半导体设备市场空间广阔。2019年-2021年,受到下游应用需求的驱动以及疫 情对行业供需关系的影响,全球半导体设备市场经历了一轮高景气周期。2022年, 半导体设备市场规模有望再创新高。根据SEMI的数据,2022年,全球半导体设备销 售额有望达1143.4亿美元,同比增长11.24%,以2021年中国市场的占比测算,预估 2022年中国半导体设备市场规模有望达329.48亿美元,同比增长11.24%。
半导体设备公司的增量将更多地来源于市场份额的提升。在半导体设备整体市 场规模保持稳定的过程中,产业链公司的增量将更多地来源于市场份额的提升。我 们认为,市场份额的提升主要由三个因素驱动:产品的竞争力、所处细分市场的份 额或空间、品类扩张能力。其中,产品的竞争力是公司立足于市场获取份额的基础, 所处市场的份额或空间将决定公司高速成长的持续性,而品类扩张能力能够持续拓 展公司的成长边界。
在市场、国家战略、产业自主可控等多重因素的驱动下,中国大陆晶圆制造及 其配套设备环节的加速发展势在必行。中国大陆是全球最大的电子终端消费市场和 半导体销售市场,吸引着全球半导体产业向大陆的迁移。从产业链配套层面来看, 在中游晶圆制造环节,中国具备成为全球最大晶圆产能基地的潜力。特别是在中国 打造制造强国的战略下,政府在产业政策、税收、人才培养等方面大力支持和推进 本土半导体制造的规模化和高端化。近年来,中美贸易摩擦凸显出供应链安全和自 主可控的重要性和急迫性,晶圆制造及其配套设备等产业环节作为半导体产业的基 石,加速发展势在必行。

根据IC Insights的数据,2021年,全球晶圆产能约2160万片/月(8寸约当), 同比增长3.78%,中国大陆晶圆产能350万片/月(8寸约当),同比增长9.92%,在 全球的占比约16.2%。根据SIA的数据,伴随着中国大陆晶圆产能的持续快速扩张, 2030年,大陆晶圆产能在全球的占比有望达24%,届时将成为全球最大的晶圆产能 区域市场。中国大陆晶圆产能的持续扩张,有望持续拉动上游配套半导体设备的市 场需求。
内资晶圆产线产能距离规划仍有较大的提升空间,国产半导体设备的订单增量 前景广阔。目前,内资晶圆产线仍然是国产半导体设备的消费主力,从远期内资晶 圆产线的建设情况来看,国产半导体设备的需求前景更为乐观。根据各公司官网的 不完全统计,目前,内资晶圆产线的总产能约为162.5万片/月(8寸约当),而各条 产线的规划总产能约为454.5万片/月(8寸约当),现有产能距规划产能仍有较大的 扩充空间,因此,内资晶圆产能的大幅扩张,有望为国产半导体设备公司带来广阔 的订单增量。
当前半导体设备国产化率仍处于非线性提升区间,国产替代驱动的份额提升, 将为行业贡献可观的成长速度和空间。对于国产半导体设备厂商而言,其驱动力除 了行业规模的自然扩张,还包括在国内市场的国产替代。根据中国电子专用设备工 业协会的数据,2021年,国产半导体设备销售额为385.5亿元,同比增长58.71%, 占中国大陆半导体设备销售额的比例为20.02%。

以半导体晶圆制造设备为例,当前的国产设备对28nm及以上制程的工艺覆盖度 日趋完善,并积极推进14nm及以下制程的工艺突破,产品正处于验证密集通过、开 启规模化起量的成长阶段。并且,各大半导体设备厂商基于产品上线量产的契机, 也在与客户密切开展工艺设备的合作研发、已有产品的迭代和细分新品类的扩充, 利于产品竞争力和市场拓展的继续深入。所以,我们认为目前的半导体设备国产化 率仍处于非线性增长区间,未来国产设备有望加速渗透。
假设2025年,该统计口径 下的中国大陆半导体设备市场的国产化率提升至50%,则2021-2025年,国产半导 体设备销售额的CAGR近30%。并且,对于65-40nm等国内配套较成熟的制程,本 土半导体设备供应商的单一供应比例最高已达80%,足见设备国产化有较高的成长 空间。 丰富的半导体工序催生出众多的半导体设备类型,从硅片制造、芯片设计、晶 圆制造、封装和测试,配套的半导体设备品类多元,各个领域间具备较高的技术和 市场壁垒。
布局刻蚀、沉积等大赛道的设备厂商,具备更为广阔的收入空间。通过对半导 体设备市场竞争格局的分析可知,营收在百亿美金量级的龙头公司,其业务结构基 本覆盖了半导体设备细分市场规模前三大的品类:刻蚀、光刻和沉积。鉴于此,对 于本土半导体设备厂商而言,在刻蚀和沉积等“大赛道”深入布局的公司,具备更 为广阔的远期收入空间,未来的发展前景十分广阔。

