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-20211230-招商银行-21页_1mb

集成电路设备行业深度报告总结

核心内容概述

集成电路设备行业在全球半导体制造中占据关键地位，其需求受到区域投资、新型工艺及市场需求增长的驱动。随着晶圆厂持续扩张，特别是中国大陆地区的强劲投资，集成电路设备市场呈现出快速增长的趋势。然而，该行业高度垄断，欧美日企业占据主导地位，国内设备商在部分领域取得显著进展，国产替代空间广阔。

主要观点与关键信息

1. 集成电路设备分类与市场占比

• 主要设备类型：刻蚀、薄膜沉积、光刻、清洗是四大主要设备。
• 市场占比：2019年，这四类设备在晶圆制造设备总投资中的占比分别为30%、25%、23%和5%。清洗设备虽然占比不高，但其步骤数量占芯片制造工序的30%以上，是晶圆制造中不可或缺的一环。

2. 需求增长驱动因素

• 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%，预计2024年将达到1276亿美元，CAGR为5.1%。
• 中国大陆需求强劲：2020年，中国大陆集成电路设备销售额达187.2亿美元，首次成为全球最大市场，年均复合增长率达27.76%。
• 多层堆栈技术：如3D NAND和图像传感器，推动设备数量需求上升。
• 器件结构复杂化：FinFET、GAA等技术使刻蚀工艺步骤大幅增加，如5nm制程需160道刻蚀步骤。
• 新能源汽车发展：推动车规级芯片需求，进一步带动成熟工艺设备市场。

3. 供给格局与技术壁垒

• 高度垄断：全球集成电路设备市场由美国、荷兰、日本的五家企业主导，合计市场份额超70%。
• 高端设备受限：因《瓦森纳协定》，EUV光刻机等高端设备对华出口受限。
• 成熟工艺设备短缺：8英寸设备已停止生产，二手设备价格飙升，市场供不应求。

4. 国产替代进展

• 清洗设备：国产设备市占率已达20%，盛美半导体等企业已获得国际客户订单。
• 刻蚀设备：国产设备在成熟工艺领域取得突破，中微公司、北方华创等企业已获得批量订单。
• 薄膜沉积设备：国产设备在特殊工艺领域与国际公司差距缩小，北方华创、拓荆科技等企业已进入主流晶圆厂供应链。
• 光刻设备：技术壁垒高，目前国产设备尚未突破，上海微电子仍在发展初期。

5. 业务建议与市场机会

• 优选顺序：清洗设备商 > 刻蚀设备商 > 薄膜沉积设备商。
• 布局建议：关注国产替代加速的领域，如清洗、刻蚀和薄膜沉积设备。
• 风险提示：高端设备受限、国际竞争激烈、技术突破周期长等。

关键数据与趋势

市场格局与竞争态势

• 全球市场格局：以ASML、应用材料、泛林、东京电子等企业为主导，市场集中度高。
• 国内设备商突破：在清洗、刻蚀、薄膜沉积等领域逐步实现国产替代，部分企业已进入国际供应链。
• 技术瓶颈：光刻设备仍受制于ASML等国际巨头，国内企业需持续投入研发以突破技术壁垒。

未来趋势与挑战

• 国产替代加速：随着技术进步和市场需求增长，国内设备商有望在更多领域实现替代。
• 高端设备依赖进口：EUV光刻机等高端设备仍无法国产化，需依赖国际供应链。
• 产能与交付周期：疫情导致欧美设备企业产能受限，交付周期延长，进一步凸显国产设备替代的紧迫性。

附录：专业术语解释

• 3D NAND：三维闪存，通过多层堆栈技术提升存储密度。
• DRAM：动态随机存取存储器，用于计算机内存。
• SAPS：空间交变相位移，一种先进的清洗技术。
• TEBO：时序能激气穴震荡，用于优化清洗过程。
• ICP：电感等离子体刻蚀，用于高精度刻蚀工艺。
• CCP：电容等离子体刻蚀，用于成熟工艺刻蚀。
• PECVD：等离子体化学气相沉积，用于介质层沉积。
• ALD：原子层气相沉积，用于纳米级薄膜沉积。
• EUV：极紫外光刻，用于高端制程，技术壁垒极高。

风险提示

• 高端设备受出口管制影响，难以快速实现国产化。
• 国际设备厂商产能受限，交付周期延长，可能影响国内晶圆厂建设进度。
• 技术突破周期较长，需持续投入研发，短期内难以全面替代进口设备。

业务建议

• 银行应重点关注集成电路设备行业的国产替代机会，尤其是清洗、刻蚀和薄膜沉积设备领域。
• 建议关注具备技术突破能力、市场占有率提升潜力的国内设备企业，如盛美半导体、中微公司、北方华创等。
• 同时需关注国际供应链变化，以及国内晶圆厂扩产对设备需求的拉动作用。

资料来源：SEMI、Wind、Gartner、招商银行研究院等。