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1、 1/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 半導體設備行業深度:驅動因素、半導體設備行業深度:驅動因素、發展趨勢發展趨勢、產業鏈及相關公司深度梳理產業鏈及相關公司深度梳理 半導體設備作為半導體產業鏈的基石,其發展不僅直接影響芯片制造的效率與質量,更是國家科技實力與產業安全的關鍵所在。近年來,全球半導體設備市場規模屢創新高,而中國大陸憑借持續加大的資本投入,已成為全球最重要的半導體設備市場之一。然而,美系廠商在半導體設備領域的長期壟斷,使得國產設備的崛起之路充滿艱辛。在外部壓力與內部需求的雙重驅動下,國產半導體設備企業正加速
2、技術突破與市場替代進程,從光刻機、刻蝕設備到薄膜沉積設備、清洗設備等關鍵領域,國產設備的競爭力不斷提升,市場份額逐步擴大。本報告將深入剖析半導體設備行業的驅動因素、市場現狀、產業鏈格局以及相關核心企業的發展態勢,旨在為讀者了解半導體產業發展提供一份全面、深入的行業洞察。目錄目錄 一、行業概述.1 二、市場現狀.3 三、驅動因素.7 四、行業發展趨勢.11 五、產業鏈分析.11 六、相關公司.37 七、參考研報.43 一、行業一、行業概述概述 1、半導體設備包括光刻機、刻蝕機、離子注入機等半導體設備包括光刻機、刻蝕機、離子注入機等 根據制造流程,半導體設備通常分為前道工藝設備(晶圓制造)和后道工
3、藝設備(封裝測試)兩大類。前道工藝設備大致可分為 11 類,共 50 多種機型,其核心包括光刻機、刻蝕機、薄膜沉積機、離子注入機、CMP 設備、清洗機、前道檢測設備和氧化退火設備等。后道工藝設備主要包括分選機、劃片機、貼片機、檢測設備等。2/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、晶圓制造設備占半導體設備市場約晶圓制造設備占半導體設備市場約 90%根據 SEMI 數據,2023 年晶圓制造設備銷售額約占總體半導體設備銷售額的 90%,其中薄膜沉積設備、光刻設備、刻蝕設備共同構成芯片制造三大核心設備,合計占比超 60%,薄膜沉積設備及刻蝕設備年平均增
4、長速度高于其他種類的設備。3、半導體設備行業整體特點半導體設備行業整體特點:景氣驅動中短期的周期波動,技術驅動長景氣驅動中短期的周期波動,技術驅動長期的規模成長期的規模成長 需求:技術長周期驅動規模增長,短中期存在景氣度波動。在長跨度時間周期上,全球半導體年度銷售額歷史增速呈現出大約每 10 年一個“M”形的波動特征,且每個階段的在增長由不同的應用終端需求驅動。中短期維度上,由于終端應用存在換機周期等因素,需求呈現 4-5 年的周期性波動。yWxVgVhUmPmRtRqRbR9RaQsQpPmOsPlOmMmQeRpNwP6MmMzQNZsQnOxNnMsO 3/44 2025 年年 4 月月
5、 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 從終端器件的需求波動程度來看,存儲芯片邏輯芯片模擬芯片。對比各類主要的半導體器件銷售額變動情況,存儲芯片的波動程度遠遠高于其他芯片,主要原因是存儲芯片市場份額高度集中,相對屬于同質化較高的大宗商品。而模擬芯片具有產品品類多樣、集中度不高、產品生命周期長、下游應用廣泛的特點,具備較高的抗周期能力。長期來看,半導體芯片遵循摩爾定律發展,不同類型芯片技術方向各異:模擬芯片注重可靠性,制程要求低;邏輯和 DRAM 芯片持續制程微縮;NAND 芯片則向 3D 結構發展并增加層數。技術節點進步推動單位產能設備投資額大幅增長,導致半導體設備市場規模擴大且周
6、期低點抬升,成為行業成長的主要驅動力。二、市場現狀二、市場現狀 1、中國大陸是全球主要半導體設備市場中國大陸是全球主要半導體設備市場 全球半導體設備市場規模創新高,中國大陸投資持續加大。全球半導體設備市場規模創新高,中國大陸投資持續加大。根據 SEMI 數據,2024 年全球半導體設備市場規模達到 1170 億美元,同比增長 10.2%,創歷史新高。從區域來看,中國大陸、韓國和中國臺灣省仍然是半導體設備支出的前三大市場,2024 年全球份額分別為 42.3%、17.5%、14.1%。中國大陸繼續加大資本開支,2024 年設備支出達到了 495.5 億美元,同比增長 35.4%。4/44 202
7、5 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 美系廠商占據全球半導體設備市場較大份額。美系廠商占據全球半導體設備市場較大份額。根據 CINNO 數據,2024 年全球半導體設備商 Top10 營收合計超過 1100 億美元,同比增長約 10%。2024 年全球前五大半導體設備廠商排名無變化,分別為ASML、AMAT、LAM、TEL、KLA;從營收金額來看,2024 年前五大設備商的半導體業務的營收合計近 900 億美元,約占比 Top10 營收合計的 85%。北方華創作為 Top10 中唯一的中國半導體設備廠商,2023 年首次進入全球 Top10,2024 年排名由第
8、八上升至第六。2、半導體設備大部分環節已具備國產替代能力,關注光刻、量測設備等半導體設備大部分環節已具備國產替代能力,關注光刻、量測設備等國產突破進程國產突破進程 根據 TrendForce 集邦咨詢統計,目前去膠設備國產化率已超過 80%,清洗設備 50%-60%,刻蝕設備55%-65%,熱處理設備 30%-40%,CMP 設備 30%-40%,這些環節目前國產替代進展較快;而 PVD 設備國產化率約 10%-20%,CVD/ALD 設備 5%-10%,涂膠顯影設備 5%-10%,離子注入設備 10%-20%,量/檢測設備 1%-10%,光刻設備 0%-1%,這些環節目前國產化率仍較低,需要
