（報告出品方/作者：華安證券，胡楊）

1 穿越周期，設(shè)備市場擴大，重要性凸顯

1.1 半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模連續(xù)四年增長，前道設(shè)備占比提升

全球半導(dǎo)體設(shè)備：周期性減弱，連續(xù)四年市場規(guī)模保持正增長歷史罕見，本輪 上升周期超預(yù)期。 半導(dǎo)體設(shè)備是支撐電子行業(yè)發(fā)展的基石，也是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)市場空間 最廣闊，戰(zhàn)略價值最重要的一環(huán)。從整體來看，中國大陸的半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)，同全球 半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)一樣，享受著本土晶圓廠擴產(chǎn)，地方規(guī)劃重點扶持的政策福利。從 國內(nèi)市場而言，供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)合理化和地緣政治的需求，帶來了國內(nèi)設(shè)備市場國產(chǎn)替 代的動能。因此，國產(chǎn)設(shè)備商享有晶圓廠擴產(chǎn)+國產(chǎn)化提速的雙重增速。 根據(jù) SEMI 2022 年 7 月中旬發(fā)布的報告預(yù)測，半導(dǎo)體制造設(shè)備全球總銷售額預(yù) 計將在 2022 年再次突破記錄達到 1175 億美元，比 2021 的 1025 億美元增長 14.7%， 并預(yù)計在 2023 年增至 1208 億美元。全球半導(dǎo)體設(shè)備作為一個具有顯著的周期性特 點的行業(yè)，將實現(xiàn)罕見的連續(xù)四年的快速增長。本輪的半導(dǎo)體設(shè)備周期在全球范圍 內(nèi)延續(xù)的時長超出預(yù)期。

以產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用環(huán)節(jié)來劃分，設(shè)備可分為前道工藝設(shè)備（晶圓制造）和后道工藝設(shè) 備（封裝測試）兩個大類。其中后道工藝設(shè)備還可以細分為封裝設(shè)備和測試設(shè)備。設(shè) 備中的前道設(shè)備占據(jù)了整個市場的 80%-85%，其中光刻機，刻蝕機和薄膜設(shè)備是價值 量最大的三大環(huán)節(jié)，各自所占的市場規(guī)模均達到了前道設(shè)備總量的 20%以上。因此， 全球半導(dǎo)體設(shè)備前十名廠商之中，有多家是平臺型企業(yè)，橫跨多個半導(dǎo)體工藝環(huán)節(jié)。

產(chǎn)業(yè)鏈龐雜，細分子行業(yè)眾多，行業(yè)格局百家爭鳴。 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈龐大復(fù)雜的特性，使得很難有某一家公司能夠在所有設(shè)備領(lǐng)域做 到全覆蓋。來自全球各個國家的企業(yè)共享整個市場。 從 2021 年的全球競爭格局來看，第一梯隊 top5 的收入規(guī)模均在百億規(guī)模左右 或以上，排名前 top10 的公司營收體量也要在 20 億美元以上。對比國內(nèi)設(shè)備龍頭北 方華創(chuàng) 2021 年電子裝備業(yè)務(wù)（包含集成電路業(yè)務(wù)和泛半導(dǎo)體業(yè)務(wù)）約為 79.5 億元 人民幣的營收，我國半導(dǎo)體裝備行業(yè)的營收規(guī)模距行業(yè)頭部廠商仍存在較大差距， 替代空間巨大。

按照 2021 財年半導(dǎo)體業(yè)務(wù)收入排名，全球前五大半導(dǎo)體設(shè)備廠商分別為應(yīng)用材 料 242 億美元營收，ASML 約 211 億美元營收，東京電子 171 億美元營收，泛林半導(dǎo) 體 165 億美元應(yīng)收，柯磊 82 億美元營收。分地區(qū)來看，排名前十的廠商中有五家日 本公司，四家美國公司，以及一家荷蘭公司。 2021 年全球營收排名前五的設(shè)備廠商均屬于前道設(shè)備的應(yīng)用廠商，與前道設(shè)備 占據(jù) 80%以上的設(shè)備市場相匹配。同時，前五大廠商中有三家是平臺型（應(yīng)用材料， 泛林半導(dǎo)體，東京電子），橫跨刻蝕，薄膜，清洗，離子注入等多個領(lǐng)域，對比來看， 國內(nèi)許多公司也在橫向拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域以不斷突破天花板, 向平臺型轉(zhuǎn)型。比如，中 微公司從刻蝕及化合物半導(dǎo)體外延設(shè)備延展到集成電路薄膜設(shè)備；萬業(yè)企業(yè)從離子 注入設(shè)備延展到其嘉芯半導(dǎo)體子公司，覆蓋除光刻機之外的幾乎全部前道大類；盛 美上海從清洗，電鍍等業(yè)務(wù)逐步覆蓋，爐管，沉積及其他前道品類。

