2024年全球及中國半導體設備精密零部件行業發展概況及市場容量分析預測-中金企信發布
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報告發布方:中金企信國際咨詢《品牌認證:半導體設備精密零部件行業優勢企業市場占有率分析(2024)-中金企信發布》
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1、半導體設備精密零部件行業概況
(1)半導體設備精密零部件行業是半導體設備行業的支撐:半導體行業遵循“一代技術、一代工藝、一代設備”的產業規律,半導體設備是延續行業“摩爾定律”的瓶頸和關鍵。鑒于半導體設備廠商往往為輕資產模式運營,其絕大部分關鍵核心技術需要物化在精密零部件上,或以精密零部件作為載體來實現。半導體設備精密零部件具有高精密、高潔凈、超強耐腐蝕能力、耐擊穿電壓等特性,生產工藝涉及精密機械制造、工程材料、表面處理特種工藝、電子電機整合及工程設計等多個領域和學科,是半導體設備核心技術的直接保障。因此,半導體設備的升級迭代很大程度上有賴于精密零部件的技術突破,從而半導體精密零部件不僅是半導體設備制造環節中難度較大、技術含量較高的環節之一,也是國內半導體設備企業“卡脖子”的環節之一,其支撐著半導體設備行業,繼而支撐半導體芯片制造和整個現代電子信息產業。

半導體設備及半導體設備精密零部件行業的產業鏈情況如下:

(2)半導體設備行業迅速增長,中國大陸成為全球最大需求方:半導體設備包括光刻設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備、清洗設備、離子注入設備、化學機械拋光設備、封裝設備、測試設備等。近年,全球半導體設備市場規模逐步擴張。據中金企信統計,2010年到2020年,全球半導體產品市場規模從2,983億美元迅速提升至4,404億美元,預計到2030年,全球半導體市場規模有望達到萬億美元。半導體設備的市場景氣度與半導體市場規模高度相關。根據中金企信統計,全球半導體設備銷售規模從2010年395億美元增長到2020年的712億美元,預計到2030年全球半導體設備銷售額將增長至1,400億美元。

