半导体设备总论:市场空间大 国产替代前景广阔

类别:行业 机构:广发证券股份有限公司 研究员:许兴军/王亮 日期:2021-01-19

半导体设备产业链梳理:上游分散,下游应用领域广阔。半导体设备的主要应用阶段为半导体的制造与封测工艺流程。往上游追溯看,半导体设备的主要成本来源于材料,含机械类、气体传输系统、电器类、机电一体类、真空系统、气动系统、仪器仪表、传感器等,构成较为复杂,价值量分散。往下游看,则主要用于半导体(集成电路与分立器件)领域、光伏领域、面板领域以及LED 领域,其中半导体领域设备销售规模最大。

    整体市场空间:全球半导体设备市场空间达600 亿美金量级,中国大陆是最为重要的市场之一。根据Wind 统计数据,2019 年全球半导体设备的销售额为598 亿美元,其中中国大陆半导体设备销售额为135 亿美元,占比23%,且占比呈现逐年提升的态势,成为第二大半导体设备的需求地区,仅次于中国台湾。

    整体竞争格局:国际大厂占据优势地位,国产集成电路设备市占率较低。半导体设备具备较高的技术(精密程度高)、资金(研发投入大)以及客户验证(设备使用年限长,稳定性一致性要求高)壁垒,市场集中度高,根据Gartner 的数据,2019 年Top 5 的半导体设备厂商为美国应用材料、荷兰ASML、美国Lam Research、日本东京电子以及美国KLA,Top 5 合计市占率超过7 成。国产设备方面,根据赛迪智库的数据,2018 年国产设备销售额合计为56 亿人民币,占当年131 亿美元市场需求仅6%的自供比例,具备较大的国产替代空间。

    细分品类来看,半导体设备品类众多,海外大厂占据较高市占率,替代空间广阔。半导体制造工艺复杂,涉及设备种类众多,根据Wind 的统计数据,制造、测试和封装设备的占比分别约为80%、8%和6%。其中制造用的半导体设备又可以再进一步细分,根据Gartner 的数据,2019 年半导体设备分类为占比超过10%的品类有光刻(21%)、干法刻蚀(19%)、化学气相沉积(CVD,13%)以及过程控制(也即量测设备,11%),除此之外还涵盖了涂胶显影、离子注入、热处理、物理气相沉积PVD、化学研磨抛光CMP、湿法清洗、电镀、外延等设备。测试设备则可进一步细分为测试机(63%)、分选机(17%)和探针台(15%)等。细分品类的竞争格局同样是海外大厂占据领先地位,如ASML 在光刻设备、Lam 与应用材料在硅刻蚀设备、东京电子与Lam 在介质刻蚀设备、应用材料在PVD 设备、东京电子在涂胶显影设备市占率均超过80%水平。

    国产设备百花齐放,建议关注替代前景良好的国产设备企业。目前国产企业从事的设备重合度较低,替代国外设备的空间广阔,建议关注北方华创(刻蚀/PVD/热处理/清洗等)、中微公司(刻蚀等)、长川科技(测试等)、至纯科技(清洗)、华峰测控(测试)、万业企业(离子注入)、精测电子(量测/测试)。

    风险提示。中国大陆晶圆厂建厂与良率爬坡不及预期风险;国产设备技术突破与订单进度不及预期风险。