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半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域壁壘高，市場前景廣闊，本土廠商在國產(chǎn)替代趨勢下長期成長屬性凸顯。2013年以來，全球半導(dǎo)體行業(yè)景氣度提升，半導(dǎo)體設(shè)備市場也相應(yīng)地呈現(xiàn)增長趨勢，根據(jù)SEMI統(tǒng)計，全球半導(dǎo)體銷售額從2013年的318億美元增長至2021年的1026億美元，期間CAGR約為15.8%。同時期國內(nèi)半導(dǎo)體銷售額CAGR為31.1%，遠(yuǎn)超全球水平。#半導(dǎo)體#全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額及增速：
其中晶圓前道工藝設(shè)備整體占比超過80%，是半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)最核心的組成部分。從前道工藝晶圓廠的設(shè)備投資構(gòu)成來看，刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備是最重要的三類設(shè)備。
ASML是全球光刻機龍頭，占據(jù)75%份額；LAM（泛林半導(dǎo)體）是全球刻蝕領(lǐng)域龍頭，占據(jù)50%份額；AMAT（ 應(yīng) 用 材 料 ） 是 薄 膜 沉 積 、 離 子 注 入 、CMP多 領(lǐng) 域 龍 頭 ， 分 別 占 據(jù)85%(PVD)/30%(CVD)、50%、50%市場份額。DNS（迪恩士）是全球清洗機龍頭，占據(jù)45%份額；TEL是全球涂膠顯影機、原子層沉積（ALD）龍頭，占據(jù)87%、30%份額；KLA（科磊）是全球檢測量測設(shè)備龍頭，占據(jù)54%份額。#3月財經(jīng)新勢力#
資料來源：中芯國際招股書，方正證券國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司已進入多個細(xì)分領(lǐng)域，但國產(chǎn)替代仍處于早期。當(dāng)前重要的國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司涵蓋產(chǎn)品已涵蓋半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈，包括清洗設(shè)備（盛美上海、北方華創(chuàng)、至純科技）、氧化設(shè)備（屹唐股份、北方華創(chuàng)）、光刻設(shè)備（上海微電子）、涂光顯影設(shè)備（芯源微）、刻蝕設(shè)備（屹唐股份、北方華創(chuàng)、中微公司）、去膠設(shè)備（屹唐股份、北方華創(chuàng)）、離子注入設(shè)備（萬業(yè)企業(yè)）、CMP設(shè)備（華海清科）、過程控制設(shè)備（上海睿勵、中科飛測）等。2021年半導(dǎo)體制造設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈地圖：
資料來源：Gartner，SEMI, 華泰研究全球刻蝕設(shè)備廠商競爭激烈，中國企業(yè)嶄露頭角。據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，2021年全球刻蝕機的市場份額仍被泛林半導(dǎo)體（46.71%）、東京電子（26.57%）和應(yīng)用材料（16.96%）三巨頭主導(dǎo)。日立高新和細(xì)美事分別占據(jù)全球3.45%和2.53%的市場份額。中微公司在全球市場的占有率為1.37%，科磊占比1.23%，北方華創(chuàng)占比0.89%，愛發(fā)科占比0.19%，屹唐股份占比0.10%。
中美貿(mào)易摩擦凸顯自主可控重要性，可以認(rèn)為國內(nèi)晶圓廠考慮到產(chǎn)線穩(wěn)定性，會將其設(shè)備需求根據(jù)重要性程度逐步向我國設(shè)備企業(yè)做轉(zhuǎn)移嘗試，中微和北方華創(chuàng)作為具備核心技術(shù)壁壘的龍頭企業(yè)，國產(chǎn)替代空間廣闊。
光刻產(chǎn)業(yè)鏈主要體現(xiàn)在兩點上，一是作為光刻核心設(shè)備的光刻機組件復(fù)雜，包括光源、鏡頭、激光器、工作臺等組件技術(shù)往往只被全球少數(shù)幾家公司掌握，二是作為與光刻機配套的光刻膠、光刻氣體、光罩（光掩膜版）等半導(dǎo)體材料和涂膠顯影設(shè)備等同樣擁有較高的科技含量。