9、關注國產突破進程。5/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、國產半國產半導體設備公司導體設備公司業績亮眼,未來發展前景廣闊業績亮眼,未來發展前景廣闊 國產半導體設備公司營收業績高速增長,市場份額逐步提升。國產半導體設備公司營收業績高速增長,市場份額逐步提升。設備行業核心公司(北方華創、中微公司、盛美上海、拓荊科技、華海清科、中科飛測、精測電子、長川科技、芯源微、華峰測控、至純科技、新益昌、芯碁微裝、萬業企業)24Q1-Q3 年營業總收入合計達到 459 億元,同比增長 34%,歸母凈利潤合計達到 82.2 億元,同比增長 25.1%?;仡檱a核心
10、半導體設備公司 2019-2023 年業績發展,2019 年 14 家公司合計營收 138.1 億元,2023年增長至 509.3 億元,CAGR 達 38.6%,中國大陸半導體設備銷售額自 2019 年 134.5 億美元增長至365.9 億美元,CAGR 為 28.4%,國產廠商復合增速明顯高于市場銷售增速,反映了國產設備供應商產品實現陸續放量,國產替代加速進行,份額持續提升。從歸母凈利潤來看,14 家公司合計歸母凈利潤自2019 年 15.9 億元增長至 2023 年 95.9 億元,CAGR 達 56.7%,反映國產供應商在營收保持高速增長同時,盈利能力不斷改善,國產供應商大力投入研發
11、以追趕海外龍頭,利潤端承受較大壓力但仍然表現優異,彰顯國產供應商強大韌性及競爭力。6/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 設備廠商在手設備廠商在手訂單充足,合同負債保持較高增速。訂單充足,合同負債保持較高增速。截至 2024 年三季度末設備板塊主要公司合同負債合計為 183.9 億元,環比持續增長,相較于 21Q4 的 98.7 億元,合同負債總計實現近乎翻倍增長,彰顯訂單充沛。研發費用維持高位。研發費用維持高位。近兩年國內設備廠商研發費用率維持高位,持續大力投入研發,完善產品品類、進行產品迭代,提升核心競爭力,2019 年 14 家公司合計研發費
12、用為 12.6 億元,研發費用率為 10.8%,2023 年研發費用達 72.8 億元,費用率達 14.3%,可見國內廠商高度重視研發以實現產品突破,24Q1-Q3 合計研發費用為 65.9 億元,費用率維持 14.3%。7/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4、中國半導體設備及零件出口額增長中國半導體設備及零件出口額增長 根據相關統計,2022 年至 2024 年,中國半導體設備及零件出口總額呈上升趨勢,從 2022 年的 40.9億美元,上升至 2024 年的 52.1 億美元。根據相關統計,2024 年中國半導體設備及零件主要出口至美國、印
13、度、新加坡等地區,三地區合計占出口總量的 35%。此外,俄羅斯是去年出口增量比較大的地區。三、驅動因素三、驅動因素 1、半導體設備行業發展政策、半導體設備行業發展政策 近年來,中央及地方政府對半導體行業給予了高度重視和大力支持,出臺了一系列扶持政策,相關政策和法規為半導體及行業及專用設備行業提供了資金、稅收、技術和人才等多方面的有力支持,為國產半導體設備企業營造了良好的經營環境,大力促進了國內半導體及其專用設備產業發展,提升國產半導體設備企業的競爭力。8/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、關稅有望加速半導體設備國產替代關稅有望加速半導體設備國
14、產替代 關稅不確定性或加速芯片行業自主可控。關稅不確定性或加速芯片行業自主可控。4 月 9 日,特朗普政府的對等關稅政策正式生效。芯片行業的關稅充滿了不確定性,美國對于中國芯片行業的制裁愈發嚴厲,一方面對美系廠商的出口造成不利影響,另一方面或加速半導體行業的自主可控。半導體設備作為芯片行業的基石,國產替代進展直接關系國內芯片產業的發展,半導體設備行業有望率先完成美系廠商的替代。9/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 美系設備廠商收入成長嚴重依賴中國大陸市場。美系設備廠商收入成長嚴重依賴中國大陸市場。2020 年至今,美系半導體設備廠商對中國大陸的銷
15、售規模持續提升。2024 財年 AMAT、LAM、KLA 對中國大陸的銷售規模分別為 101.17、62.94、41.97 億美元,占比分別達到 37%、42%、43%。從替代規模來看,2024 財年三大美系廠商在中國大陸銷售規模超過 200 億美元,國產半導體設備的成長空間較為廣闊;從替代可能性來看,國產設備已具備成熟制程大部分環節的國產替代,并有望加速先進制程替代。半導體設備大類基本實現國產替代,其中刻蝕區,清洗區,薄膜區域的覆蓋率相對突出。半導體設備大類基本實現國產替代,其中刻蝕區,清洗區,薄膜區域的覆蓋率相對突出。國內已在相關設備領域涌現一批杰出企業,包括上海微電子、北方華創、中微公司
16、、拓荊科技、華海清科、盛美上海、微導納米等。其中,光刻環節的光刻機/涂膠顯影機,量測環節的量檢測設備仍然是國產企業攻關的重點??傮w來看,國產設備目前正處于從“能用”到“好用”的過渡階段,設備一致性需要在產線上不斷跑片來迭代升級。10/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 從國產化工藝覆蓋點來看,光刻機、量測設備、離子注入機、涂膠顯影機亟需突破,刻蝕設備、清洗設備、薄膜沉積設備的大部分工藝機型均在 28nm 節點取得量產突破,少部分環節已經取得 5nm 的快速進展。根據中國半導體協會,亟待突破的國產半導體設備:高能離子注入機、明/暗場缺陷檢測、KrF光
17、刻機、HDPCVD、高溫退火爐管(1200-1250)。3、晶圓廠產能規劃有望提升,帶動設備需求增長晶圓廠產能規劃有望提升,帶動設備需求增長 根據 TrendForce 集邦咨詢數據,目前先進制程與成熟制程需求呈現兩極化,5/4nm、3nm 因 AI 服務器、PC/筆電 HPC 芯片和智能手機新品主芯片推動,2024 年產能利用率有望滿載至年底;28nm 及以上成熟制程僅溫和復蘇,2024 年下半年平均產能利用率較上半年增加 5%至 10%。根據 TrendForce 集邦咨詢預測,2025 年國內晶圓代工廠有望成為成熟制程增量主力,預估 2025 年全球前十大成熟制程代工廠的產能將提升 6%