1.2 新能源，AIot 推進成熟制程設(shè)備發(fā)展加速

行業(yè)波動性成長，產(chǎn)業(yè)鏈最下游電子應(yīng)用終端發(fā)生新變化，產(chǎn)生新需求。

半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)波動性上漲的趨勢。近二十年間半導(dǎo)體設(shè)備的周期性正在 減弱，行業(yè)成長趨勢加強。得益于各類電子終端的芯片需求，智能化，網(wǎng)聯(lián)化，AIOT 的發(fā)展，行業(yè)規(guī)模連續(xù)四年出現(xiàn)大幅度的正增長。2022 年仍將維持較高增速，這在 半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展歷史上極為罕見。 先進制程（5nm 以下先進制程）的擴產(chǎn)和研發(fā)投入變得十分巨大，同時成熟制程 的芯片需求量大大提升。根據(jù) ASML 的財報顯示，Arf 光刻機單價在 6000 萬歐元左 右，EUV 光刻機單價在 1.5 億歐元左右，而最新一代預(yù)告的 3nm/2nm 世代光刻機預(yù)計 的單價將在 3 億歐元以上，先進制成的研發(fā)和突破成本以指數(shù)曲線的形式上升。在 先進制程未來 2nm，1nm 的發(fā)展方向愈發(fā)接近物理極限的同時，成熟制程經(jīng)濟效益在 不斷提高，車規(guī) MCU, 超級結(jié) MOS，光伏 IGBT 等成熟制程芯片大量缺貨，交付期延 長，使得行業(yè)重新審視成熟制程產(chǎn)線的經(jīng)濟效益，臺積電也在 2022 年提出在未來三 年將成熟制程擴產(chǎn) 50%。我國半導(dǎo)體設(shè)備廠商精準(zhǔn)卡位 12 英寸成熟制程所對應(yīng)設(shè)備， 覆蓋 28nm/14nm 以上節(jié)點成熟制程領(lǐng)域并不斷完善。

中國市場在半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)中的重要性逐步提升。 全球半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模 2005 年到 2007 年的 17 年間市場規(guī)模復(fù)合增速 6.9%， 對比來看，中國地區(qū) 17 年來復(fù)合增速為 20%，中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)過去數(shù)年一直維 持著較高的成長性。周期性弱于全球。同時，中國市場的占比從 2005 年的 4%提升到 2021 年的 28.8%，17 年間高速發(fā)展。近幾年，中國半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模擴大繼續(xù)提 速，近五年行業(yè)規(guī)模復(fù)合增速高達 35%。隨著下游晶圓廠訂單和驗證效率的提升，預(yù) 計 2022-2025 將是半導(dǎo)體國產(chǎn)設(shè)備的放量期，高增速有望延續(xù)。

內(nèi)資晶圓廠擴產(chǎn)空間充足 。中國市場占比的提升，除了內(nèi)資晶圓廠的不斷擴產(chǎn)，還包括了外資和中國臺灣 廠商的產(chǎn)能，8 英寸的萬國半導(dǎo)體，海辰半導(dǎo)體，12 英寸的 SK 海力士，臺積電南京， Intel，三星西安等等。內(nèi)資+外資共通構(gòu)筑國內(nèi)市場，而內(nèi)資晶圓廠的擴產(chǎn)訴求和國產(chǎn)替代訴求更加強烈。因此，對于本土產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)替代層面來說，設(shè)備廠商面對 的內(nèi)資產(chǎn)能存在更大增量空間。

2 先進制程發(fā)展，工藝流程改進，設(shè)備迎來新需求

2.1 從襯底到芯片：工藝流程決定設(shè)備使用需求量變化

芯片產(chǎn)線的精細化，自動化程度高，芯片/設(shè)備對于環(huán)境的要求高。 半導(dǎo)體設(shè)備處于產(chǎn)業(yè)鏈最上游環(huán)節(jié)，中游的芯片代工晶圓廠采購芯片加工設(shè)備， 將制備好的晶圓襯底進行多個步驟數(shù)百道上千道工藝的加工，配合相關(guān)設(shè)備，通過 氧化沉積，光刻，刻蝕，沉積，離子注入，退火，電鍍，研磨等步驟完成前道加工， 再交由封測廠進行封裝測試，出產(chǎn)芯片成品。 芯片的制造在極其微觀的層面，90nm 的晶體管大小與流行感冒病毒大小類似。 在制程以納米級別來計量的芯片領(lǐng)域，生產(chǎn)加工流程在自動化高精密的產(chǎn)線上進行， 對設(shè)備技術(shù)的要求極高。無論是設(shè)備的制造產(chǎn)線，還是晶圓廠的生產(chǎn)產(chǎn)線，所有芯 片的生產(chǎn)加工均在無塵室中完成。任何外部的灰塵都會損壞晶圓，影響良率，因此 對于環(huán)境和溫度的控制也有一定的要求。在代工廠中，晶圓襯底在自動化產(chǎn)線上在 各個設(shè)備間傳送生產(chǎn)，歷經(jīng)全部工藝流程大致所需 2-3 個月的時間，這其中不包括 后道封裝所需要的時間。通常來說，晶圓廠中 的設(shè)備 90% 的時間都在運行，剩余時 間用于調(diào)整和維護。

前道工藝步驟繁雜，工序繁多，是芯片出產(chǎn)過程中技術(shù)難度較大，資金投入最 多的環(huán)節(jié)。 在芯片代工廠中的芯片的工藝制備流程如下： 第一步，氧化，目的是形成絕緣層，隔離電學(xué)器件，為下一步的光刻做準(zhǔn)備。氧 化鍍膜就是將一層二氧化硅沉積到晶圓表面，再沉積一層氮化硅，與鐵生銹過程十 分類似。這一步所對應(yīng)的設(shè)備為氧化爐和 LPCVD，分別用于生成氧化層和氮化硅層沉 積。

第二步，勻膠，在晶圓表面滴上光刻膠，利用旋涂技術(shù)使光刻膠均勻涂抹。主要 目的是為了方便后續(xù)通過曝光使可溶的膠體被去除，在晶圓表面上留下掩模版的圖 形。 第三步，曝光，在晶圓上方放置掩模版，掩模版由透明玻璃與不透明的鉻制成。 使用光刻機對準(zhǔn)掩模版，進行紫外線曝光。這一步的目的就是通過光刻機將掩模版 上的圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上。掩模版上透光部分使得下面的光刻膠被曝光，不透光部 分下面的光刻膠則不會受影響。光刻膠被紫外線曝光的部分變得可溶解。 第四步，顯影，被曝光的光刻膠可以通過專用的顯影液去除。顯影將光刻膠下的 氮化硅層暴露出來，掩模版上的圖形得以順利轉(zhuǎn)移。

