半导体设备行业深度报告一：工欲善其事必先利其器，国产替代正当时-20210106-德邦证券-45页_2mb

其它专用机械行业分析报告总结

核心内容概述

本报告主要围绕半导体设备行业展开，分析了全球和中国半导体设备市场的发展趋势、产业链结构、关键工艺及设备、主要厂商以及投资价值。随着5G、物联网、人工智能等技术的发展，全球半导体设备市场进入新一轮上升周期，中国作为全球最大的半导体设备市场，正加速实现国产替代。

主要观点

1. 全球与中国市场增长情况

• 全球半导体设备市场规模在2020年达到689亿美元，同比增长16%，预计2021年和2022年分别增长4.4%和5.8%。
• 中国半导体设备市场在2020年达到181亿美元，同比增长34.6%，预计2021年市场规模将小幅回落至168亿美元。
• 中国已成为全球最大的半导体设备市场，市场增长迅速，具备较大的国产替代空间。

2. 国产替代进程加速

• 当前国产半导体设备企业正积极突破，尤其在刻蚀、薄膜沉积、测试设备等领域取得显著进展。
• 国产设备厂商如北方华创、中微公司、华峰测控等，正逐步进入高端市场，推动国产替代。

3. 半导体产业链结构

• 半导体产业链分为上游、中游和下游，上游包括半导体材料、生产设备、EDA、IP核；中游包括设计、制造、封测；下游涉及3C电子、医疗、通信、汽车电子等。
• 集成电路是半导体产业的核心，占据82%的市场份额。

4. 主要工艺与设备

• 硅片制造：包括硅料提纯、拉晶、切片、研磨、刻蚀、抛光、清洗等工艺，主要设备有单晶生长炉、切片机、研磨机、清洗机、CMP抛光机等。
• 晶圆制造：包括热处理、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、化学机械研磨和清洗等工艺。
  • 热处理：涉及氧化、扩散和退火，设备为高温炉。
  • 光刻：是晶圆制造中最关键的工艺，设备为光刻机，目前被ASML、Canon和Nikon垄断。
  • 刻蚀：分为湿法刻蚀和干法刻蚀，其中干法刻蚀主要采用等离子体技术，设备包括CCP和ICP刻蚀机，中微公司和北方华创在该领域有重要突破。
  • 离子注入：用于精确控制半导体的导电率，设备为离子注入机，目前主要由应用材料垄断。
  • 薄膜沉积：包括CVD和PVD，设备主要为化学气相沉积设备和物理气相沉积设备，应用材料、泛林半导体和东京电子占据主导地位。
  • 化学机械研磨：用于提高晶圆表面的平整度，设备为CMP设备，应用材料和荏原机械占据主要市场份额。
  • 清洗：用于去除晶圆制造过程中的污染物，设备包括单片清洗机和槽式清洗机，主要由日本DNS、TEL等企业垄断。

5. 测试与封装

• 测试：包括芯片设计、晶圆制造和封装测试三个阶段，设备有测试机、分选机和探针台，目前被爱德万、泰瑞达和科休垄断。
• 封装：包括切割减薄、引线、键合等，主要由国外企业如ASM Pacific、K&S、Shinkawa等垄断。

关键信息

1. 主要企业与技术进展

• 北方华创：在刻蚀、薄膜沉积、清洗等领域取得突破，覆盖90-14nm制程，2020年营业收入为40.06亿元，归母净利润为10.52亿元。
• 中微公司：在CCP和ICP刻蚀设备领域领先，设备已进入7/5纳米制程，2020年营业收入为13.55亿元，归母净利润为5.11亿元。
• 华峰测控：国内模拟测试机市占率已达60%，2020年营业收入为11.04亿元，归母净利润为4.32亿元。
• 上海微电子：专注于光刻设备，SSX600和SSB500系列光刻机已用于90nm、110nm、280nm等制程。
• 盛美半导体：提供单片清洗设备，已进入国内主流市场。

2. 行业风险提示

• 下游晶圆厂资本支出不及预期。
• 研发进度不及预期。
• 美国加强技术封锁。

3. 投资评级与市场前景

• 半导体设备行业整体处于上升周期，投资价值较高。
• 中国作为全球最大的半导体设备市场，国产替代进程加快，行业前景广阔。

行业相关股票

结论

半导体设备行业正处于上升周期，全球市场持续增长，中国作为主要市场，国产替代进程加快。主要厂商在关键工艺设备上取得突破，推动行业技术进步和市场扩展。投资机会较大，但需关注行业风险和国际技术封锁的影响。