18、。2025 年各晶圓代工廠主要擴產計劃包括 TSMC(臺積電)于日本熊本的 JASM,以及 SMIC(中芯國際)中芯東方(上海臨港)、中芯京城(北京)、HuaHongGroup(華虹集團)Fab9、Fab10 和 Nexchip(晶合集成)N1A3,預估至 2025 年底,大陸晶圓代工廠成熟制程產能在前十大業者的占比將突破 25%,以 28/22nm 新增產能最多。晶圓廠成熟制程產能提升,有望進一步帶動上游設備需求增長。11/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 四四、行業發展趨勢行業發展趨勢 展望未來數年,半導體設備行業將深度受益于全球數字化轉型浪
19、潮與持續的技術革新,呈現出以下核心發展態勢:1、2025 年半導體設備市場迎來爆發年半導體設備市場迎來爆發 生成式 AI、智能汽車、物聯網以及 6G 技術的加速部署,催生海量芯片需求。展望未來,SEMI 預計2025 年全球半導體設備市場規模將達 1210 億美元,2026 年市場規模有望延續增長至 1390 億美元。受益于國內晶圓廠持續擴產,中國大陸半導體設備全球份額逐步提升。2、技術突破與國產化加速、技術突破與國產化加速 半導體制造先進制程向 2nm 節點邁進,EUV 光刻機主導高端市場,同時 HBM4、Chiplet 封裝技術迭代推動存儲與算力升級。在國內政策大力扶持下,半導體設備國產化
20、進程顯著加快。然而,光刻機等核心設備仍高度依賴進口,自主可控需求迫在眉睫。企業需持續加大研發投入,聯合高校、科研機構攻關企業需持續加大研發投入,聯合高校、科研機構攻關關鍵技關鍵技術,逐步降低對國外技術的依賴。術,逐步降低對國外技術的依賴。2025 年,國產半導體設備的競爭已悄然轉向兩個新維度:年,國產半導體設備的競爭已悄然轉向兩個新維度:1)服務戰:國際巨頭的壟斷不僅是技術,更是“設備-工藝-材料”的生態綁定。國產設備商開始仿效應用材料,提供從工藝調試到耗材配套的全生命周期服務,甚至與芯片設計公司聯合開發定制化設備。2)成本戰:日本出口管制導致進口設備成本飆升 50%以上,而國產設備憑借供應鏈
21、本土化優勢,價格僅為進口設備的 60%-70%。這種“性價比絞殺”正在改寫晶圓廠的采購公式。在全球產業鏈重構背景下,中國企業需加強上下游協同,以成熟制程為跳板,逐步向高在全球產業鏈重構背景下,中國企業需加強上下游協同,以成熟制程為跳板,逐步向高端領域滲透。端領域滲透。未來,隨著國產替代政策的深入實施和成熟制程擴產的推進,中國半導體設備企業有望在細分領域實現“點突破”,逐步縮小與國際巨頭的差距。同時,加強國際合作、突破核心技術和供應鏈壁壘也將是中國半導體設備產業發展的重要方向。3、材料創新與綠色制造、材料創新與綠色制造 碳化硅、硅光芯片等新材料技術在半導體領域嶄露頭角,有望突破傳統硅基材料性能瓶
22、頸。與此同時,環保工藝及可持續發展理念成為產業焦點,要求半導體設備企業在制造過程中降低能耗、減少廢棄物排放。盡管半導體設備行業當前呈現高景氣度,但仍需警惕技術迭代風險以及地緣沖突對供應鏈造成的潛在沖擊。技術快速更新換代可能使企業現有設備或技術儲備瞬間過時,地緣沖突則可能引發原材料斷供、海外市場準入受限等問題,企業唯有持續創新、靈活應變,方能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。五五、產業鏈分析、產業鏈分析 半導體設備是半導體產業鏈的基石,屬于上游支撐性產業。半導體設備是半導體產業鏈的基石,屬于上游支撐性產業。半導體設備位于半導體產業鏈的上游,中游制造廠商在采購設備后,按物理版圖通過一定工序對晶圓進行
23、制造加工與封裝測試,得到的各類半導體產品被廣泛應用于新能源、云計算、消費電子、汽車電子、物聯網、軍工國防等傳統及新興領域。12/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 1、半導體零部件受益國產化浪潮,國內市場空間廣闊半導體零部件受益國產化浪潮,國內市場空間廣闊 半導體零部件處于芯片制造產業鏈上游,供應半導體設備及晶圓廠。半導體零部件處于芯片制造產業鏈上游,供應半導體設備及晶圓廠。在產業鏈中,半導體零部件處于半導體設備上游,零部件組成模組、子系統后,半導體設備由上游零部件產品組裝而成。半導體零部件除了向半導體設備廠商供應外,晶圓廠也會直接購買部分半導體零
24、部件作為替換件,部分零部件具有耗材屬性需定期更換。半導體零部件國產化率提升是產業鏈自主可控最深層次一環,產品高端化仍有巨大國產替代空間。半導體零部件國產化率提升是產業鏈自主可控最深層次一環,產品高端化仍有巨大國產替代空間。半導體產業國產自主可控趨勢逐步向產業鏈上游延伸,解決“卡脖子”問題最終需要完成半導體設備零部件的國產替代。當前中低端零部件國產廠商技術水平已達可替代程度、但實際市場份額仍相對較低,而高端零部件當前國產廠商產品仍有一定差距,國產化率提升空間大。半導體設備零部件中機械類價值量最大,各分類中均有關鍵部件。半導體設備零部件中機械類價值量最大,各分類中均有關鍵部件。半導體設備零部件包括
25、機械、電氣、機電一體、氣體/液體/真空系統、儀器儀表、光學、其他,共 7 大種類。其中機械類價值量占比最高,占設備成本比例達到 2040%,可細分為金屬與非金屬兩大類。電氣類、機電一體、氣體/液體/真空系統價值量占比均在 10%以上,射頻電源、EFEM、氣柜(gasbox)、真空閥等關鍵部件均有較大國產化空間。13/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 零部件占據半導體設備營業成本約零部件占據半導體設備營業成本約 90%,市場規模約為半導體設備,市場規模約為半導體設備 4 成。成。根據幾大 A 股上市半導體設備公司財報,其營業成本中約 9 成為直接材
