集成电路设备行业深度报告：集成电路核心要素，当全力发展_21页_1mb

集成电路设备行业深度报告总结

核心内容

集成电路设备行业正处于快速发展阶段，受益于区域投资强劲、新型工艺需求上升以及全球晶圆厂扩张等多重因素。设备是集成电路制造的核心要素，主要分为刻蚀、薄膜沉积、光刻、清洗四大类，其中刻蚀设备价值量最高，清洗设备虽占比小但工序占比大，是晶圆制造中至关重要的环节。

主要观点

• 需求增长：全球晶圆厂持续扩张，带动设备需求逐年增加。2020年，中国大陆成为全球最大集成电路设备市场，销售额达187.2亿美元，同比增长39%。
• 技术驱动：多层堆栈技术和复杂晶体管结构（如FinFET、GAA）显著提升了设备数量需求，特别是在刻蚀设备方面，5nm制程需要高达160道刻蚀工艺步骤。
• 新能源汽车推动：新能源汽车的快速发展增加了对车规级芯片的需求，进一步加剧了对成熟工艺设备（如8英寸设备）的依赖。
• 供给格局：全球集成电路设备市场高度垄断，主要由欧美及日本企业主导，其中ASML、应用材料、泛林半导体、东京电子、KLA等占据主导地位。
• 国产替代空间大：尽管高端设备仍受制于《瓦森纳协定》限制，但国产设备在清洗、刻蚀、薄膜沉积等领域已取得突破，国产化率持续上升。

关键信息

1. 设备分类与市场占比

• 四大主要设备：刻蚀、薄膜沉积、光刻、清洗。
• 设备投资占比：2019年，四大设备在晶圆制造设备总投资中占比分别为30%、25%、23%、5%。
• 清洗设备重要性：虽然投资占比低，但清洗步骤数量占所有芯片制造工序的30%以上，是晶圆制造中关键环节。

2. 总需求分析

• 全球晶圆厂扩张：2020年全球晶圆厂资本开支达1069亿美元，同比增长7.6%。
• 国内需求强劲：2020年，中国大陆成为全球最大半导体设备市场，2013-2020年年均复合增长率达27.76%。
• 多层堆栈技术：3D NAND、图像传感等技术采用多层堆栈，显著增加对设备的需求。
• 新能源汽车带动：预计2025年全球新能源汽车渗透率超30%，推动车规芯片需求，进一步刺激成熟工艺设备市场。

3. 总供给分析

• 全球市场集中度高：前五家企业垄断全球约70%市场份额，技术壁垒高，行业集中度高。
• 高端设备受限：EUV光刻机等高端设备受《瓦森纳协定》限制，对华出口受限。
• 成熟工艺设备短缺：8英寸设备因欧美企业停产，市场供应紧张，二手设备价格暴涨，国内企业具备替代潜力。

4. 国产化率与替代前景

• 国产替代趋势：国产设备在清洗、刻蚀、薄膜沉积等领域取得进展，清洗设备国产化率已达20%，刻蚀设备为7%，薄膜沉积设备为8%。
• 优选顺序：清洗设备商 > 刻蚀设备商 > 薄膜沉积设备商，光刻设备仍需长期积累。
• 主要国产设备企业：
  • 清洗设备：盛美半导体、北方华创、芯源微、至纯科技
  • 刻蚀设备：中微半导体、北方华创、屹唐股份
  • 薄膜沉积设备：北方华创、沈阳拓荆、拓荆科技

5. 布局建议与风险提示

• 行业趋势：建议关注国内设备商在清洗、刻蚀等成熟工艺领域的替代机会。
• 风险提示：国际设备商技术壁垒高，国内企业仍需在高端设备领域持续积累；同时，国际政策、技术突破和市场竞争是主要风险点。

附录与参考资料

• 专业术语：

  • 3D NAND：3D闪存
  • DRAM：动态随机存取存储器
  • SAPS：空间交变相位移
  • TEBO：时序能激气穴震荡
  • ICP：电感等离子体刻蚀
  • CCP：电容等离子体刻蚀
  • PECVD：等离子体化学气相沉积
  • ALD：原子层沉积
  • EUV：极紫外光刻

• 数据来源：SEMI、Wind、Gartner、集邦咨询、德勤分析、中国半导体行业协会等。

• 免责声明：本报告仅供招商银行及其关联机构内部使用，不构成投资建议，亦不保证信息的准确性和完整性。