第五步，刻蝕，這一步的目的是進一步將光刻膠上的圖案進一步轉(zhuǎn)移到氧化層 上（SiO2）.使用腐蝕性液體將暴露出來的氮化硅層及二氧化硅層刻蝕下去，或者使 用等離子體轟擊晶圓表面的方式，使得未被光刻膠覆蓋的區(qū)域被刻蝕。隨后去膠， 清洗表面。 第六步，沉積， 主要目的是制作介質(zhì)層。再沉積一層二氧化硅使晶體管之間絕 緣。隨后沉積出一層多晶硅薄膜用于制作柵極，重復(fù)涂膠，光刻，顯影，刻蝕的步 驟，暴露出硅晶圓晶格，并保留多晶硅柵極。 第七步，研磨，在每一層構(gòu)筑完成后，用化學(xué)腐蝕和機器研磨相結(jié)合的方式對晶 圓表面進行研磨，使表面平整。 第八步，離子注入。將 P 型或者 N 型雜質(zhì)轟進剛剛刻蝕出來的半導(dǎo)體晶格中， 使得晶格中的原子排列發(fā)生變化，形成 PN 節(jié)。從而可以改變半導(dǎo)體載流子濃度以及導(dǎo)電類型。 第九步，退火，離子注入后也會產(chǎn)生一些晶格缺陷，退火環(huán)節(jié)主要是將離子注入 后的半導(dǎo)體放在一定溫度下進行加熱，使得注入的粒子擴散，恢復(fù)晶體結(jié)構(gòu)，修復(fù) 缺陷，激活所需要的電學(xué)特性。

離子注入完成之后，繼續(xù)沉積二氧化硅層，然后重復(fù)涂膠，光刻，顯影，刻蝕等 步驟進入另一個循環(huán)，用以挖出連接金屬層（導(dǎo)電層）的通孔，從而使互通互聯(lián)得以 是現(xiàn)在晶圓中。實現(xiàn)這一功能的是使用物理氣相沉積的方式沉積金屬層。上述步驟 在晶圓的生產(chǎn)制造中將重復(fù)數(shù)次，直到一個完成的集成電路被制作完成。 最后，將制備好的晶圓進行減薄，切片，封裝，檢測。完成后到的工藝流程，至 此，一顆完整的芯片制作完成。

2.2 三大重點工藝環(huán)節(jié)重要性持續(xù)提升，國產(chǎn)廠商百花齊放

光刻設(shè)備

光刻機也叫曝光系統(tǒng)，是制造芯片的核心裝備之一。光刻機用來將掩模版上的 電路圖形通過曝光的方式轉(zhuǎn)移到晶圓上，與相片的沖印有相似之處。 光刻曝光的過程可以簡單描述為在晶圓上方放置掩模版（Mask）, 使用光刻機 對準(zhǔn)掩模版，進行紫外線曝光。通過這樣的方式將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移到晶圓，為 后面的刻蝕步驟做準(zhǔn)備。

光刻機成本極高，先進制程光刻機的單臺價值量在億歐元以上級別，是集成電 路制造領(lǐng)域的核心設(shè)備。在 7nm 以下先進制程的芯片生產(chǎn)中，需要使用波長為 13.5nm 的極紫外光刻機。而此外最先進的 DUV 光刻機，可以達到的最先進制程水平為 28nm。 浸沒式 DUV 光刻機通過在水中折射的方式，將波長為 193nm 的光源折射成等效 132nm 波長，需要經(jīng)過多次曝光，并要求有極高的對準(zhǔn)精度。目前我國在光刻機層面的國 產(chǎn)替代需求較大，國產(chǎn)替代率較低。 此外，先進制程代工廠可以選擇采用多重曝光和刻蝕的方式用 DUV 光刻機實現(xiàn) 14nm 以下的芯片制程設(shè)計，但是所需的工序步驟，時間大幅增加，同時對精度要求 極高。為了在條件有限的情況下生產(chǎn)先進制程芯片，需要更多的刻蝕設(shè)備和薄膜設(shè) 備的用量。

受限于《瓦森納協(xié)議》，ASML 的 7nm 制程先進制程光刻機無法出口中國大陸，大 陸地區(qū)主要以采購成熟制程光刻機為主。對比 AMAT，泛林半導(dǎo)體，東京電子等海外 設(shè)備龍頭，ASML 的大陸地區(qū)營收貢獻占比明顯較低。光刻機產(chǎn)品在前道制程領(lǐng)域的 戰(zhàn)略意義較高。

國產(chǎn)替代方面，中科院光電所研發(fā)出 365nm 波長的近紫外光 DUV 光刻機設(shè)備。 上海微電子已有生產(chǎn)前道90nm制程的光刻機，后道先進封裝光刻機也已經(jīng)實現(xiàn)出貨。 上海微電子的 SSX600 系列步進掃描投影光刻機、可滿足 IC 前道制造 90nm、 110nm、280nm 關(guān)鍵層和非關(guān)鍵層的光刻工藝需求，應(yīng)用于 8 寸線或 12 寸線的大規(guī)模 工業(yè)生產(chǎn)。而后道先進封裝光刻設(shè)備方面，2021 年 9 月上海微電子推出了 SSB520 先進封裝光刻機，可以滿足 0.8 微米分辨率的光刻工藝需求，且極限分辨率達到了 0.6 微米?？梢酝ㄟ^升級運動、量測和控制系統(tǒng)等將套刻精度提升到 100 納米以下， 并保持長期穩(wěn)定性能。 SSB520 光刻機主要可以應(yīng)用于高密度異構(gòu)體集成領(lǐng)域，該光刻機的曝光視場還 提供了兩種配置：53mm×66mm 和 60mm×60mm，進而可以更好地應(yīng)用于異構(gòu)集成超 大尺寸芯片的封裝中。