26、料成本,直接材料主要即半導體零部件,半導體設備企業毛利率整體在 40%55%,則對應半導體零部件市場估算約為半導體設備市場規模的 40%。一方面半導體零部件市場伴隨設備市場同步增長,另一方面設備環節間的市場增速差異同樣將影響各零部件品類的市場潛力。半導體零部件市場空間廣闊,全球競爭格局相對分散,以美日企業為主。半導體零部件市場空間廣闊,全球競爭格局相對分散,以美日企業為主。根據弗若斯特沙利文,未包含晶圓制造廠直接從設備零部件廠商處采購的部分的情況下,全球半導體零部件市場規模當前約 335350 14/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 億美元,折合
27、人民幣約 2400 億元;根據江豐電子財報,全球半導體零部件市場(包含晶圓廠直接更換)2022 年為 3861 億元,其中中國大陸市場 2022 年為 1141 億元。競爭格局方面,半導體零部件市占率較高的公司以美國、日本企業為主,但因半導體零部件類別繁多、整體格局相對分散,使得新進入者有提升市占率的機會。2、半導體設備:加速追趕,鋒芒漸展半導體設備:加速追趕,鋒芒漸展(1)光刻機:海外高度壟斷,國產產業鏈亟待突破光刻機:海外高度壟斷,國產產業鏈亟待突破 光光刻機是芯片制造的核心設備??虣C是芯片制造的核心設備。光刻技術水平直接決定了芯片的最小線寬,定義半導體器件的特征尺寸,直接決定芯片的制程水
28、平和性能水平。先進技術節點的芯片制造需要 60-90 步光刻工藝,光刻成本占比約為 30%,耗費時間占比約為 40-50%,光刻機能夠將芯片圖案投影到硅片上,實現微小結構的制造。15/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 光刻機是光刻技術的關鍵裝備。光刻機主要結構涵蓋光源、照明系統、掩模臺、掩模傳輸系統,投影光刻物鏡、工件臺、硅片傳輸系統等,其中根據光源的不同光刻機可分為 G-line 光刻機、I-line 光刻機、KrF 光刻機、ArF 光刻機(包括 ArF Dry 和 ArFi,統稱為 DUV 光刻機)、EUV 光刻機等。2024 年全球光刻機設
29、備市場規模約為年全球光刻機設備市場規模約為 315 億美元,是市場占比最大的細分設備。億美元,是市場占比最大的細分設備。據世界半導體貿易統計協會數據,2024 年全球半導體市場規模為 6280 億美元,同比增長 19.1%,ASML 預測 2030 年行業規模將突破萬億美元,伴隨半導體行業的持續上升,設備作為基礎,市場規模隨半導體行業周期上行而持續增長,光刻機設備作為半導體設備核心細分,根據中商產業研究院數據,2024 年全球光刻機市場規模增至 315 億美元。全球光刻機出貨量持續提升。全球光刻機出貨量持續提升。ASML、Canon、Nikon 三大光刻機供應商出貨量穩步提升,2021 年三者
30、集成電路用光刻機出貨量為 478 臺,2022 年增長到 551 臺,漲幅 15%;2023 年全球半導體 IC 光刻機總出貨量為 681 臺,其中 ASML 處于主導地位。從 EUV、ArFi、ArF 三個高端機型的出貨來看,2021年共出貨 152 臺;2022 年出貨 157 臺,增長 3.3%,其中 ASML 出貨 149 臺,占據 95%市場份額;Nikon 出貨 8 臺,占據剩余 5%的市場份額。16/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 目前,全球光刻機的銷量主要集中在中低端產品(如目前,全球光刻機的銷量主要集中在中低端產品(如 KrF
31、 和和 i-Line)。)。它們的市場份額分別為 37.9%和 33.6%。其次,ArFi、ArF Dry 和 EUV 的市場份額分別為 15.4%、5.8%和 7.3%。其中,EUV 光刻機作為全球光刻機發展的重要方向之一,其價格顯著高于其他類型的光刻機。光刻機市場呈寡頭壟斷格局,由國外企業主導。光刻機市場呈寡頭壟斷格局,由國外企業主導。全球光刻機市場的主要競爭者包括 ASML、Nikon 和Canon,其中 ASML 占據著絕對的主導地位。具體來說,ASML 的市場份額為 82.1%,Canon 為 10.2%,而 Nikon 為 7.7%。在超高端光刻機 EUV 領域,ASML 獨占市場
32、,它是全球唯一能夠設計和制造 EUV光刻機的公司。同時,在高端光刻機的 ArFi 和 ArF Dry 領域,ASML 也占據主導地位。Canon 則主要集中在 i-line 和 KrF 光刻機領域,而 Nikon 則涵蓋了除 EUV 之外的多個領域。17/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 ASML 在高端光刻機市場占據主導地位。在高端光刻機市場占據主導地位。根據 ASML2024 年財報數據,各類光刻機收入占比中,EUV機型貢獻了 39.39%,ArFi 機型占比 45.76%。由于 EUV 和 ArFi 作為高端設備,單價較高,成為 ASML主
33、要的收入增長來源。從光刻機種類來看,ASML 是全球唯一的 EUV 光刻機供應商,具有絕對的壟斷優勢,2024 年首次交付新設備 EXE(HighNAEUV)2 臺,引領光刻機走向新時代。從產品單價來看,EXE 產品 ASP 為 2.33 億歐元,NXE 為 1.87 億歐元,Arfi 產品 ASP 為 0.75 億歐元。中國為半導體設備最大市場,光刻機需求量較大。中國為半導體設備最大市場,光刻機需求量較大。中國大陸是最大的半導體設備市場,同時也是 ASML的最大客戶之一,2024 年 ASML 在中國大陸營收為 101.95 億歐元,占比 36.1%,2023 年中國大陸營收占 ASML 全
34、部營收比為 26.31%,2024 年增長至 36.07%。18/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 國產光刻機空間廣闊、任重道遠。國產光刻機空間廣闊、任重道遠。光刻機國內供不應求,根據智研產業研究院,2023 年我國光刻機產量為 124 臺,需求量為 727 臺,供需關系嚴重不匹配,本土廠商供給能力有待加強。上海微電子具備90nm 及以下的芯片制造能力。近年來,在國家政策支持下,國內企業加速研發突破光刻機制造技術,目前國產光刻機在 90nm 及以下工藝節點方面取得了重要進展。例如,上海微電子自主研發的 600 系列光刻機已實現 90nm 工藝的量