市場格局方面來看，目前IC前道制造掩膜光刻設(shè)備市場被荷蘭ASML、日本Nikon、Canon所壟斷，荷蘭ASML市占率接近80%。目前國內(nèi)高端光刻機幾乎依賴進口，荷蘭的ASML在高端光刻機市場處于壟斷地位，EUV光刻機銷售價格持續(xù)上升。目前我國半導(dǎo)體光刻膠自給率低，主要依賴于外資企業(yè)，2021年外資企業(yè)在光刻膠領(lǐng)域的市場份額超過70%，核心技術(shù)幾乎被TOK、JSR、信越化學(xué)等日本企業(yè)壟斷。半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的高端光刻機和光刻膠盡管國產(chǎn)化率較低，空間相對較大，但由于成本較高、技術(shù)壁壘較高、國內(nèi)相關(guān)企業(yè)數(shù)量少、研發(fā)經(jīng)驗匱乏等原因，目前仍處于國產(chǎn)化初級階段。
全球薄膜沉積設(shè)備由美日荷蘭高度壟斷。ALD設(shè)備市場中，東京電子（TEL）和先晶半導(dǎo)體（ASMI）分別占據(jù)了31%和29%的市場份額；PVD市場中，應(yīng)用材料（AMAT）占85%的比重；CVD市場中，應(yīng)用材料（AMAT）全球占比約為30%，泛林半導(dǎo)體（Lam）、TEL分別占21%和19%，三大廠商占據(jù)了全球70%的市場份額。全球半導(dǎo)體設(shè)備市場呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，拉動市場對薄膜沉積設(shè)備需求的增加，國產(chǎn)替代空間廣闊。根據(jù)Maximize Market Research 數(shù)據(jù)，預(yù)計全球半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模在2025年將從2020年的172億美元擴大至340億美元，CAGR約15%。全球主要薄膜沉積設(shè)備公司：ALD設(shè)備是芯片微縮的核心動力之一，其市場增速顯著快于其他設(shè)備，2020-2025年CAGR26.3%。根據(jù)SEMI預(yù)計，2020-2025年全球ALD設(shè)備年復(fù)合增速達26.3%，所有晶圓制造設(shè)備中增速最快。目前半導(dǎo)體ALD設(shè)備仍基本由境外廠商壟斷，國內(nèi)ALD設(shè)備公司主要包括微導(dǎo)納米、拓荊科技和北方華創(chuàng)。微導(dǎo)納米設(shè)備主要為TALD，主要用于沉積金屬薄膜，拓荊科技為PEALD設(shè)備，主要沉積SiO2等非金屬薄膜。國內(nèi)廠商中，北方華創(chuàng)布局PVD、APCVD、APCVD以及用于功率等的PECVD、ALD，其中PVD設(shè)備獨領(lǐng)風(fēng)騷。沈陽拓荊布局PECVD、SACVD以及ALD，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)14nm以上晶圓制造產(chǎn)線。中微公司2022年新的針對MiniLED市場的MOCVD將實現(xiàn)0-1放量，WLPCVD研發(fā)也取得突出進展。盛美上海前道大馬士革ECD設(shè)備已實現(xiàn)批量訂單；SiNLPCVD客戶端進行量產(chǎn)認(rèn)證，未來有望放量賦能。SEMI預(yù)計2020-2025年ALD設(shè)備市場空間增速超越其他IC關(guān)鍵設(shè)備，CAGR達26.3%：
資料來源：SEMI2021當(dāng)前干法刻蝕、清洗、去膠設(shè)備等均已實現(xiàn)較高國產(chǎn)化率，CMP、薄膜沉積、量測等設(shè)備成熟制程均有產(chǎn)品推出。國內(nèi)尚未獲得突破的設(shè)備主要為光刻設(shè)備，另外，28nm及以下薄膜沉積、刻蝕、量測檢測、離子注入和涂膠顯影等環(huán)節(jié)國產(chǎn)設(shè)備僅覆蓋部分步驟。在內(nèi)因及外因推動下，下游廠商加快國產(chǎn)設(shè)備認(rèn)證，增量空間較大如刻蝕、CVD等領(lǐng)域，以及此前國產(chǎn)化率較低量測、涂膠顯影等設(shè)備國產(chǎn)化率有望提升，半導(dǎo)體設(shè)備整體國產(chǎn)替代空間廣闊。歡迎關(guān)注樂晴智庫！
半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)概覽
半導(dǎo)體設(shè)備主要包括前道工藝設(shè)備和后道工藝設(shè)備，前道工藝設(shè)備為晶圓制造設(shè)備，后道工藝設(shè)備包括封裝設(shè)備和測試設(shè)備。其中晶圓前道工藝設(shè)備整體占比超過80%，是半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)最核心的組成部分。從前道工藝晶圓廠的設(shè)備投資構(gòu)成來看，刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備是最重要的三類設(shè)備。全球半導(dǎo)體設(shè)備市場格局
