利润率逐年改善。

总结

虽然我国设备市场呈现繁荣景象，半导体制造设备国产化进程不断加速，但国产化完全替代不是一撮而就，只有不断加强研发水平、提高技术能力，才能真真正正提高我国半导体制造设备的国际竞争力。