35、產,并正在進行 28nm 浸沒式光刻機的研發工作。根據智研咨詢數據,整體來說,目前我國光刻機行業國產化率僅為 2.5%,整機技術仍與海外存在差距較大,2023 年我國進口光刻機數量高達 225 臺,進口金額高達 87.54 億美元,進口金額創下歷史新高。美日荷加強對華先進制程出口限制,光刻機國產化勢在必行。美日荷加強對華先進制程出口限制,光刻機國產化勢在必行。2022 年 10 月 7 日,美國升級對中國半導體行業的管控措施,限制 18nm 及以下 DRAM、128 層及以上 NAND 閃存,以及 16nm 或 14nm 及以下邏輯芯片制造設備的出口。2023 年 3 月,日本和荷蘭相繼宣布加
36、入美國的對華芯片出口管制行列。荷蘭 2023 年 6 月 30 日發布新半導體設備出口限制規定,自 2023 年 9 月 1 日起,特定類型的先進半導體設備出口需獲得許可,其中包括 ASML 生產的 2000i 及更新型號的浸潤式光刻機。2023 年 3 月,日本宣布自 2023 年 7 月起,對 23 種先進半導體制造設備實施出口管制,包括光掩模鍍膜設備、光掩模檢測設備、光刻步進器以及符合氬氟化物(ArF)DUV 性能標準或更高水平的掃描儀設備等。在這樣的背景下,光刻機國產化勢在必行。上海微電子是國內光刻機整機制造廠商,上海微電子是國內光刻機整機制造廠商,成立于 2002 年,在光刻機領域取
37、得了一系列重要進展。該公司產品廣泛應用于多個領域,包括集成電路前道芯片制造,其中 SSX600 系列步進掃描投影光刻機能夠滿足 IC 前道制造 90nm、110nm、280nm 關鍵層和非關鍵層的光刻工藝需求,可用于 8 寸或 12 寸產線。(2)刻蝕設備:多重曝光)刻蝕設備:多重曝光+存儲三維化驅動需求增長存儲三維化驅動需求增長 刻蝕的目的是按照圖紙切割襯底或襯底上的薄膜??涛g的目的是按照圖紙切割襯底或襯底上的薄膜??涛g就是用化學的、物理的或同時使用化學和物理的方法,有選擇地把沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜層除去,從而在薄膜上得到和抗蝕劑膜上完全一致的圖形,它在整個半導體工藝中是至關重要的一
38、個步驟,刻蝕可以分為濕法刻蝕和干法刻蝕。(1)濕法刻蝕:使用液態化學溶液與材料表面發生化學反應,通常是各向同性的,但也可以通過對特定材料或晶體取向的選擇性刻蝕來實現各向異性,用于金屬刻蝕藝術、某些半導體工藝的初步圖案制作。(2)19/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 干法刻蝕:使用氣體和等離子體進行刻蝕,不涉及液態化學物質,可以是物理或化學過程,通常是各向異性的,能夠實現高精度和復雜圖案的刻蝕,常用于半導體制造中的深孔、槽和微結構的制作。干法刻蝕是目前主流的刻蝕技術,其中以等離子體干法刻蝕為主導。等離子體刻蝕設備是利用等離子體放電產生的帶化學活性
39、的粒子,在離子的轟擊下,與表面的材料發生化學反應,產生可揮發的氣體,從而在表面的材料上加工出微觀結構。根據產生等離子體方法的不同,干法刻蝕主要分為電容性等離子體刻蝕和電感性等離子體刻蝕;根據被刻蝕材料類型的不同,干法刻蝕主要是刻蝕介質材料(氧化硅、氮化硅、二氧化鉿、光刻膠等)、硅材料(單晶硅、多晶硅、和硅化物等)和金屬材料(鋁、鎢等)。電容性等離子體刻蝕主要是以高能離子在較硬的介質材料上,刻蝕高深 20/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 寬比的深孔、深溝等微觀結構;而電感性等離子體刻蝕主要是以較低的離子能量和極均勻的離子濃度刻蝕較軟的和較薄的材料
40、。這兩種刻蝕設備涵蓋了主要的刻蝕應用。國際巨頭主導干法刻蝕市場,國際巨頭主導干法刻蝕市場,25 年規模有望超年規模有望超 180 億美元。億美元。隨著集成電路行業的不斷發展,集成電路制造產業對于刻蝕工藝的復雜度要求不斷上升,刻蝕技術也在不斷地演進:主要運用設備已從只能進行有限控制的圓筒式刻蝕機,發展至集成刻蝕參數控制軟件的現代等離子體刻蝕機。根據 Gartner 數據,2020 年,全球集成電路制造干法刻蝕設備市場規模預計為 136.89 億美元,同比增長 25.36%,在全球集成電路制造設備市場的規模占比達 21.10%;2025 年,全球集成電路制造干法刻蝕設備市場規模預計將增長至 181
41、.85 億美元,年復合增長率約為 5.84%。全球集成電路制造干法(等離子體)刻蝕設備市場由國際巨頭主導。由于刻蝕工藝復雜、技術壁壘高,早期進入市場的國際巨頭如泛林半導體、東京電子、應用材料等擁有領先的技術工藝及客戶資源,預計短期內較難被其他競爭對手超越。根據 Gartner 數據,2020 年,前三大廠商泛林半導體、東京電子及應用材料合計占有全球干法刻蝕設備領域 90.24%的市場份額,市場格局高度集中,寡頭壟斷現狀較難打破。相比之下,國內廠商起步較晚,如中微公司、北方華創、屹唐半導體等企業尚處于追趕階段,國內集成電路制造廠商及國產刻蝕設備仍有較大的發展空間。7nm 集成電路生產所需刻蝕工序
42、為集成電路生產所需刻蝕工序為 140 次,相較次,相較 28nm 生產所需的生產所需的 40 次增加次增加 2.5 倍。倍。先進芯片制程從 7-5 納米階段向更先進工藝的方向發展,當前光刻機受光波長的限制,需要結合刻蝕和薄膜設備,采用多重模板工藝,利用刻蝕工藝實現更小的尺寸,使得刻蝕技術及相關設備的重要性進一步提升。根 21/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 據國際半導體產業協會測算,7nm 集成電路生產所需刻蝕工序為 140 次,相較 28nm 生產所需的 40 次增加 2.5 倍,5nm 芯片生產需刻蝕工序達 160 次。3D NAND 制造