數據整理:中金企信國際咨詢
2020年中國大陸半導體設備的銷售額達187.2億美元,成為全球半導體設備第一大市場。隨著國內對半導體設備需求的不斷提高,綜合考慮我國的政策支持及技術突破,全球半導體設備廠商對國產半導體設備精密零部件的采購比例預計會不斷提升。
(3)全部品類設備零部件占全球半導體設備市場的50%以上:在半導體設備的成本構成中,精密零部件的價值占比較高。根據國內外半導體設備廠商公開披露信息,設備成本構成中一般90%以上為原材料(即不同類型的精密零部件產品),考慮國際半導體設備公司毛利率一般在40%-45%左右,從而全部精密零部件市場約為全球半導體設備市場規模的50%-55%。前述精密零部件產品中,既包括工藝零部件及結構零部件、氣體管路和模組產品,也包括儀器儀表類(如氣體流量計等)、電氣類(如射頻電源等)、光學類(光學元件、光柵等)產品。產品的相應細分市場的競爭格局如下:
機械類零部件(包括工藝及結構零部件):金屬機械零部件,目前不涉及非金屬機械零部件。細分領域為數不多的進入國際半導體設備廠商的內資供應商,可以實現部分應用于7納米制程前道設備零部件的量產,直接與國際廠商競爭。大陸地區其他供應商主要供應國內半導體設備廠商,提升了該細分領域的國產化水平。
機電一體類(包括非氣柜模組的模組類產品):該類產品種類繁多,功能差異較大,國內廠商供應的產品品類各有側重,華卓精科、新松機器人和京儀自動化相應產品并未涉及。目前主要涉及腔體模組、刻蝕閥體模組等功能相對簡單的模組產品,與京鼎精密等國際廠商相比尚有一定差距。此外,國內半導體設備廠商仍然以采購非模組零部件,自行組裝為主,從而從事與可對標產品業務的國內廠商較少。
氣體/液體/真空系統類(對應氣體管路和氣柜模組產品):該類產品種類繁多,功能各異,國內廠商中新萊應材、萬業企業(收購的CompartSystem)也涉及生產的氣體管路、氣柜模組等產品,但占各自主營業務收入比例有限。該類業務雖已進入國際半導體設備廠商,并可為國內廠商提供自主設計的氣柜模組產品,但與超科林等國際同業相比,所應用設備的工藝制程和業務體量仍有一定差距。
(4)全球半導體設備精密零部件行業市場格局相對分散:半導體設備本身結構復雜,對加工精度、一致性、穩定性要求較高,導致精密零部件制造工序繁瑣,技術難度大,行業內多數企業只專注于個別生產工藝,或專注于特定精密零部件產品,行業相對分散。
(5)我國半導體設備精密零部件廠商以外資控股公司為主:目前國內規模較大的半導體設備精密零部件廠商主要為臺灣地區的京鼎精密和日本Ferrotec等外資企業的境內子公司,其主要為國際半導體設備廠商供貨。半導體設備精密零部件內資企業中,能夠直接為國際半導體設備廠商制造量產產品。此外,也有以向國內半導體設備廠商供貨為主的靖江先鋒和托倫斯等。隨著國內半導體市場的快速發展,國家對產業鏈安全更加重視,將促進內資半導體精密零部件制造企業的進一步發展。
2、行業在新技術、新業態、新模式等方面近年來的發展情況與發展趨勢
(1)行業技術發展現狀:半導體設備精密零部件行業的整體技術發展集中于如何更好實現應用于先進制程半導體設備的工程化和量產化,即不斷研發生產工藝技術以滿足產品高精密、高潔凈、超強耐腐蝕能力、耐擊穿電壓的要求,并實現較高的生產效率。具體如下:
1)精密機械制造技術:基于半導體設備對精密零部件的高精密和高潔凈的需求,精密機械制造技術需要圍繞精準的加工工藝路線和程序的開發、材料科學和材料力學與零件結構和加工參數的匹配、制造方式與產業模式的匹配,來高質量輸出高精密的產品。精密零部件制造商在滿足客戶半導體設備的功能性需求的同時,通過機械制造精度和所加工材料的精準把控,提升半導體設備的整體性能及使用壽命。
2)表面處理特種工藝技術:隨著半導體設備向更先進的工藝制程演進,對于精密零部件的高潔凈、超強耐腐蝕、耐擊穿電壓等性能提出了越來越嚴苛的要求,精密零部件的表面處理特種工藝是實現前述性能需求的關鍵工序。一般表面處理特種工藝技術分為干式制程和濕式制程,干式制程包括拋光、噴砂及噴涂等;濕式制程包括化學清洗、陽極氧化、化學鍍鎳以及電解拋光等。
3)焊接技術:目前,半導體設備精密零部件對于焊接技術的需求不僅體現在結構上要滿足零部件的不同尺寸及密封性能,還需要精密零部件制造商針對焊接工藝、焊接參數、焊接材料、焊接環境等方面進行研究,實現半導體設備精密零部件焊接區域的零氣孔、零裂紋、零瑕疵,保證半導體設備零部件的產品性能及使用壽命,以最終實現真空環境下的半導體設備工藝制程的穩定。
(2)行業業態及模式發展現狀
1)行業下游相對集中、行業內能夠提供多種制造工藝的企業較少:半導體設備精密零部件行業下游呈高度壟斷競爭格局。目前行業內多數企業只專注于特定生產工藝或特定精密零部件產品,能夠提供多種制造工藝的企業數量較少。
2)生產模式呈現“多品種、小批量、定制化”特點:半導體設備存在單價昂貴、定制化及出貨量低的特點,使得半導體設備精密零部件生產商形成多品種、小批量、定制化的生產模式。
3)客戶實行體系化認證,達成合作后業務黏性較強:國際半導體設備龍頭企業對精密零部件制造企業實行體系化認證管理。通常情況下,半導體設備精密零部件企業需要分別通過質量體系認證、工藝能力認證和性能指標認證才能獲得提供首件試制的資格;在完成首件驗證后,方可獲得量產資格。通常情況下,全部認證過程持續2-3年。因此,半導體設備廠商對已經達成合作關系的精密零部件供應商,普遍黏性較強。
(3)行業和技術未來發展趨勢:首先,隨著國內半導體晶圓廠的大幅擴產和半導體設備國產化的進程加快,國內半導體設備精密零部件的國產化率將不斷提升。
其次,半導體設備廠商出于降低成本和提升效率的目的,對標準化、模塊化、流程化會提出更高要求,會簡化零部件供應鏈,能提供多種工藝、多品類產品的制造商會更有競爭力。同時,模組產品優化了半導體設備的生產流程和交付周期,未來半導體設備廠商對模組產品的需求會進一步提升。
再次,隨著晶圓制造向7納米以及更先進的制程工藝發展,半導體設備的工藝規格越來越高,零部件的制造精密度、潔凈度要求將越來越高,對相應工藝技術要求也將隨之提升。
最后,半導體設備精密零部件制造商的生產會更趨智能化、柔性化,不斷提高生產效率,降低對人工經驗的依賴。
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