半导体前道设备行业研究

半导体设备长坡厚雪,行业黄金发展正当时。

半导体设备长坡厚雪,行业黄金发展正当时。半导体设备在硅片制造以及芯片制造的前道/后道工艺中均发挥着重要作用。半导体设备行业壁垒高筑,当前为国产厂商黄金窗口期:技术维度看, 半导体设备是由成千上万的零部件组成的复杂系统,需保障设备在 nm级别的操作、长时间运行下的超高良率。客户维度看,由于设备本身和产线构成的复杂性,晶圆制造厂商对于上游设备的验证、验收有严苛的标准和流程,常规情况下导入新供应商意愿差,但受益贸易摩擦,下游晶圆厂积极导入国产设备,带来黄金窗口期。下游扩产及技术升级趋势明确,本土半导体设备厂商已实现初步导入,技术水平/工艺覆盖度有望快速提升,完成 0 到 1 向 1 到 N 的转变,有望加速放量。

国内半导体设备持续取得突破。近年来我国半导体设备领域发展迅猛,其中去胶设备已基本实现国产化,刻蚀、清洗、热处理等设备国产化率 20%左右,相关厂商业绩持续放量,PECVD、涂胶显影设备、离子注入设备国产化率仅个位数,但产品验证、客户合作进展顺利,进入加速放量期。1)刻蚀设备:中微公司、北方华创部分技术已达到国际一流水平;2)薄膜沉积设备:拓荆科技引领 PECVD 国产化,北方华创 PVD 优势显著,中微公司主攻 MOCVD 设备,共同受益国产化率提升。3)光刻机:上海微电子目前已可量产 90nm 分辨率的 ArF 光刻机,28nm 分辨率的光刻机也有望取得突破。5)清洗设备:国内盛美上海、芯源微等厂商加速突破。盛美单片清洗设备最高可单台配置 18 腔体,达到国际先进水平;芯源微单片物理清洗设备国内领先,持续开拓单片化学清洗设备市场。6)涂胶显影设备:芯源微为前道涂胶显影设备国内唯一供应商,有望按照 I-line→KrF→ArF→ArFi 的路径实现对海外涂胶显影设备的替代。7)CMP 设备:华海清科差异化技术布局打破海外垄断,是目前国内唯一一家能够提供 12 英寸 CMP 商业机型的高端半导体设备制造商。8)热处理设备:屹唐半导体 19 年全球市占率 5%,北方华创立式炉、卧式炉达到国内领先水平。9)离子注入机:应用材料垄断,国内凯世通(万业企业)、中科信引国产替代。10)去胶设备:屹唐半导体为去胶设备全球龙头,市占率全球第一。

下游制造厂商大幅扩产为设备国产化提供土壤,国产化率提升可期。终端新兴应用对半导体需求量以及性能的升级推动半导体设备市场持续扩容。工艺层面,随着制程推进和工艺升级,单位产能下设备需求将进一步增加,推动设备行业附加值持续提升。需求层面,全球半导体产业资本支出保持强劲增长,根据 IC Insights 数据,2022 年全球半导体行业资本支出预计将达到 1904 亿美元,同比提升 24%。其中国内厂商扩产更为激进,预计我国将在十年中增加全球 40%的新半导体制造能力,极大拉动国内半导体设备需求,有望助推国产替代进程。

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