43、工藝中,增加集成度的主要方法不再是縮小單層上線寬而是增加堆疊的層數??涛g要在氧化硅和氮化硅的疊層結構上,加工 40:1 到 60:1 甚至更高的極深孔或極深的溝槽。3D NAND 層層數的增加要求刻蝕技術實現更高的深寬比,并且對刻蝕設備的需求比例進一步加大。數的增加要求刻蝕技術實現更高的深寬比,并且對刻蝕設備的需求比例進一步加大。(3)薄膜沉積設備:芯片制造三大核心設備之一,國產設備品類逐步完善薄膜沉積設備:芯片制造三大核心設備之一,國產設備品類逐步完善 薄膜沉積設備按工藝原理可分為 PVD、CVD 和 ALD,用于在基材上沉積納米級薄膜,配合蝕刻和拋光工藝,制造多層導電或絕緣層。1)PVD(
44、物理氣相沉積)(物理氣相沉積):在真空條件下,通過物理方法將材料源氣化為氣態原子或分子,或部分電離成離子,然后在基體表面沉積薄膜。分為真空蒸發鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。PVD 生長機理簡單,沉積速率高,但通常只適用于平面膜層。2)CVD(化學氣相沉積)(化學氣相沉積):通過化學反應,利用加熱、等離子或光輻射等能源,使氣態或蒸汽狀態的化學物質在反應器內形成固態沉積物。分為介質化學氣相沉積(DCVD)和金屬化學氣相沉積(MCVD)。DCVD 包括 PECVD、SACVD、DALD 等;MCVD 包括 LPCVD、MOCVD、MALD 等。22/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行
45、業行業|深度深度|研究報告研究報告 3)ALD(原子層沉積)(原子層沉積):通過化學反應將物質以單原子膜形式逐層沉積在基底表面。ALD 具有自限制生長特點,可精確控制膜厚,薄膜均勻性好,臺階覆蓋率高,適合深槽結構。廣泛應用于 28nm 以下雙曝光工藝、高 k 材料、金屬柵、STI、BSI 等工藝,是制約邏輯芯片制程的核心因素之一,也用于CMOS 器件、存儲芯片、TSV 封裝等。CVD 領域領域 PECVD 設備占比較高,設備占比較高,PVD 領域主要為濺射領域主要為濺射 PVD 設備。設備。常壓化學氣相沉積(APCVD)是最早的 CVD 設備,結構簡單、沉積速率高,廣泛應用于工業生產中。低壓化
46、學氣相沉積(LPCVD)是在 APCVD 的基礎上發展起來的。等離子體增強化學氣相沉積設備(PECVD)在從亞微米發展到90nm 的 IC 制造技術過程中,扮演了重要的角色,由于等離子體的作用,化學反應溫度明顯降低,薄膜純度得到提高,致密度得以加強,是當前應用最為廣泛的 CVD 設備,在薄膜沉積設備中占比達 33%。次常壓化學氣相沉積(SACVD)主要應用于溝槽填充工藝。在 PVD 設備中,濺射設備占主要份額。芯片制程及工藝升級拉動薄膜設備需求。芯片制程及工藝升級拉動薄膜設備需求。90nm CMOS 芯片工藝中大約需要 40 道薄膜沉積工序,FinFET 工藝產線需要超過 100 道薄膜沉積工
47、序,涉及的薄膜材料由 6 種增加到近 20 種,對于薄膜顆粒的要求也由微米級提高到納米級。且在芯片工藝技術持續進步的趨勢下,當難以通過光刻直接形成先進工藝的情況下,可以結合薄膜沉積設備(主要為 ALD 設備)與刻蝕設備相配合,采用自對準多重成像技術,實現更小尺寸的工藝,這將進一步促進 ALD 設備及相關設備的重要性及需求量的提升。23/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 NAND 垂直化發展,進一步帶動薄膜沉積設備需求提升。垂直化發展,進一步帶動薄膜沉積設備需求提升。隨著 3D NAND 芯片的堆疊層數不斷增高,逐步向更多層及更先進工藝發展,堆疊過
48、程中刻蝕及薄膜沉積使用步驟數大幅提升,2024 年 SK 海力士官方公布正式開始量產全球首款 321 層 NAND,2025 年 NAND 層數有望達 4xx 層,薄膜沉積及刻蝕設備重要性凸顯。2025 年全球薄膜沉積設備市場規模預計達年全球薄膜沉積設備市場規模預計達 239.6 億美元。億美元。根據 SEMI 數據,2025 年全球半導體設備市場規模預計為 1210 億美元,以晶圓制造設備占比 90%及薄膜沉積設備占比 22%測算,2025 年全球薄膜沉積設備市場規模預計為 239.6 億美元。國內光刻設備受限情況下,引用多重圖形化技術,通過反復的薄膜工藝、刻蝕工藝及化學機械平坦化工藝以使芯
49、片達到相應精度,拉動薄膜設備需求,薄膜沉積設備重要性進一步凸顯,以 34.5%(2023 年中國大陸半導體設備銷售額占全球半導體設備銷售額比例)計,預計 2025 年國內薄膜沉積設備市場規模超 82 億美元。從全球市場份額來看,薄膜沉積設備行業呈現出高度壟斷的競爭局面,行業基本由美國的應用材料(AMAT)和泛林半導體(Lam),日本的東京電子(TEL)等為代表的國際知名企業壟斷。國際巨頭經過幾十年發展,憑借資金、技術、客戶資源、品牌等方面的優勢,占據了薄膜沉積設備市場的大部分份額。在 PVD 市場,AMAT 是龍頭;在 CVD 市場,AMAT、LAM、TEL 三家主導,占據約 70%份額;在
50、ALD 市場,主要為 TEL 和 ASMI。24/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 國內薄膜沉積設備市場潛力巨大,國產廠商份額提升空間廣闊。國內薄膜沉積設備市場潛力巨大,國產廠商份額提升空間廣闊。主要廠商中,北方華創的 PVD 技術覆蓋邏輯和存儲芯片金屬化制程,CVD 拓展了 DCVD 和 MCVD 等產品,HDPCVD 和高介電常數 ALD 實現量產;拓荊科技擁有全系列 PECVD 薄膜材料設備,PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD 等產品已產業化;中微公司的 CVD 鎢設備通過存儲客戶端驗證,并開發了 HAR 鎢設備;微導納米是國內首
