泛半导体设备行业观察新视角_41页_3mb

半导体设备行业分析总结

核心内容概述

本报告以泛半导体为视角，从硅材料产业链出发，系统梳理了集成电路与太阳能光伏设备行业的市场空间、竞争格局及投资机会。报告指出，半导体设备行业整体呈现高壁垒、寡头垄断的特征，尤其在集成电路设备领域，我国企业在全球市场中仍处于起步阶段，而光伏设备则已实现较高的国产化率。

主要观点

1. 硅材料产业链

• 硅是半导体应用最广泛的材料，用于制造约99%的集成电路和95%的太阳能电池。
• 硅材料的制备流程包括提纯、单晶生长、硅片制造、电池片与组件制造等环节。
• 光伏与集成电路是硅材料的两大主要下游应用领域，分别对应不同的设备需求。

2. 半导体设备行业概况

• 全球市场规模：2018年全球半导体设备行业产值约1,007亿美元，其中集成电路设备占64.45%，光伏设备占4.77%。
• 中国市场份额：2018年中国半导体设备市场规模为123.8亿元，其中光伏设备占比最高，约为36%；集成电路设备占42%，LED设备占20%。
• 国产化率：我国集成电路设备国产化率仅约4.88%，而光伏设备国产化率已突破90%。

3. 集成电路设备行业

• 集成电路设备分为前道制造设备和后道封测设备，其中晶圆加工设备占80%。
• 全球集成电路设备市场规模达645.3亿美元，我国市场为131.1亿美元，占全球20.32%。
• 主要设备类型：
  • 晶圆制造设备：包括单晶炉、切割机、研磨系统、刻蚀机、抛光机等，占设备投资总额3%~5%。
  • 晶圆加工设备：包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、扩散/离子注入设备、湿法设备、CMP抛光设备等，占设备投资总额75%~80%。
• 行业竞争格局：
  • 全球市场呈现寡头垄断，前十大供应商占据80%以上市场份额。
  • 光刻机：ASML占据87.4%市场，Nikon和Canon为重要竞争者。
  • 刻蚀机：Lam Research、Tokyo Electron、Applied Materials占据市场主导地位。
  • 薄膜沉积设备：Applied Materials占PVD领域约85%，在CVD领域占比约30%。
  • 离子注入设备：Applied Materials和Axcelis占据70%和17%的市场份额。
  • 湿法设备：SCREEN、Tokyo Electron、Lam Research占据全球87.7%的市场份额。
  • CMP设备：Applied Materials和Ebara占据全球71.3%和26.8%的市场份额。

关键信息

1. 市场规模

• 全球集成电路设备：2018年市场规模645.3亿美元，预计2023年通讯将成为最大应用领域。
• 全球光伏设备：2018年市场规模48亿美元，预计2020年我国光伏设备市场规模将达95亿元。
• 中国集成电路设备：2018年市场规模131.1亿美元，国产设备销售额为45.1亿元，国产化率4.88%。
• 中国光伏设备：2018年市场规模52.05亿元，国产化率超90%，主要企业包括晶盛机电、捷佳伟创、迈为股份等。

2. 技术趋势与投资机会

• 集成电路设备：随着芯片线宽缩小与新制造工艺的采用，刻蚀机、光刻机、薄膜沉积设备等需求持续增长。
• 光伏设备：PERC、N型电池等高效技术推动设备更新迭代，叠瓦、半片、多主栅等组件技术带来设备升级需求。
• 设备投资：1GW光伏电池片产能对应设备投资额2.7~3亿元，组件产能对应投资额1.4~1.5亿元。

3. 国内企业表现

• 领先企业：北方华创、晶盛机电、中微公司、捷佳伟创、迈为股份、盛美半导体、至纯科技等。
• 关键进展：
  • 北方华创：在刻蚀、沉积、清洗等领域取得突破，14nm等离子硅刻蚀机已进入主流工厂。
  • 晶盛机电：具备整线供应能力，单晶炉、多晶铸锭炉、切片设备等已实现进口替代。
  • 中微公司：介质刻蚀机通过台积电验证，具备国际竞争力。
  • 盛美半导体：单片清洗设备销量领先，2017年全球市占率约1.5%。