上海微電子及相關(guān)科研院所的光刻機產(chǎn)品以及市面上流通的二手設(shè)備一定程度 上填補了空缺，國內(nèi)成熟制程的光刻設(shè)備主要依靠向海外采購。成熟制程所用的 28nm DUV 光刻機并未受到制裁影響。因此，在成熟制程芯片用量增加的大背景下，中國大 陸晶圓廠擴產(chǎn)的進程仍在加速推進。成熟制程芯片（MCU, 模擬類芯片，各類傳感器， 功率器件，車載電子芯片等）的火熱需求使代工廠和上游設(shè)備持續(xù)獲得訂單。

刻蝕設(shè)備

刻蝕是半導(dǎo)體制造工藝中的重要環(huán)節(jié)，和光刻環(huán)節(jié)類似，主要作用也是轉(zhuǎn)移掩 模版上的圖形到晶圓上。是光刻之后用化學(xué)或物理方法從晶圓表面去除部分材料的 過程。 刻蝕設(shè)備按照刻刻蝕方式可以分為濕法刻蝕和干法刻蝕，但是濕法刻蝕由于刻 蝕的精度較低，在制程不斷微縮的情境下，逐漸被干法刻蝕取代，在部分制程要求 不太精密的芯片上在使用濕法刻蝕。而按照蝕對象劃分可以分為介質(zhì)刻蝕和導(dǎo)體刻 蝕（導(dǎo)體刻蝕又可以分為金屬刻蝕和硅刻蝕）。這兩類刻蝕對象分別對應(yīng)了 CCP 和 ICP 刻蝕設(shè)備。CCP 和 ICP 的市場規(guī)模近年來此消彼長。

此前數(shù)年 CCP 的市場規(guī)模更大，因為其對應(yīng)的介質(zhì)層刻蝕和通孔挖槽的用量更 大。近年來，膜的厚度越來越薄，ICP 的能量低的特性使其具有更好的均勻性和可控 性，使用 ICP 的場景在增加。此外，為了獲取尺寸更小的芯片，在使用 193nm 的 Arf 光源的前提下，理論上可以做出最小到 28nm 制程的芯片，而達到的途徑是采用多重 曝光和刻蝕的方式。因此，適用于底層刻蝕的硅刻蝕的用量大幅增加，ICP 市場規(guī)模 逐漸擴大，接近 CCP 的市場規(guī)模。這兩類刻蝕機基本平分了整個刻蝕設(shè)備的市場。

而隨著 3D NAND 的發(fā)展，堆疊的沉積層數(shù)量呈現(xiàn)加速增長態(tài)勢，刻蝕設(shè)備在 3D NAND 存儲廠的用量也隨之激增。在 3D NAND 存儲廠，刻蝕設(shè)備的投入占比達到了全 部設(shè)備的 50%之多。根據(jù)統(tǒng)計，近十年來，晶圓廠采購刻蝕設(shè)備的價值量占到全部設(shè) 備投資的比重在穩(wěn)步提升，工藝和制程的需求使得刻蝕步驟大幅增加。

國產(chǎn)廠商在刻蝕設(shè)備領(lǐng)域較早的實現(xiàn)了突破。無論是中微公司，北方華創(chuàng)，嘉芯 半導(dǎo)體等在國產(chǎn)線的出貨量逐漸增大。中微公司的 CCP 刻蝕機，在 2020 年，已經(jīng)做 到了部分存儲，邏輯產(chǎn)線的第三大供應(yīng)商，在部分產(chǎn)線中占有 30%以上的市占率?，F(xiàn)階段，刻蝕設(shè)備的整體國產(chǎn)化率達到了 20%，下游晶圓廠仍有持續(xù)替代的意愿和空 間，我們預(yù)計刻蝕設(shè)備的終局國產(chǎn)化率可以達到 70%以上，28nm 以上制程工藝覆蓋 完備，幾家重點公司進入國內(nèi)存儲+邏輯大廠產(chǎn)線開始加速放量， 目前國產(chǎn)替代正在向高深寬比刻蝕，大馬士革工藝等先進制程適用的刻蝕工藝 突破。國產(chǎn)刻蝕設(shè)備的工藝水平正在向 28nm 以下，14nm，7nm，5nm 的方向發(fā)展。

薄膜設(shè)備

薄膜沉積技術(shù)用于制造微電子器件上的薄膜，主要是通過物理或化學(xué)方法，將 適當(dāng)化學(xué)反應(yīng)源激活，并將由此形成的離子原子等吸附聚集在襯底表面，從而在襯 底之上形成一層薄薄的膜，比如二氧化硅薄膜，多晶硅薄膜，金屬薄膜等。這些薄膜 輔助構(gòu)成了制作集成電路的功能材料層。

薄膜沉積設(shè)備目前是半導(dǎo)體前道設(shè)備中市場空間最大的細分賽道，而且隨著芯 片的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，3D FLASH 堆疊層數(shù)的增加，價值量占比也正在同步提升。

薄膜沉積設(shè)備大致可以分為 CVD 化學(xué)氣相沉積設(shè)備，PVD 物理氣相沉積設(shè)備和 外延設(shè)備三大類。CVD 占據(jù)了接近一半的市場份額，CVD 中又可以細分為 APCVD， LPCVD, PECVD，ALD，SACVD，MOCVD 等。常壓（AP）CVD 和低壓（LP）CVD 的制程對 應(yīng)在微米級別。等離子體 CVD（PECVD）和原子層沉積 ALD 是應(yīng)用比較廣泛的沉積設(shè) 備，多用于 90nm 以下各種邏輯芯片，存儲芯片的生產(chǎn)。