51、家將量產型 High-kALD 設備應用于集成電路前道生產線的廠商,其產品覆蓋多種薄膜材料。從營收來看,2023 年北方華創營收超 60 億元,拓荊科技 25.7 億元,微導納米 1.2 億元。2023 年中國薄膜沉積設備市場規模約 72.8 億美元,國產廠商本土市占率不足 20%,份額提升空間大。(4)量檢測設備:良率提升重要工具,國產明暗場檢測加速突破量檢測設備:良率提升重要工具,國產明暗場檢測加速突破 前道量/檢測在芯片制程中起著至關重要的作用,是提高芯片良率、降低制造成本、推進工藝迭代的重要環節。過程控制設備包括應用于量測和檢測設備,用于芯片生產過程中精度、缺陷等保障,并且協助優化設備
52、運行,提升成品率。1)量測設備:)量測設備:主要用于精準測量半導體晶圓上的結構尺寸和材料特性,如薄膜的厚度、關鍵尺寸(如線寬)、刻蝕深度、表面形貌等物理性參數,以確保晶圓制造過程中的工藝步驟符合設計規格,進而保證產品的質量和性能。集成電路結構的日益復雜和工藝節點的縮小,對量測設備的高精度和高重復性提出來要求。2)檢測設備:)檢測設備:通過掃描晶圓表面,識別和定位可能影響良率的缺陷,檢測晶圓表面或電路結構中的缺陷和異常情況,如顆粒污染、表面劃傷、開短路等,以防止缺陷對芯片的工藝性能產生不良影響。25/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 根據制造過程中
53、采用的不同材料和結構,工藝檢測設備分別采用包括寬波段光譜(紫外到紅外)、電子束、激光和 X 射線等多種不同技術。性能指標方面,隨著工藝不斷向細微線寬發展,器件形態結構也由二維平面結構向三維結構轉變,因此對檢測設備的靈敏度、可適用性、穩定性及吞吐量等都有更高要求。量測檢測設備是集成電路生產過程中僅次于薄膜沉積設備、刻蝕機、光刻機的核心設備,從趨勢上看,半導體量/檢測設備將往光學檢測技術、多系統組合、采用大數據檢測算法和軟件及提高設備檢測速度和吞吐量發展:1)光學檢測技術分辨率提高:)光學檢測技術分辨率提高:隨著 DUV、EUV 光刻技術的發展,集成電路工藝節點不斷提升,對檢測技術的空間分辨車提出
54、了更高的要求。系統光源波長下限進一步減小和波長范圍進一步拓寬是光學檢測技術發展的重要趨勢之一,應用光學檢測技術的設備可以相對較好的實現有高精度和高速度的均衡,并能夠滿足其他技術所不能實現的功能,如三維形貌測量、光刻套刻測量和多層膜厚測量等應用,因此采用占多數。根據 VLSIResearch,2023 年全球半導體檢測和量測設備市場中,檢測設備占比 67.9%,包括納米圖形晶圓缺陷檢測設備、無圖形晶圓缺陷檢測設備、圖形晶圓缺陷檢測設備等;量測設備占比30.8%,包括關鍵尺寸量測設備、套刻精度量測設備、薄膜膜厚量測設備、三維形貌量測設備等。2)多系統組合發展:)多系統組合發展:隨著先進制程持續發展
55、,IC 材料和結構復雜性持續提升,待測缺陷由表面轉為三維分布、幾何結構越來越復雜、尺寸逐步接近原子級。單一缺陷檢測技術越來越難以適應,多系統組合成為檢測技術發展趨勢。3)大數據檢測算法和軟件:)大數據檢測算法和軟件:達到或接近光學系統極限分辨率的情況下,最新的光學檢測技術已不再簡單地依靠解析晶圓的圖像來捕捉其缺陷,而需結合深度的圖像信號處理軟件和算法,在有限的信噪比圖像中尋找微弱的異常信號。4)提高設備檢測速度和吞吐量:)提高設備檢測速度和吞吐量:半導體量/檢測設備是晶圓廠的主要投資支出之一,設備性價比是選購時重要考慮因素。檢測速度和吞吐量更高的檢測和里測設備可幫助下游客戶更好地控制企業成本,
56、提高良品率。根據根據 VLSIResearch,2023 年全球半導體檢測和量測設備市場規??傆嬆耆虬雽w檢測和量測設備市場規??傆?128.3 億美金,億美金,其中納米圖形晶圓缺陷檢測設備(25.0 億美元),占比最高、其次為掩模版缺陷檢測設備(18.1 億美元),占比14.1%,無圖形晶圓缺陷檢測設備(13.2 億美元),占比 10.3%。26/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2023 年全球量檢測設備市場占半導體設備市場年全球量檢測設備市場占半導體設備市場 12.1%。以 2023 年半導體設備市場規模 1063 億美元及半導體量檢測設
57、備市場規模 128.3 億美金計,量檢測設備市場占比 12.1%,相較于 2022 年 8.6%(2022 年全球半導體設備市場規模 1076 億美元,半導體檢測和量測設備 92.1 億美元)有較大幅度提升,伴隨刻蝕、薄膜沉積步驟增多,量檢測步驟同步增多,假設后續量檢測占比持續小幅提升,以2025 年 13%計,全球半導體設備 2025 年市場規模有望達 1210 億美元,則預計 2025 年全球量檢測設備市場規模達 157.3 億美元。2023 年中國半導體量測檢測設備市場規模占全球增長至年中國半導體量測檢測設備市場規模占全球增長至 31.3%。中國半導體量測檢測設備市場規模逐步提升,201
58、9-2023 年市場規模由 16.9 億美元增長至 40.2 億美元,占全球比重由 27.3%增長至 31.3%,隨著中國大陸在全球半導體設備市場重要性日益凸顯,中國大陸將引領 2024 及 2025 年全球半導體設備市場,半導體量測檢測設備市場全球占比將進一步提升,假設以 33%計,2025 年中國大陸半導體量測檢測設備市場規模有望達 51.9 億美元。KLA 等國外廠商長期壟斷市場,國內廠商持續發力未來可期。國外廠商方面,等國外廠商長期壟斷市場,國內廠商持續發力未來可期。國外廠商方面,目前中國半導體量檢測設備市場中,科磊、應用材料、日立等壟斷全球市場的國外企業占據主導地位,科磊一家獨大。根
59、據VLSIResearch,2020 年科磊半導體在中國半導體檢測和量測市場的市占率達 54.8%,科磊、應用材料、日立前三家合計占比超過 70%,呈現高度集中的競爭格局。國內廠商方面,過國內廠商方面,過去長川科技、華峰測控等多家國內設備廠商在后道測試設備領域進行布局,而前道量檢測設備國產廠商則相對較少。近年來上海精測(精測電子控股)、上海睿勵(中微公司持股)、中科飛測等積極布局前道量檢測設備,這些國產 27/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 設備企業以成熟制程領域一類或幾類產品為切入點,逐步實現技術突破,并向更多品類及更先進制程水平發展。隨著技
