半導體設備領域壁壘高，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，全球半導體行業(yè)景氣度提升，半導體設備市場也相應地呈現(xiàn)增長趨勢，根據(jù)SEMI統(tǒng)計，全球半導體銷售額從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)半導體銷售額CAGR為31.1%，遠超全球水平。#半導體#

全球半導體設備銷售額及增速：

半導體設備行業(yè)概覽

半導體設備主要包括前道工藝設備和后道工藝設備，前道工藝設備為晶圓制造設備，后道工藝設備包括封裝設備和測試設備。

其中晶圓前道工藝設備整體占比超過80%，是半導體設備行業(yè)最核心的組成部分。

從前道工藝晶圓廠的設備投資構成來看，刻蝕設備、光刻設備、薄膜沉積設備是最重要的三類設備。

全球半導體設備市場格局

全球半導體設備市場高度集中，海外龍頭企業(yè)處于壟斷地位。

美國的半導體廠商主要有應用材料、泛林半導體和科磊，應用材料是全球最大的半導體設備制造廠商，產(chǎn)品覆蓋除光刻以外的半導體前道工藝，占全球半導體設備的21%。

日本的半導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，在全球半導體設備市場占15%份額，迪恩士的清洗設備處于全球領先地位，在全球半導體設備廠商中排名第六；荷蘭的半導體廠商主要為ASML(阿斯麥)，阿斯麥壟斷了全球的高端光刻機市場，在半導體設備市場中占有21%的份額。

ASML是全球光刻機龍頭，占據(jù)75%份額；LAM（泛林半導體）是全球刻蝕領域龍頭，占據(jù)50%份額；AMAT（ 應 用 材 料 ） 是 薄 膜 沉 積 、 離 子 注 入 、CMP多 領 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)半導體設備公司已進入多個細分領域，但國產(chǎn)替代仍處于早期。

當前重要的國內(nèi)半導體設備公司涵蓋產(chǎn)品已涵蓋半導體全產(chǎn)業(yè)鏈，包括清洗設備（盛美上海、北方華創(chuàng)、至純科技）、氧化設備（屹唐股份、北方華創(chuàng)）、光刻設備（上海微電子）、涂光顯影設備（芯源微）、刻蝕設備（屹唐股份、北方華創(chuàng)、中微公司）、去膠設備（屹唐股份、北方華創(chuàng)）、離子注入設備（萬業(yè)企業(yè)）、CMP設備（華海清科）、過程控制設備（上海睿勵、中科飛測）等。

2021年半導體制造設備產(chǎn)業(yè)鏈地圖：

資料來源：Gartner，SEMI, 華泰研究

刻蝕設備

在刻蝕工藝中，最核心的設備就是刻蝕機。

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；下游應用包括半導體器件、太陽能電池及其他微機械制造等。

全球刻蝕設備廠商競爭激烈，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體（46.71%）、東京電子（26.57%）和應用材料（16.96%）三巨頭主導。日立高新和細美事分別占據(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，可以認為國內(nèi)晶圓廠考慮到產(chǎn)線穩(wěn)定性，會將其設備需求根據(jù)重要性程度逐步向我國設備企業(yè)做轉(zhuǎn)移嘗試，中微和北方華創(chuàng)作為具備核心技術壁壘的龍頭企業(yè)，國產(chǎn)替代空間廣闊。

光刻設備

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雜的步聚，主要體現(xiàn)在光刻產(chǎn)業(yè)鏈高端復雜，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備的光刻機組件復雜，包括光源、鏡頭、激光器、工作臺等組件技術往往只被全球少數(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）等半導體材料和涂膠顯影設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)在光刻膠領域的市場份額超過70%，核心技術幾乎被TOK、JSR、信越化學等日本企業(yè)壟斷。

半導體材料領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、技術壁壘較高、國內(nèi)相關企業(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。

薄膜沉積設備

薄膜沉積是指采用物理或者化學的方法使物質(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）、化學氣相沉積（CVD）和原子層沉積（ALD）設備。

全球薄膜沉積設備由美日荷蘭高度壟斷。

ALD設備市場中，東京電子（TEL）和先晶半導體（ASMI）分別占據(jù)了31%和29%的市場份額；PVD市場中，應用材料（AMAT）占85%的比重；CVD市場中，應用材料（AMAT）全球占比約為30%，泛林半導體（Lam）、TEL分別占21%和19%，三大廠商占據(jù)了全球70%的市場份額。

全球半導體設備市場呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，拉動市場對薄膜沉積設備需求的增加，國產(chǎn)替代空間廣闊。

根據(jù)Maximize Market Research 數(shù)據(jù)，預計全球半導體薄膜沉積設備市場規(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備公司：

ALD設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備，2020-2025年CAGR26.3%。根據(jù)SEMI預計，2020-2025年全球ALD設備年復合增速達26.3%，所有晶圓制造設備中增速最快。

目前半導體ALD設備仍基本由境外廠商壟斷，國內(nèi)ALD設備公司主要包括微導納米、拓荊科技和北方華創(chuàng)。微導納米設備主要為TALD，主要用于沉積金屬薄膜，拓荊科技為PEALD設備，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設備獨領風騷。

沈陽拓荊布局PECVD、SACVD以及ALD，產(chǎn)品已廣泛應用于國內(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設備已實現(xiàn)批量訂單；SiNLPCVD客戶端進行量產(chǎn)認證，未來有望放量賦能。

SEMI預計2020-2025年ALD設備市場空間增速超越其他IC關鍵設備，CAGR達26.3%：

資料來源：SEMI2021

當前干法刻蝕、清洗、去膠設備等均已實現(xiàn)較高國產(chǎn)化率，CMP、薄膜沉積、量測等設備成熟制程均有產(chǎn)品推出。

國內(nèi)尚未獲得突破的設備主要為光刻設備，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)設備認證，增量空間較大如刻蝕、CVD等領域，以及此前國產(chǎn)化率較低量測、涂膠顯影等設備國產(chǎn)化率有望提升，半導體設備整體國產(chǎn)替代空間廣闊。

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