2022年全球半導體行業(yè)市場規(guī)模達到5801億美元，達到歷史新高，過去十年復合增長率7.4%。

半導體行業(yè)大周期約10年，即每10年一個“M”形波動，主要原因是 一方面受全球GDP增速變化影響，另一方面主要是技術驅(qū)動帶來的行業(yè)發(fā)展。

2023年上半年全球半導體處于下行周期，但AIGC帶來的新一輪技術創(chuàng)新引發(fā)需求大幅提升，行業(yè)有望在2024年迎來上行周期，半導體設備市場有望迎來全面修復。#半導體#

2022年全球半導體設備市場為1076億美元，中國大陸半導體設備銷售額占全球銷售 額26%，達到283億美元，超出中國臺灣（25%）、韓國（20%）、北美（10%），連續(xù)三年成為全球最大半導體設備市場。

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2018年以來，美國對華半導體管制不斷加碼，從華為、中興、中芯國際等下游不斷向上游延申。

2022年10月7日，美國BIS對華進行半導體管制，范圍擴大至先進芯片、設備、零部件、人員等。

美國半導體設備管制范圍：16/14nm以下的先進邏輯工藝芯片、128層以上的NAND閃存芯片、18納米半間距或更低的DRAM存儲器芯片所需的制造設備。#芯片#

隨著美日荷半導體設備封鎖，倒逼國產(chǎn)化率快速提升。

國內(nèi)半導體設備廠商持續(xù)加大研發(fā)，除光刻機外，其他重點環(huán)節(jié)均實現(xiàn)28nm制程突破，去膠、部分刻蝕和清洗已經(jīng)達到先進制程節(jié)點。

外部制裁下國內(nèi)晶圓廠給予設備驗證機會增多，國家半導體產(chǎn)業(yè)在政策支持力度加大->加速國內(nèi)設備研發(fā)進度->半導體設備國產(chǎn)替代有望加速。

半導體設備產(chǎn)業(yè)鏈

在集成電路晶圓制造中，可分為7大工藝，分別為氧化/擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、清洗和金屬化，所對應的專用設備主要包括氧化/擴散設備、光刻設備、刻蝕設備、清洗設備、離子注入設備、薄膜沉積設備、機械拋光設備等。

半導體設備產(chǎn)業(yè)鏈：

資料來源：公開資料，中信證券

根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)統(tǒng)計，22年刻蝕設備、光刻機、薄膜沉積設備和工藝控制設備在半導體設備中的占比分別為22%、17%、22%和12%；市場規(guī)模分別是1550億元、1160億元、1540億元。

刻蝕設備

刻蝕的目的是把圖形從光刻膠轉(zhuǎn)移到待刻蝕的薄膜上，即有選擇性地去掉薄層上不需要的部分。

在刻蝕工藝中，最核心的設備就是刻蝕機。

根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)統(tǒng)計，22年刻蝕設備、光刻機、薄膜沉積設備和工藝控制設備在半導體設備中的占比分別為22%、17%、22%和12%；市場規(guī)模分別是1550億元、1160億元、1540億元。

全球刻蝕設備領域中，硅基刻蝕主要被Lam和AMAT壟斷，介質(zhì)刻蝕主要被TEL和Lam壟斷。分廠商來看，Lam獨占47%的市場份額，TEL和AMAT分別占據(jù)27%和17%的市場份額。

受益于SMIC、YMTC、CXMT等國內(nèi)產(chǎn)線的發(fā)展，國內(nèi)廠商在半導體前道和后道設備領域均加速突破，進入從1到10的新階段，逐步縮小國際差距。

在薄膜沉積、刻蝕、光刻三大半導體設備中，因其技術水平、市場份額突破等相對光刻機來說已取得較為長足的進展，且已貢獻出兩家代表性上市公司——北方華創(chuàng)和中微公司。

另外，屹唐半導體干法刻蝕設備可用于65nm~5nm 邏輯芯片，設備已用于三星電子、長江存儲等國內(nèi)外知名存儲芯片制造企業(yè)。

清洗設備

清洗主要用于雜質(zhì)去除，本質(zhì)上屬于類輔助工序，并未涉及材料精細加工過程。

清洗設備是半導體制程核心設備，應用于集成電路領域的設備通常可分為晶圓制造設備和封裝測試設備兩大類。

相較其他環(huán)節(jié)，清洗設備較易率先實現(xiàn)全面國產(chǎn)化，2030年國產(chǎn)化率目標有望達40%~45%。

核心在于相比光刻、薄膜沉積、刻蝕等工藝，清洗技術壁壘相對較低。

清洗步驟占芯片制造總工序30%以上，但價值量占比僅為5%。此外，半導體清洗設備多技術路徑并存，優(yōu)勢各異，使得本土企業(yè)可以通過差異化研發(fā)方式進行技術追趕，從而實現(xiàn)對海外企業(yè)的彎道超車。

在本土供應商中，盛美上海、至純科技、芯源微在清洗設備領域產(chǎn)業(yè)化較為領先。2022年盛美上海和至純科技清洗設備分別實現(xiàn)收入20.8和7.9億元，兩家合計市場份額已經(jīng)達到29%。

2022年半導體清洗設備國產(chǎn)化率超過30%：

數(shù)據(jù)來源：SEMI，Wind，東吳證券研究所測算

薄膜沉積設備

薄膜沉積設備通常用于在基底上沉積導體、絕緣體或者半導體等材料膜層，使之具備一定的特殊性能，可用物理或化學方法制備。

具體來看，薄膜沉積設備種類繁多，細分應用領域各異。

在不同制程和功能需求的驅(qū)動下，各大類沉積方法逐漸衍生出了多種技術。如化學氣相沉積（CVD）中，有針對更細致制程劃分的APCVD、LPCVD、PECVD、HDPCVD、FCVD等；物理氣相沉積（PVD）則包括濺射PVD和蒸鍍PVD。

資料來源：微導納米

從市場格局來看，薄膜沉積設備主要被日本、美國和歐洲的廠商主導。

據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，PVD設備方面，應用材料具有絕對份額優(yōu)勢，占據(jù)85%的市場份額；應用材料、泛林半導體和東京電子是CVD設備市場中的佼佼者，分別占比30%、21%和19%；ALD設備中，東京電子和ASMI是行業(yè)龍頭，分別占有31%和29%的市場份額。

在國內(nèi)廠商中，北方華創(chuàng)和拓荊科技的薄膜沉積設備研發(fā)進展較為領先，中微公司在深耕用于LED制造的MOCVD的同時加碼鎢填充CVD設備。

北方華創(chuàng)的CVD、PVD等相關設備已具備28nm工藝水平；14nm先進制程薄膜沉積設備與ALD設備已在客戶端通過多道制程工藝驗證并實現(xiàn)應用。

中微公司的鎢填充CVD設備可應用于先進邏輯器件接觸孔填充，以及64層、128層和200層以上的3D NAND中的若干關鍵薄膜沉積步驟，目前公司的鎢填充CVD已通過關鍵客戶驗證。#5月財經(jīng)新勢力#

拓荊科技的部分CVD設備已廣泛應用于中國晶圓廠14nm及以上制程集成電路制造產(chǎn)線，并已展開14nm及以下制程產(chǎn)品驗證測試；公司的部分ALD設備已應用于中國晶圓廠28nm及以上制程集成電路制造產(chǎn)線，并已展開28nm及以下制程產(chǎn)品驗證測試。

人工智能浪潮下閃存芯片3D堆疊加速，薄膜沉積設備用量或?qū)⑸仙?/p>關注樂晴智庫，洞悉產(chǎn)業(yè)格局！