從工藝的角度來看，NAND FLASH 從 2D 轉(zhuǎn)變?yōu)?3D 后，薄膜設(shè)備的比重隨之增加。 尤其是適用于高深寬比的 ALD 設(shè)備，所需用量增幅更大。東京電子數(shù)據(jù)表明，薄膜 設(shè)備占比從 2D FLASH 的 18%提升到 3D FLASH 的 26%。同樣，在邏輯芯片的制造中， CVD 用量從 180nm 8 寸線的 9.9 臺提升到 90nm 12 寸線的 42 臺，PVD 的用量從 180nm 8 寸線的 4.8 臺提升到 90nm 12 寸線的 24 臺。薄膜設(shè)備的用量占比預(yù)計也將進一步 提升。

在薄膜設(shè)備的國產(chǎn)化進程方面，拓荊科技在 CVD 領(lǐng)域，北方華創(chuàng)在 PVD 領(lǐng)域都 已經(jīng)有了一定的市場份額。中微公司，盛美上海，萬業(yè)企業(yè)等公司的產(chǎn)品也正在薄 膜沉積領(lǐng)域布局，但薄膜設(shè)備整體的國產(chǎn)化率依然較低，2021 年在 10%左右，距薄 膜設(shè)備的終局國產(chǎn)化率遠期仍有數(shù)倍的替代空間。隨著長鑫二期，長存二期，中芯 京城，中芯集成，晶合集成等幾大晶圓廠的陸續(xù)招標(biāo)擴產(chǎn)，前期驗證導(dǎo)入完成之后， 薄膜沉積設(shè)備的放量速度會變快。

3 產(chǎn)業(yè)鏈上下游國產(chǎn)化同步推進，設(shè)備國產(chǎn)化走向新階段

3.1 主流晶圓廠擴產(chǎn)幅度擴大，設(shè)備國產(chǎn)化進入關(guān)鍵期

行業(yè)空間實質(zhì)上由晶圓代工廠的擴產(chǎn)需求來決定，而晶圓代工廠的擴產(chǎn)需求又 是由下游各個電子終端，各個應(yīng)用場景的需求來確定。近些年，AIOT，智能化，網(wǎng)聯(lián)化，新能源車的發(fā)展極大程度上推動了成熟制程的代工需求。為能夠覆蓋成熟制程 晶圓產(chǎn)線的國產(chǎn)設(shè)備商創(chuàng)造了良好的市場環(huán)境。 從產(chǎn)業(yè)鏈角度入手，設(shè)備的需求反應(yīng)了電子終端應(yīng)用的市場情況，下游各終端 實則反映了社會科技生活的變化。而最直接的半導(dǎo)體設(shè)備市場空間，是晶圓代工廠 擴產(chǎn)數(shù)據(jù)的反應(yīng)。根據(jù)晶圓廠擴產(chǎn)計劃可以計算設(shè)備的可延展空間，可以透視未來 2-3 年的設(shè)備市場需求狀況。另一方面，從長期的維度看的國內(nèi)設(shè)備市場，我們可以 對比芯片自給率，芯片缺口等指標(biāo)。

根據(jù)我們測算，部分重點的內(nèi)資晶圓廠（邏輯廠+存儲廠+IDM）12 英寸晶圓產(chǎn)能 共計 77 萬片每月，8 英寸晶圓產(chǎn)能共計 93.6 萬片每月，合計折合 8 英寸晶圓產(chǎn)能 為 266.9 萬片每月。根據(jù)現(xiàn)有規(guī)劃統(tǒng)計，到 25/26 年，我國內(nèi)資晶圓廠產(chǎn)能將達到 12 英寸共計 205.5 萬片每月，8 英寸晶圓產(chǎn)能共計 149 萬片每月，合計折合 8 英寸 晶圓產(chǎn)能為 540.75 萬片每月。中短期 3-4 年的增量累計可達 273.9 萬片 8 英寸約當(dāng) 產(chǎn)能，平均每年對應(yīng)約為 68.5~91 萬片左右產(chǎn)能增量。這一增量構(gòu)成了龐大的晶圓 代工的設(shè)備市場。 實際上，Knometa 在 2022 年發(fā)布的代工行業(yè)最新的報告上指出，全球 2021 年全 球晶圓折合 8 寸產(chǎn)能約為 2160 萬片，2022 年全球晶圓預(yù)計產(chǎn)能將提升 8%達到 2332 萬片/月。因此，對比相關(guān)數(shù)據(jù)，測算可得出大陸地區(qū)的近年的擴產(chǎn)增量將占到全球 的 36%-49%。從數(shù)量上看，我國是名副其實的全球芯片產(chǎn)能增量的最大市場。同時， 晶圓廠產(chǎn)能的擴增也為國內(nèi)設(shè)備公司創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。