全球半導(dǎo)體設(shè)備市場高度集中，海外龍頭企業(yè)處于壟斷地位。美國的半導(dǎo)體廠商主要有應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體和科磊，應(yīng)用材料是全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備制造廠商，產(chǎn)品覆蓋除光刻以外的半導(dǎo)體前道工藝，占全球半導(dǎo)體設(shè)備的21%。日本的半導(dǎo)體廠商主要包括東京電子和迪恩士，東京電子的產(chǎn)品覆蓋非常全面，在全球半導(dǎo)體設(shè)備市場占15%份額，迪恩士的清洗設(shè)備處于全球領(lǐng)先地位，在全球半導(dǎo)體設(shè)備廠商中排名第六；荷蘭的半導(dǎo)體廠商主要為ASML(阿斯麥)，阿斯麥壟斷了全球的高端光刻機市場，在半導(dǎo)體設(shè)備市場中占有21%的份額。ASML是全球光刻機龍頭，占據(jù)75%份額；LAM（泛林半導(dǎo)體）是全球刻蝕領(lǐng)域龍頭，占據(jù)50%份額；AMAT（ 應(yīng) 用 材 料 ） 是 薄 膜 沉 積 、 離 子 注 入 、CMP多 領(lǐng) 域 龍 頭 ， 分 別 占 據(jù)85%(PVD)/30%(CVD)、50%、50%市場份額。DNS（迪恩士）是全球清洗機龍頭，占據(jù)45%份額；TEL是全球涂膠顯影機、原子層沉積（ALD）龍頭，占據(jù)87%、30%份額；KLA（科磊）是全球檢測量測設(shè)備龍頭，占據(jù)54%份額。#3月財經(jīng)新勢力#資料來源：中芯國際招股書，方正證券國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司已進入多個細(xì)分領(lǐng)域，但國產(chǎn)替代仍處于早期。當(dāng)前重要的國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司涵蓋產(chǎn)品已涵蓋半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈，包括清洗設(shè)備（盛美上海、北方華創(chuàng)、至純科技）、氧化設(shè)備（屹唐股份、北方華創(chuàng)）、光刻設(shè)備（上海微電子）、涂光顯影設(shè)備（芯源微）、刻蝕設(shè)備（屹唐股份、北方華創(chuàng)、中微公司）、去膠設(shè)備（屹唐股份、北方華創(chuàng)）、離子注入設(shè)備（萬業(yè)企業(yè)）、CMP設(shè)備（華海清科）、過程控制設(shè)備（上海睿勵、中科飛測）等。2021年半導(dǎo)體制造設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈地圖：資料來源：Gartner，SEMI, 華泰研究刻蝕設(shè)備
在刻蝕工藝中，最核心的設(shè)備就是刻蝕機。刻蝕機產(chǎn)業(yè)鏈上游為四大組成部分，包括預(yù)真空室、刻蝕腔體、供氣系統(tǒng)及真空系統(tǒng)；中游為刻蝕機的制造，分為濕法刻蝕及干法刻蝕兩種；下游應(yīng)用包括半導(dǎo)體器件、太陽能電池及其他微機械制造等。全球刻蝕設(shè)備廠商競爭激烈，中國企業(yè)嶄露頭角。據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，2021年全球刻蝕機的市場份額仍被泛林半導(dǎo)體（46.71%）、東京電子（26.57%）和應(yīng)用材料（16.96%）三巨頭主導(dǎo)。日立高新和細(xì)美事分別占據(jù)全球3.45%和2.53%的市場份額。中微公司在全球市場的占有率為1.37%，科磊占比1.23%，北方華創(chuàng)占比0.89%，愛發(fā)科占比0.19%，屹唐股份占比0.10%。中美貿(mào)易摩擦凸顯自主可控重要性，可以認(rèn)為國內(nèi)晶圓廠考慮到產(chǎn)線穩(wěn)定性，會將其設(shè)備需求根據(jù)重要性程度逐步向我國設(shè)備企業(yè)做轉(zhuǎn)移嘗試，中微和北方華創(chuàng)作為具備核心技術(shù)壁壘的龍頭企業(yè)，國產(chǎn)替代空間廣闊。光刻設(shè)備
