半导体设备在国产化趋势下呈现“高成长”

　　前言：

　　半导体设备受益国产替代，近几年正迎来快速成长期，一方面源自中国大陆晶圆厂的快速扩产和份额增长，蛋糕正在变大。

　　受益于国内设计公司的蓬勃发展，中国大陆晶圆厂需求旺盛，扩产增速超过全球，份额持续提升。

　　全球半导体设备市场简述

　　2021年全球半导体设备市场规模首破千亿美元，中国大陆占约29%，达到全球第一，下游扩产持续拉动设备需求。

　　根据SEMI报告，2021年全球半导体制造设备销售额同比增加44%达到1026亿美元的历史新高，预计到2022年将扩大到1140亿美元。

　　2021年中国大陆半导体设备市场销售额增长58%，达到296亿美元，占全球市场约28.9%，由于晶圆厂扩产加速，国内市场增速显著高于全球。

　　预计后续中芯国际、合肥长鑫、华虹集团、长江存储等国内主流晶圆厂均为扩产主力，多个新厂区项目将继续拉动国内设备市场需求。

　　半导体设备市场空间持续增长

　　半导体设备可分为前道工艺设备(晶圆制造)和后道工艺设备(封装测试)两大类。

　　在晶圆前道制造的工艺包括氧化/扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、清洗与抛光、金属化等七个步骤。

　　根据wind数据，2021全球半导体设备销售额达1026亿美元，2016-2021年全球半导体设备销售额CAGR为20.01%;

　　2021年中国大陆半导体设备销售额为296亿美元，2016-2021年大陆半导体设备销售额CAGR为35.60%。

　　根据SEMI的统计，前道设备占比超过了80%，前道设备中薄膜沉积设备(18%)、光刻设备(24%)、刻蚀设备(10%)、过程控制设备(10%)、清洗设备(6%)、离子注入设备(2.5%)等在产线中成本占比较高。

　　从中标情况看国内设备厂商进展

　　从年度数据来看，2021年设备国产率达27.4%，较2020年16.8%有明显提升。

　　2022年7月主流晶圆厂开标的76台设备中，源自中国大陆厂家制造的设备共计37台，占比达48.68%;

　　2022年1-7月开标的624台设备中，源自中国大陆厂家制造的设备共计226台，占比达36.2%。

　　2022年7月国内主流晶圆厂共开标76台工艺设备，上海积塔为扩产主力。

　　2022年7月国内10家主流晶圆厂共开标76台工艺设备，主要来自上海积塔(40台)、华虹无锡(35台)、福建晋华(1台)。

　　22年1-7月合计开标624台工艺设备，主要来自华虹无锡(326台)、上海积塔(250台)、福建晋华(24台)、时代电气(16台)、华力集成(6台)、华力微电子(2台)。

　　近年来受益于北方华创、中微公司、盛美半导体、芯源微、屹唐半导体、至纯科技、华海清科等中国大陆厂家的不断发展。

　　长江存储、华力集成、华虹无锡三座典型晶圆厂招投标数据来看，美国设备厂商份额在4—5成，日本厂商份额3成左右，国产份额2成左右，国产设备份额呈现明显上升趋势。

　　在刻蚀、沉积、清洗、抛光、干法去胶、炉管、涂胶显影等领域半导体设备中标国产率较高。

　　随供应链本土化趋势的发展，未来国产化率有望实现阶跃式提升。

　　在行业景气持续、国产替代深入背景下，半导体设备公司持续有业绩支撑。

　　机械类零部件占比最高

　　①光刻设备：光刻机龙头ASML占据光刻设备主要市场份额;

　　②刻蚀设备：刻蚀设备主要厂商包括LAM、TEL、AMAT等海外龙头。国内头部企业包括中微公司，与全球450家以上供应商合作，关键供应商超过了90家。

　　③镀膜：主要厂商包括AMAT、LAM、TEL、ASMI等海外龙头。国内头部企业为拓荆科技，公司主要产品包括PCD、CVD、ALD等。

　　④涂胶显影设备：涂胶显影设备市场主要参与者包括东京电子、迪恩士、德国苏斯微及国内厂商芯源微，芯源微的核心零部件包括机械手、离心电机、高精热盘、胶泵及控制器、喷嘴等。

　　国内在各细分领域涌现新秀

　　①刻蚀设备方面，中微公司、北方华创、屹唐股份分列国内前三。

　　中微公司工艺覆盖范围相对较广，其主力出货类型为CCP(电容耦合等离子刻蚀)，面向介质刻蚀较多，近期ICP(电感耦合等离子刻蚀)逐步发力，未来工艺范围有望进一步拓宽;

　　北方华创主要工艺覆盖为多晶硅、浅沟槽、铝刻蚀等类型，主要面向金属、硅等导体刻蚀为主;

　　屹唐股份在长江存储获得大量采购，主要面向介质刻蚀。

　　②薄膜沉积设备方面，拓荆科技、北方华创、盛美上海分列中标数量国内前三，但三家厂商设备类型有明显差异。

　　拓荆科技主要为PECVD(等离子增强化学气相沉积);北方华创主要为PVD(物理气相沉积);盛美上海涉及电镀设备。

　　③过程控制设备方面，中科飞测、精测半导体、睿励科学仪器属于国内布局领先企业。

　　中科飞测主要产品为光学表面三维形貌量测设备等光学检测设备，精测半导体、睿励科学仪器主要产品均为膜厚量测设备。

　　④氧化扩散/热处理设备方面，北方华创中标设备数量靠前，尤其是在长江存储中获采购数量较大。

　　北方华创相关设备主要以各类氧化炉、退火炉、合金炉等为主;

　　除北方华创外，屹唐股份、盛美上海等公司亦有相关炉管产品;

　　上海微电子面向IGBT等应用开发了激光退火设备，与炉管设备有所区别。

　　⑤清洗设备方面，盛美上海在选取的三家晶圆厂中设备中标数量位列第二，仅次于日本迪恩士。

　　盛美上海清洗设备工艺覆盖面较广，基本涵盖前、中、后段工艺。

　　除盛美上海以外，国内至纯科技、北方华创、芯源微、屹唐股份等企业在该领域均有所布局，积极推进国产化。

　　涂胶显影设备方面，东京电子获采购较多，国产设备公司中仅芯源微入围，芯源微在华力集成中标设备为匀胶机，国产化尚存在较大发展空间。

　　结尾：设备的国产替代正在加速

　　从行业格局来看，美日欧厂商在半导体设备领域具备传统优势，占据半导体设备全球前15名席位。

　　总体而言，国内设备厂商在设备品类、工艺覆盖率方面仍存在较大提升空间，美国制裁中国厂商事件已经激发国内厂商的供应链安全意识;

　　当前国产设备主要在后端制程为主，且部分用于处理控片、挡片，在正片、前端制程应用相对有限，未来仍存在较大发展空间。

　　国内晶圆厂有望加快供应链本土化，预计国产设备厂商接下来1—2年有望受益国产设备份额的阶跃式提升。

　　部分资料参考：广发证券：《半导体设备行业专题：零部件，空间广阔，国产化趋势下高成长》，中信证券：《从招标数据看半导体设备国产化现状》