除了產(chǎn)能的補充，更要注意的一點是新增產(chǎn)能的結(jié)構(gòu)的變化，以及產(chǎn)能結(jié)構(gòu)所 帶來的資本開支密度的不同。在邏輯制程中，早期的 12 英寸產(chǎn)線對應(yīng)許多 90nm 制 程的需求，而現(xiàn)階段 60nm-45nm, 28nm 等更先進的成熟制程產(chǎn)線大幅擴產(chǎn)，所對應(yīng) 的資本開支強度和設(shè)備用量也同步提升。當(dāng)然，其中會有很多平臺是通用的平臺， 90nm-28nm 的需求可以靈活調(diào)整更改。 但總體而言，大陸代工廠均在朝著更高水平的制程代工的方向努力。比如中芯 國際的 14nm，F(xiàn)inFET 工藝，應(yīng)用的平臺和客戶不斷增加，具備多元化和市場競爭力， 在礦機芯片領(lǐng)域具備一定市場份額。根據(jù)公司新聞公告，長江存儲的 Xtacking 技術(shù) 業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，其原理是將外圍電路置于存儲單元之上，在兩片獨立的晶圓上加工外圍 電路和存儲單元，讓 NAND 獲取更高的 I/O 接口速度及更多的操作功能，從而實現(xiàn)比 傳統(tǒng) 3D NAND 更高的存儲密度。現(xiàn)已實現(xiàn)了 128 層 NAND FLASH 的量產(chǎn)。

因此，考慮到后續(xù)擴產(chǎn)平臺工藝的提升，對設(shè)備用量的提升，國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備市 場規(guī)模也將相應(yīng)增加。按照晶圓廠的產(chǎn)能規(guī)劃拆分測算，我們統(tǒng)計 22 年-25 年將分 別新增約當(dāng) 8 英寸的月產(chǎn)能 87.5 萬片/月，85 萬片/月，90.75 萬片/月，和 61.5 萬 片/月。

同時，資本開支密度的提升，產(chǎn)能的提升，國產(chǎn)化率的提升這三重影響,使國產(chǎn) 設(shè)備的發(fā)揮空間將更加廣闊，國內(nèi)整體的市場規(guī)模會穩(wěn)定在 300 億美元左右，而國 產(chǎn)設(shè)備在 2025 年的中期替代空間將達到 100 億美元以上，2022-2025 復(fù)合增速可以 達到 45%-50%。屆時國內(nèi)市場也將達到 300 億美元以上的內(nèi)資真實需求。我們判斷這是一個中期穩(wěn)態(tài)的市場規(guī)模，伴隨著半導(dǎo)體設(shè)備市場空間波動性向上的發(fā)展趨勢， 遠期市場空間仍將繼續(xù)擴大。而國內(nèi)設(shè)備的整體國產(chǎn)化率將同步提升。

3.2 國產(chǎn)設(shè)備公司品類擴張，前道全環(huán)節(jié)多點突破

目前階段，國產(chǎn)設(shè)備廠商可以覆蓋幾乎全部的前道設(shè)備環(huán)節(jié)，過去兩年逐漸實 現(xiàn)了許多前道環(huán)節(jié)的驗證和導(dǎo)入，首次驗證通過后的訂單和采購將會更加快捷，國 產(chǎn)設(shè)備品類擴張的節(jié)奏正在提速。

北方華創(chuàng)： 北方華創(chuàng)是國內(nèi)平臺型半導(dǎo)體設(shè)備龍頭，同時在泛半導(dǎo)體，光電子領(lǐng)域，光伏及 電子元器件領(lǐng)域有產(chǎn)品布局。是綜合屬性最全面的半導(dǎo)體設(shè)備龍頭之一。 集成電路業(yè)務(wù)方面，產(chǎn)品出貨量保持高增長。公司 ICP 設(shè)備累計出貨量超過 2000 腔，碳化硅長晶設(shè)備預(yù)計今年出貨將超 500 臺，累計出貨超過千余臺。公司先進制 程刻蝕機和薄膜沉積設(shè)備（14nm）已在客戶端通過多道制程工藝驗證，并實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng) 用；公司的 PECVD、LPCVD、APCVD、ALD 等 CVD 產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于下游集成電路代工、 光伏等領(lǐng)域。公司作為平臺型國產(chǎn)設(shè)備龍頭，將充分享受國產(chǎn)化趨勢帶來的紅利。

中微公司： 中微公司是國內(nèi)刻蝕設(shè)備龍頭。在 CCP 設(shè)備中國內(nèi)領(lǐng)先，在 ICP 刻蝕設(shè)備保持 高增速。2022 年中報顯示，中微 ICP 設(shè)備收入 4.13 億元，同比增長 414.08%，CCP 設(shè)備收入 8.86 億元，同比增長 13.98%。2022 年上半年公司共計新簽訂單 30.57 億 元，同比增長 61.83%，訂單方面增速持續(xù)。 最新業(yè)務(wù)進展方面，中微刻蝕設(shè)備技術(shù)水平已經(jīng)進入 5nm 以下領(lǐng)域，同時是全 球主要的 miniled MOCVD 設(shè)備供應(yīng)商，并在下一代刻蝕產(chǎn)品，原子層刻蝕設(shè)備，LPCVD 等其他薄膜設(shè)備加速研發(fā)，同時并購業(yè)務(wù)持續(xù)推進。

華海清科： 華海清科是化學(xué)機械拋光（CMP）設(shè)備龍頭，主營業(yè)務(wù)為提供半導(dǎo)體 CMP 設(shè)備， 提供 CMP 配套耗材和服務(wù)以及晶圓再生業(yè)務(wù)。公司是目前國內(nèi)唯一一家為集成電路 制造商提供 12 英寸 CMP 商業(yè)機型的高端半導(dǎo)體設(shè)備制造商。 公司的 300X 機型可以 面向 14nm 及 128 層 NAND 等更先進制程的更高平坦度要求，在 2020 年進入長江存 儲，華虹等產(chǎn)線驗證，2020 年 9 月已通過工藝驗收實現(xiàn)銷售。晶圓再生業(yè)務(wù)也通過 多家客戶驗證，截至 2021 年末，公司發(fā)出商品 7.7 億元，已發(fā)出未驗收結(jié)算的 CMP 設(shè)備 69 臺，未發(fā)出產(chǎn)品的在手訂單超過 70 臺，已經(jīng)超過公司過去累計確認收入設(shè) 備總數(shù) 67 臺。