光刻定義了晶體管尺寸，是集成電路生產(chǎn)中的最核心工藝，占晶圓制造耗時的40%-50%。光刻機的制造研發(fā)并不是某一個企業(yè)能夠單獨完成的，光刻作為晶圓制造過程中最復(fù)雜的步聚，主要體現(xiàn)在光刻產(chǎn)業(yè)鏈高端復(fù)雜，需要很多頂尖的企業(yè)相互配合才可以完成。光刻產(chǎn)業(yè)鏈主要體現(xiàn)在兩點上，一是作為光刻核心設(shè)備的光刻機組件復(fù)雜，包括光源、鏡頭、激光器、工作臺等組件技術(shù)往往只被全球少數(shù)幾家公司掌握，二是作為與光刻機配套的光刻膠、光刻氣體、光罩（光掩膜版）等半導(dǎo)體材料和涂膠顯影設(shè)備等同樣擁有較高的科技含量。市場格局方面來看，目前IC前道制造掩膜光刻設(shè)備市場被荷蘭ASML、日本Nikon、Canon所壟斷，荷蘭ASML市占率接近80%。目前國內(nèi)高端光刻機幾乎依賴進口，荷蘭的ASML在高端光刻機市場處于壟斷地位，EUV光刻機銷售價格持續(xù)上升。目前我國半導(dǎo)體光刻膠自給率低，主要依賴于外資企業(yè)，2021年外資企業(yè)在光刻膠領(lǐng)域的市場份額超過70%，核心技術(shù)幾乎被TOK、JSR、信越化學(xué)等日本企業(yè)壟斷。半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的高端光刻機和光刻膠盡管國產(chǎn)化率較低，空間相對較大，但由于成本較高、技術(shù)壁壘較高、國內(nèi)相關(guān)企業(yè)數(shù)量少、研發(fā)經(jīng)驗匱乏等原因，目前仍處于國產(chǎn)化初級階段。薄膜沉積設(shè)備
薄膜沉積是指采用物理或者化學(xué)的方法使物質(zhì)附著于襯底材料表面的過程。按工藝原理的不同，集成電路薄膜沉積可分為物理氣相沉積（PVD）、化學(xué)氣相沉積（CVD）和原子層沉積（ALD）設(shè)備。全球薄膜沉積設(shè)備由美日荷蘭高度壟斷。ALD設(shè)備市場中，東京電子（TEL）和先晶半導(dǎo)體（ASMI）分別占據(jù)了31%和29%的市場份額；PVD市場中，應(yīng)用材料（AMAT）占85%的比重；CVD市場中，應(yīng)用材料（AMAT）全球占比約為30%，泛林半導(dǎo)體（Lam）、TEL分別占21%和19%，三大廠商占據(jù)了全球70%的市場份額。全球半導(dǎo)體設(shè)備市場呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，拉動市場對薄膜沉積設(shè)備需求的增加，國產(chǎn)替代空間廣闊。根據(jù)Maximize Market Research 數(shù)據(jù)，預(yù)計全球半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模在2025年將從2020年的172億美元擴大至340億美元，CAGR約15%。全球主要薄膜沉積設(shè)備公司：ALD設(shè)備是芯片微縮的核心動力之一，其市場增速顯著快于其他設(shè)備，2020-2025年CAGR26.3%。根據(jù)SEMI預(yù)計，2020-2025年全球ALD設(shè)備年復(fù)合增速達26.3%，所有晶圓制造設(shè)備中增速最快。目前半導(dǎo)體ALD設(shè)備仍基本由境外廠商壟斷，國內(nèi)ALD設(shè)備公司主要包括微導(dǎo)納米、拓荊科技和北方華創(chuàng)。微導(dǎo)納米設(shè)備主要為TALD，主要用于沉積金屬薄膜，拓荊科技為PEALD設(shè)備，主要沉積SiO2等非金屬薄膜。國內(nèi)廠商中，北方華創(chuàng)布局PVD、APCVD、APCVD以及用于功率等的PECVD、ALD，其中PVD設(shè)備獨領(lǐng)風(fēng)騷。沈陽拓荊布局PECVD、SACVD以及ALD，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)14nm以上晶圓制造產(chǎn)線。中微公司2022年新的針對MiniLED市場的MOCVD將實現(xiàn)0-1放量，WLPCVD研發(fā)也取得突出進展。盛美上海前道大馬士革ECD設(shè)備已實現(xiàn)批量訂單；SiNLPCVD客戶端進行量產(chǎn)認(rèn)證，未來有望放量賦能。SEMI預(yù)計2020-2025年ALD設(shè)備市場空間增速超越其他IC關(guān)鍵設(shè)備，CAGR達26.3%：資料來源：SEMI2021當(dāng)前干法刻蝕、清洗、去膠設(shè)備等均已實現(xiàn)較高國產(chǎn)化率，CMP、薄膜沉積、量測等設(shè)備成熟制程均有產(chǎn)品推出。國內(nèi)尚未獲得突破的設(shè)備主要為光刻設(shè)備，另外，28nm及以下薄膜沉積、刻蝕、量測檢測、離子注入和涂膠顯影等環(huán)節(jié)國產(chǎn)設(shè)備僅覆蓋部分步驟。在內(nèi)因及外因推動下，下游廠商加快國產(chǎn)設(shè)備認(rèn)證，增量空間較大如刻蝕、CVD等領(lǐng)域，以及此前國產(chǎn)化率較低量測、涂膠顯影等設(shè)備國產(chǎn)化率有望提升，半導(dǎo)體設(shè)備整體國產(chǎn)替代空間廣闊。歡迎關(guān)注樂晴智庫！
