半导体设备行业深度报告：国产半导体设备技术加速追赶，国产替代正当时_60页_6mb

国产半导体设备技术加速追赶，国产替代正当时

核心内容

半导体设备是半导体制造的核心环节，其技术含量高、发展速度快、种类多、价值大。IC制造设备主要包括光刻机、刻蚀机、薄膜设备、扩散/离子注入设备、湿法设备和过程检测设备六大类，其中光刻机、刻蚀机和薄膜设备占据主要市场份额。全球半导体设备市场高度集中，CR10超过60%，主要由美日荷等国家的厂商主导，如应用材料、拉姆研究、东京电子、阿斯麦和科磊半导体。中国虽为全球第二大半导体设备市场，但自给率仅约5%，国产替代空间巨大。

主要观点

• 市场规模持续增长：2020年全球半导体设备市场预计超过700亿美元，中国大陆占比超20%，约为170亿美元。随着半导体制造向国内转移，市场潜力巨大。
• 竞争格局集中：全球半导体设备市场集中度高，主要厂商占据市场主导地位，国内厂商虽在技术上加速追赶，但仍处于技术追赶期。
• 国产替代黄金机遇期：随着摩尔定律趋近极限，技术进步放缓，国内厂商与国际龙头差距逐渐缩小，未来3-5年将是国产替代的黄金战略机遇期。
• 政策与技术双轮驱动：02专项的统筹规划推动了国内半导体设备的研发，覆盖主要设备种类，加速了国产化进程。
• 行业投资建议：首次给予半导体设备行业“买入”评级，推荐北方华创、至纯科技、精测电子、长川科技等公司，建议关注晶盛机电、中微半导体、上海微电子、盛美半导体等。

关键信息

市场规模

• 2020年全球半导体设备市场预计达719亿美元，同比增长20.7%。
• 中国大陆市场规模占比预计超20%，约为170亿美元。
• 2017年中国大陆半导体设备销售额为82.3亿美元，同比增长27%。

竞争格局

• 全球CR10超60%，主要由应用材料、拉姆研究、东京电子、阿斯麦和科磊半导体等企业主导。
• 每一大类设备市场均呈现寡头竞争格局，前两名厂商占据一半以上市场份额。

国产化情况

• 2017年国产半导体设备销售额约89亿元，自给率约14.3%，但IC设备自给率仅约5%。
• 国内厂商在02专项支持下，覆盖主要设备种类，已有20种芯片制造关键装备、17种先进封装设备通过大生产线验证。
• 北方华创、中微半导体、上海微电子等企业已实现部分设备国产替代。

投资建议

• 推荐标的：北方华创、至纯科技、精测电子、长川科技，评级为“买入”或“增持”。
• 建议关注：晶盛机电、中微半导体、上海微电子、盛美半导体。

风险分析

• 行业周期性风险
• 设备领域技术风险
• 市场竞争加剧风险

主要设备类型及发展情况

光刻机

• 光刻是决定集成电路集成度的核心工艺，分为无掩模和有掩模光刻机。
• 步进扫描投影光刻机是当前主流，主要厂商包括ASML、尼康、佳能和SMEE。
• ASML在光刻机领域占据主导地位，市场份额超70%。
• 国内厂商上海微电子已研发出90nm高端步进扫描投影光刻机，正在推进5nm光刻机研发。

刻蚀机

• 刻蚀分为湿法刻蚀和干法刻蚀，干法刻蚀（等离子刻蚀）是当前主流。
• 等离子体刻蚀机按被刻蚀材料分为硅刻蚀机、介质刻蚀机和金属刻蚀机。
• 国际巨头如泛林集团、东京电子、应用材料占据全球干法刻蚀机市场80%以上。
• 国内厂商中微半导体在介质刻蚀领域较强，北方华创在硅刻蚀和金属刻蚀领域表现突出。

薄膜生长设备

• 薄膜生长设备包括PVD、CVD和外延设备。
• PVD主要用于金属薄膜制备，AMAT占据全球80%以上市场份额。
• CVD用于沉积薄膜，AMAT、LAM、TEL占据全球70%以上市场份额。
• 国内厂商北方华创、沈阳拓荆在PVD和CVD领域有所突破，实现部分设备国产化。

扩散及离子注入设备

• 扩散和离子注入是集成电路制造中的重要掺杂工艺。
• 扩散设备分为卧式和立式，卧式设备国内基本能实现自给，立式设备仍依赖进口。
• 离子注入设备复杂，分为低能、中能和高能三类，国内厂商如中科信、凯世通在离子注入领域有所进展。

国产替代现状与展望

• 国产设备在光刻、刻蚀、薄膜生长、检测等关键设备领域逐步实现突破。
• 国内厂商通过政策支持和研发投入，正在加速追赶国际领先水平。
• 未来3-5年将是半导体设备国产替代的黄金期，国内厂商有望实现更大市场份额。

结论

国产半导体设备行业正处于快速发展的关键阶段，技术进步和市场需求推动国产替代进程。随着政策支持和技术积累，国内厂商有望在未来几年内实现更多关键设备的国产化，提升行业自主可控能力。