拓荊科技： 拓荊科技是國內(nèi) CVD 薄膜設(shè)備龍頭，主要產(chǎn)品包括等離子體增強化學(xué)氣相沉積 （PECVD）設(shè)備、原子層沉積（ALD）設(shè)備和次常壓化學(xué)氣相沉積（SACVD）設(shè)備三個 產(chǎn)品系列，已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)晶圓廠 14nm 及以上制程集成電路制造產(chǎn)線，并已展開 10nm 及以下制程產(chǎn)品驗證測試。 公司產(chǎn)品已廣泛用于中芯國際、華虹集團、長江存儲、長鑫存儲、廈門聯(lián)芯、燕 東微電子等國內(nèi)主流晶圓廠產(chǎn)線，打破國際廠商對國內(nèi)市場的壟斷，與國際寡頭直 接競爭。報告期內(nèi)，公司在研產(chǎn)品已發(fā)往某國際領(lǐng)先晶圓廠參與其先進制程工藝研 發(fā)。

萬業(yè)企業(yè)： 萬業(yè)企業(yè)是國內(nèi)離子注入機龍頭，正在逐步實現(xiàn)從房地產(chǎn)企業(yè)到半導(dǎo)體設(shè)備平 臺型企業(yè)的轉(zhuǎn)型。旗下的凱世通主營離子注入設(shè)備，Compart system 主營 MFC 流量 控制計，嘉芯半導(dǎo)體主營成熟制程設(shè)備，包括刻蝕機、熱處理、薄膜沉積、清洗機等 8 寸和 12 寸半導(dǎo)體新設(shè)備。嘉芯半導(dǎo)體項目落成后將實現(xiàn)年產(chǎn) 2450 臺/套半導(dǎo) 體新設(shè)備和 50 臺/套半導(dǎo)體二手翻新設(shè)備的產(chǎn)能。2022 年上半年公司新增集成電 路設(shè)備訂單超 7.5 億，半導(dǎo)體業(yè)務(wù)放量迅速。

芯源微： 公司是國內(nèi)涂膠顯影領(lǐng)域龍頭，并在清洗，后道先進封裝等領(lǐng)域積極布局。公司 前道涂膠顯影設(shè)備在 28nm 及以上工藝節(jié)點的多項關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破，并可以與 主流光刻機廠商如 ASML、Cannon、Nikon 等公司的機臺聯(lián)機使用。在前道物理清洗領(lǐng)域，公司已掌握前道物理清洗機28nm工藝節(jié)點的重點技術(shù)并且成功實現(xiàn)國產(chǎn)替代， 目前公司正在積極布局前道化學(xué)清洗領(lǐng)域，進一步打開市場空間。后道領(lǐng)域，涂膠 顯影設(shè)備和單片式濕法設(shè)備作為主流機型已批量應(yīng)用于臺積電、長電科技、華天科 技、通富微電、晶方科技、中芯紹興、中芯寧波等國內(nèi)一線大廠。

盛美上海： 盛美上海是國內(nèi)清洗設(shè)備龍頭。公司經(jīng)過多年持續(xù)的研發(fā)投入和技術(shù)積累，先 后開發(fā)了單片清洗、槽式清洗以及單片槽式組合清洗等清洗設(shè)備，用于芯片制造的 前道銅互連電鍍設(shè)備、立式爐管設(shè)備、后道先進封裝電鍍設(shè)備，以及用于先進封裝 的濕法刻蝕設(shè)備、涂膠設(shè)備、顯影設(shè)備、去膠設(shè)備、無應(yīng)力拋光設(shè)備及立式爐管系列 設(shè)備等。 公司 22 年中報顯示，半年度營收為 10.96 億元，同比增長 75.21%，公司訂單及 產(chǎn)能同步增長。公司 2022 年 2 月獲得了 29 臺 Ultra Cwb 槽式濕法清洗設(shè)備的批量 采購訂單， 13 臺 Ultra ECP map 前道銅互連電鍍設(shè)備及 8 臺 Ultra ECP ap 后道先 進封裝電鍍設(shè)備的多個采購訂單。5 月，公司與一家中國領(lǐng)先的先進晶圓級封裝客戶 簽訂了 10 臺 Ultra ECP ap 高速電鍍設(shè)備的批量采購合同，同時又推出升級版的涂 膠設(shè)備，該款設(shè)備在性能和外觀進行了優(yōu)化，應(yīng)用于先進晶圓級封裝。

至純科技： 至純科技是國內(nèi)清洗設(shè)備龍頭，提供槽式設(shè)備及單片機設(shè)備覆蓋目前國內(nèi)產(chǎn)線 成熟工藝及先進工藝涉及的全部濕法工藝。公司提供的濕法設(shè)備可以應(yīng)用在先進工 藝上，主要為存儲（DRAM，3D Flash）、先進邏輯產(chǎn)品等。 截至 2022 年 6 月，公司新增訂單總額為 23.62 億元，同比增長 37.33%，其中半 導(dǎo)體制程設(shè)備新增訂單 8.06 億元。半導(dǎo)體訂單中以清洗效果更好的單片濕法設(shè)備為 主，公司的半導(dǎo)體制程設(shè)備產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正在優(yōu)化。