在各类细分赛道布局领先的设备厂商,有望率先卡位供应链优势位置。半导体 设备市场细分品类众多,目前,本土半导体设备产业仍处于成长早期,在各个“细 分赛道”率先卡位并建立竞争优势的设备厂商,有望在下游客户端抢占更优势的生态位---包括先发的研发验证机会、领先的供应份额以及积累更丰富的量产经验,从 而在细分品类中建立起更高的竞争壁垒。 在工艺技术方面,目前,国产半导体设备厂商在刻蚀、沉积、清洗、涂胶显影、 CMP、离子注入以及测试机、分选机、探针台等核心工艺环节已取得长足进步,并 且与海外传统厂商形成了初步的技术对标。
具体到产品方面,在前道领域,28nm及以上的制程范围,国产半导体设备厂商 实现了工艺、技术和产品的大部分覆盖;在新技术节点上,国产半导体设备厂商配 套14nm及以下制程的逻辑工艺、128层3D NAND工艺以及17nm DRAM工艺开展产 品验证和合作研发。
同时,以北方华创、中微公司、盛美上海为代表的国产半导体设备公司不断完 善产品的平台化布局,可服务市场规模快速扩张,远期收入空间不断打开。另一方面,以拓荆科技、华海清科、芯源微、万业企业等为代表国产半导体设备公司在各 自专长的领域内已占据了领先的供应份额,不断夯实技术和市场壁垒。目前,国产 半导体设备厂商的产品已在中芯国际、华虹半导体、长江存储、合肥长鑫等晶圆产 线快速起量,市场份额持续提升。在后道领域,国产半导体设备厂商在测试机、分选机、探针台等设备方面的配 套较前道更为完善,并且以长川科技、华峰测控为代表的国产半导体设备厂商在SoC 测试机、存储测试机、探针台等高端新品研发和市场拓展也快速推进,整体已在后 道设备市场具备一定的市场份额优势。
根据国产半导体设备公司2021年的收入测算,目前,国产半导体设备在清洗、 CMP、刻蚀、测试机、分选机等设备市场的国产化率已突破双位数,而在沉积、离子注入、探针台等领域也取得一定的国产化突破。整体而言,随着细分品类的市场 份额提升,以及产品品类的多元扩张,未来,国产半导体设备公司的成长边界有望 不断拓宽。

我们以国内晶圆产线:中芯、华虹、华力、长存、长鑫、积塔、燕东、晋华、 粤芯、新芯、晶合作为统计样本,对其招标、中标数据进行分析。2022年12月,积塔特色工艺生产线合计招标29项,以沉积类、气液系统、量测 和炉管设备为主。2022年1-12月,积塔合计招标502项,以量测、沉积类、刻蚀设 备居多。2022年12月,华虹合计招标35项,以量测、探针台、刻蚀和退火设备为主。2022 年1-12月,华虹合计招标263项,以量测、检测、热处理设备居多。2022年12月,中芯包括临港12寸晶圆产线在内合计招标30项基建项目。2022 年1-12月,中芯合计招标148项基建项目。
中标方面,2022年12月,统计样本中的晶圆产线上合计中标118台设备,以探 针台、量测、炉管设备居多;国产设备整体中标比例约38%,以CVD、清洗、去胶、 研磨抛光设备为主。2022年1-12月,统计样本中的晶圆产线合计中标1040台设备, 以量测、沉积类、热处理设备居多;国产设备整体中标比例约30%,其中,硅片再 生、气液系统、去胶、湿法腐蚀、PVD设备的国产中标比例较高。
2022年12月,创微微电子、北方华创、上海精测、中科飞测等国内半导体设备 厂商合计中标23台设备,在对应工艺环节的中标比例为44%。其中,创微微电子中 标9台清洗设备和4台去胶设备,中标量位居12月首位,并且在清洗和去胶设备领域 的中标比例分别为100%和40%;北方华创中标5台氧化设备,在对应工艺环节的中 标比例为63%;上海精测中标4台量测设备,在量测设备领域中的中标比例为24%。 中科飞测中标1台检测设备,在量测设备领域中的中标比例为13%。
2022年1-12月,国内半导体设备厂商合计中标231台设备,北方华创、创微微 电子、中微公司、万业企业中标量领先,分别中标64台、28台、22台、21台设备。 其中,北方华创中标以氧化、刻蚀、PVD设备居多;创微微电子中标以清洗、湿法 腐蚀、去胶设备为主;中微公司中标则以刻蚀设备为主;万业企业中标以刻蚀、沉 积、热处理设备为主。2022年1-12月,国内半导体设备厂商合计中标量在对应工艺 环节的中标比例为26%。其中,盛美上海的硅片再生设备、北方华创的PVD设备和 氧化设备、创微微电子的湿法腐蚀设备在对应工艺环节的中标比例领先,分别为67%、 50%、50%、47%。
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