风险提示

• 原材料价格大幅上涨。
• 政策支持力度不及预期。
• 下游行业景气度不达预期。

评级与建议

• 评级：中性（维持）。
• 建议关注标的：晶盛机电、捷佳伟创、迈为股份、北方华创、中微公司、精测电子、长川科技、至纯科技等。

行业发展趋势

• 集成电路设备：技术壁垒高，全球市场高度集中，国内企业仍需提升技术水平与市场占有率。
• 光伏设备：受益于降本增效，技术迭代频繁，国产设备已具备全球竞争力，未来增长潜力大。

数据与图表目录（摘要）

• 图1：硅材料产业链
• 图2：硅片类型图例
• 图3：集成电路产业链
• 图4：全球半导体产业价值构成
• 图5：太阳能光伏产业链
• 图6：2019年主要PERC电池企业产能占比
• 图7：半导体设备构成
• 图8：2018年全球半导体设备产值分布（按行业）
• 图9：我国半导体设备销售规模（亿元）
• 图10：2018年我国半导体设备行业产值构成（按行业）
• 图11：我国半导体设备行业历年产值占比构成（按行业）
• 图12：我国半导体设备行业历年出口交货值（亿元）
• 图13：集成电路设备行业逻辑图
• 图14：2018年全球集成电路设备价值构成
• 图15：全球集成电路设备市场规模
• 图16：我国集成电路设备市场规模
• 图17：我国国产集成电路设备历年销售额
• 图18：我国集成电路设备国产化率
• 图19：集成电路硅片工艺流程图
• 图20：晶体生长示意图
• 图21：晶圆制造设备价值构成
• 图22：2018年全球集成电路晶圆加工设备价值构成
• 图23：全球集成电路晶圆加工设备供应商行业集中度
• 图24：ASML基本垄断超高端光刻机市场
• 图25：刻蚀工艺应用图例
• 图26：刻蚀机全球竞争格局（2017年）
• 图27：制膜技术比较
• 图28：离子注入机构造
• 图29：全球离子注入机竞争格局
• 图30：全球低能大束流离子主机竞争格局
• 图31：湿法设备原理示意图
• 图32：全球前道单片式清洗设备销售额（亿美元）
• 图33：化学机械抛光原理示意图
• 图34：全球化学机械抛光设备构成（按地区）
• 图35：全球化学机械抛光设备竞争格局
• 图36：太阳能光伏产业链及制造设备
• 图37：全球光伏设备行业历年销售规模
• 图38：我国光伏设备行业历年销售规模
• 图39：晶盛机电光伏产业链加工设备
• 图40：晶盛机电历年晶体生长设备销量
• 图41：晶盛机电历年全自动单晶硅生长炉销量
• 图42：不同电池技术市场占有率变化趋势
• 图43：PERC电池制作工序
• 图44：PERC电池设备单位投资构成
• 图45：HJT电池结构图
• 图46：异质结电池制作工序
• 图47：光伏组件常规生产工艺流程
• 图48：各类主栅市场份额占比变化趋势
• 图49：全片/半片/叠瓦电池组件市场占比变化趋势

表格目录（摘要）

• 表1：硅材料制成品主要用途
• 表2：单晶硅生长工艺
• 表3：2018年全球前十大半导体设备供应商
• 表4：2018年我国前十大半导体设备供应商
• 表5：集成电路晶圆制造设备供应商一览
• 表6：我国集成电路晶圆加工设备供应商分布
• 表7：光刻机光源类型
• 表8：主要薄膜沉积方法例举
• 表9：全球重要光伏设备供应商
• 表10：电池片生产环节设备供应商列表
• 表11：PECVD与ALD钝化膜制备工艺比较
• 表12：几种新型晶体硅电池的优劣对比
• 表13：HJT非晶硅沉积设备供应商
• 表14：HJTTCO层沉积设备供应商
• 表15：组件环节设备列举
• 表16：光伏组件设备供应商一览
• 表17：组件技术趋势