精測電子： 精測電子是國內(nèi)檢測設(shè)備龍頭，在半導(dǎo)體領(lǐng)域，公司實現(xiàn)了前道、后道檢測全領(lǐng) 域的布局，子公司武漢精鴻主要負責(zé)自動檢測設(shè)備（ATE）領(lǐng)域（存儲芯片測試設(shè)備）。 目前已實現(xiàn)關(guān)鍵核心產(chǎn)品技術(shù)轉(zhuǎn)移、國產(chǎn)化研發(fā)、制造、核心零部件國產(chǎn)化，老化 （Burn-In）產(chǎn)品線在國內(nèi)一線客戶實現(xiàn)批量重復(fù)訂單，CP（Chip Probe，晶片探測）、 FT（FinalTest，最終測試，即出廠測試）產(chǎn)品目前已取得相應(yīng)訂單。

3.3 更深層國產(chǎn)化之路，設(shè)備零部件逐步國產(chǎn)替代

設(shè)備國產(chǎn)化進程的過程中，供應(yīng)鏈體系的安全和合理性考量會將設(shè)備國產(chǎn)化推 入新階段。設(shè)備零部件環(huán)節(jié)實現(xiàn)國產(chǎn)化是未來保證半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)能夠完全獨立自 主的基礎(chǔ)。 根據(jù)芯謀研究的統(tǒng)計，2020 年本土 8 寸及 12 寸晶圓廠所采購的國產(chǎn)零部件采 購量前五大零部件為，石英件 11%，射頻發(fā)生器 10%，泵 10%，閥 10%，吸盤 9%。前 十大零部件占比約為 70%，半導(dǎo)體設(shè)備零部件的整體特點是細分市場多，零部件種類 環(huán)節(jié)多。

一般按照功能類型來分類，設(shè)備零部件可以分為機械類，電氣類，氣動類，液路 類，儀器儀表類等等?；诓煌O(shè)備，所需的零部件的種類和用量略有不同，但整體 所需的通用型的設(shè)備種類基本相似。

數(shù)百億美金級別市場，國產(chǎn)替代仍在初期

根據(jù)國內(nèi)設(shè)備上市公司的招股書所披露的統(tǒng)計，半導(dǎo)體設(shè)備的成本 80%-90%為 原材料采購，包括機械類，電氣類，儀表類等零部件。因此，假設(shè)設(shè)備行業(yè)的綜合毛 利率 50%，零部件及原材料占成本的 80%，那么按照 1000 億美金的設(shè)備市場規(guī)模來 計算，零部件的市場規(guī)模為 1000 億美元 × 50% × 80% = 400 億美元。假設(shè)國內(nèi) 市場未來三年的穩(wěn)態(tài)市場規(guī)模在全球設(shè)備市場規(guī)模的 20%-30%之間，那么國內(nèi)半導(dǎo) 體設(shè)備零部件及原材料的市場規(guī)模為 80 億-120 億美元。 一方面，相關(guān)公司積極布局零部件領(lǐng)域，如北方華創(chuàng)，江豐電子，萬業(yè)企業(yè)，富 創(chuàng)精密等在電氣類，機械類，儀器儀表類等多個環(huán)節(jié)有所布局，另一方面，國產(chǎn)設(shè)備 廠商也有意提高自身的零部件國產(chǎn)供給率。如中微公司的刻蝕機零部件，拓荊科技 的 CVD 產(chǎn)品的零部件，華海清科的 CMP 設(shè)備的零部件國產(chǎn)采購比例均較高，近年來 零部件國產(chǎn)化的采購速率正在增加。下一階段，零部件+原材料將繼續(xù)國產(chǎn)化的放量， 同時也將在更加核心的元件和零部件層面突破。上述公司目前部分重要的核心零部 件仍需進口，因此國產(chǎn)零部件仍有在結(jié)構(gòu)和體量上繼續(xù)突破的空間。

江豐電子： 公司積極布局半導(dǎo)體零部件業(yè)務(wù)，與部分主流國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司建立合作， 如北方華創(chuàng)、拓荊科技、芯源微、上海盛美、上海微電子、屹唐科技等，公司的各種 半導(dǎo)體精密零部件產(chǎn)品正在加速放量。2021 年公司零部件業(yè)務(wù)收入 1.8 億元，同增 239.96%。公司的各種精密零部件產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于 PVD、CVD、刻蝕機等半導(dǎo)體設(shè)備， 在多家芯片制造企業(yè)實現(xiàn)國產(chǎn)替代，并為國產(chǎn)設(shè)備公司批量交貨。

萬業(yè)企業(yè)： 公司通過浙江鐠芯控股 Compart Systems，Compart Systems 是全球領(lǐng)先的流量 控制系統(tǒng)領(lǐng)域的零部件及組件的重要供應(yīng)商，客戶遍及國內(nèi)外主流半導(dǎo)體設(shè)備廠商。 Compart Systems 產(chǎn)品用于半導(dǎo)體前道工藝中氧化/擴散、蝕刻和沉積等設(shè)備所需的 精確氣體輸送系統(tǒng)，主要產(chǎn)品包括 BTP（Built To Print）組件、裝配件、密封件、 氣棒總成、氣體流量控制器（MFC）、焊接件等。公司積極進入國內(nèi)設(shè)備公司供應(yīng)鏈， 2021 年度營業(yè)收入約為 9.2 億元。

富創(chuàng)精密： 富創(chuàng)精密是國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備精密零部件龍頭，其精密零部件產(chǎn)品可以應(yīng)用于 7 納米工藝制程半導(dǎo)體設(shè)備，技術(shù)水平全球領(lǐng)先。公司產(chǎn)品分為半導(dǎo)體設(shè)備和泛半導(dǎo) 體類，除了應(yīng)用于集成電路設(shè)備外，還有制造顯示面板、光伏產(chǎn)品等領(lǐng)域。2021 年 半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)務(wù)實現(xiàn)收入 7.3 億元，占總營收比例 88%。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。系統(tǒng)發(fā)生錯誤