60、術逐漸成熟,未來國產替代前景廣闊。(5)離子注入設備:實現精準摻雜,定義芯片電學特性離子注入設備:實現精準摻雜,定義芯片電學特性 離子注入是半導體器件和集成電路生產的核心工藝之一。離子注入是半導體器件和集成電路生產的核心工藝之一。芯片制作過程中,為調控材料性能,改變材料電學性質,需摻入不同種類元素,這些元素以帶電離子的形式被加速至預定能量并注入至特定半導體材料中,以實現原子的替換或添加,離子注入機發揮重要作用,光刻機定義芯片的結構,離子注入機通過離子束注入實現精準摻雜,從而定義芯片的電學特性,是必不可少的裝備。離子注入機由離子源、離子引入和質量分析器、加速管、掃描系統和工藝腔組成。離子注入有助
61、于提高電池效率、制造高效電池。離子注入有助于提高電池效率、制造高效電池。與熱擴散的摻雜技術相比,離子注入技術具有單面準直摻雜、良好的摻雜均勻性和可控性、摻雜元素的單一性等特點,且很容易實現摻雜區域的圖形化。這些特點在晶硅太陽能電池片的制造中具備熱擴散所不具備的優勢:可形成高質量的 PN 結、提高電池的轉換效率,并可大大簡化多種高效電池的制造工序。常規電池的生產可以省掉去磷硅玻璃和邊緣刻蝕工藝,雙面電池的生產則可免去掩膜工序,此外,背接觸電池所必需的分區摻雜可免去對準工序,大幅度降低了此類電池的制造成本。離子注入摻雜調控技術具備顯著優勢。離子注入摻雜調控技術具備顯著優勢。離子注入可選的摻雜源極廣
62、,幾乎可包含元素周期表上的所有元素,并因離子注入機工作時內部處于高真空狀態,可以通過荷質比的不同精確篩選特定的離子,確保預期的摻雜劑有極高的純度;通過離子注入設備內部的加速電壓和磁場精確控制入射束流的能量和角度,及通過控制來自束流的電荷量累積的持續時間,可對注入晶圓內離子的深度以及其濃度分布實現精確控制;晶圓中預期的摻雜濃度不受晶圓材料本身平衡固溶度的限制,因而具有更大的靈活性和更多的可操作性;可對晶圓實現大面積均勻摻雜,且離子注入時晶圓的溫度可控。28/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 大束流離子注入設備占據主要份額。大束流離子注入設備占據主要
63、份額。根據離子束電流和束流能量范圍,離子機可分為三大類:中低束流離子注入機、低能大束流離子注入機及高能離子注入機。其中,高能離子注入機的能量范圍需高達幾百萬電子伏特,是技術難度最大的機型。離子注入設備市場規模攀升,國產替代空間巨大。離子注入設備市場規模攀升,國產替代空間巨大。國際半導體產業協會(SEMI)數據顯示,2024 年全球離子注入設備市場規模達 276 億元,至 2030 年有望攀升達 307 億元。其中,國內市場空間約 160 億元,國產替代潛力巨大。全球離子注入設備海外主導。全球離子注入設備海外主導。全球離子注入設備主要以 AMAT、Axcelis、Nissin 及 SEN 等國外
64、廠商為主導,2024 年 AMAT 占據全球 62.65%的銷量市場份額,主要產品包括大部分市場所需的離子注入機:大束流離子注入機、中束流離子注入機、超高劑量的離子注入機;Axcelis 主要產品為高能離子注入機;日本 Nissin 主要生產中束流離子注入機。國內離子注入機市場也基本被 AMAT、Axcelis、Nissin 壟斷。海關統計數據在線查詢平臺公布的數據顯示,2024 年 13 類主要半導體設備中,離子注入機進口金額增長最快,同比增長 35.9,其中進口額前兩名為美國和日本。國產廠商主要包括凱世通和中科信等,進展順利。國產廠商主要包括凱世通和中科信等,進展順利。目前,國內主要離子注
65、入設備廠商為凱世通和中科信,已在某些 12 寸晶圓產線上獲得工藝驗證驗證并驗收通過。凱世通在國內 12 英寸低能大束流離子注入機市場占據領先地位,為國內低能大束流離子注入機產業化領跑者。中科信公司自主研制的離子注入機在大束流離子注入機工程化方面取得了顯著成果,已實現國產離子注入機 28 納米工藝全覆蓋,是目前國內唯一的全系列集成電路離子注入機研發、制造、服務一體的供應商。北方華創正式進軍離子注入設備市場,填補國內高端離子注入設備空白。北方華創正式進軍離子注入設備市場,填補國內高端離子注入設備空白。3 月 26 日,北方華創在SEMICONChina2025 大會上,宣布正式進軍離子注入設備市場
66、,并發布首款離子注入機 SiriusMC313。北方華創在半導體設備領域多年的技術積累和強大的研發團隊,為其在離子注入設備的研發上提供了堅實的基礎,并表示將以實現離子注入設備全品類布局為目標,推動離子注入設備全面覆蓋邏輯、存儲、特色工藝及化合物半導體等領域。此次突破,不僅填補了國內高端離子注入設備的空白,更是有望打破國際巨頭長期壟斷的市場格局,為中國半導體產業鏈自主可控提供重要支撐。(6)清洗設備:去除晶圓表面雜質,國產中高端品類完備中清洗設備:去除晶圓表面雜質,國產中高端品類完備中 半導體制造過程關鍵設備,確保芯片良率與產品性能。半導體制造過程關鍵設備,確保芯片良率與產品性能。半導體清洗設備
67、針對不同的工藝需求,對晶圓表面進行無損傷清洗,去除硅片制造、晶圓制造和封裝測試過程中可能存在的顆粒、自然氧化層、金屬污 29/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 染、有機物、犧牲層、拋光殘留物等雜質,避免其影響芯片良率和產品性能,為下一步工藝準備良好條件,在半導體制造過程中發揮著至關重要的作用。濕法清洗是目前主流技術路線,占芯片制造清洗步驟數量的濕法清洗是目前主流技術路線,占芯片制造清洗步驟數量的 90%以上。以上。根據清洗介質,半導體清洗技術主要分為濕法清洗和干法清洗。濕法清洗采用特定的化學藥液和去離子水,通過化學反應去除晶圓表面雜質,可同時采用
68、超聲波、加熱、真空等技術手段作為輔助,是目前的主流技術路線,占芯片制造清洗步驟數量的 90%以上。干法清洗不依賴于化學溶劑,主要采用氣態氫氟酸刻蝕不規則分布的有結構的晶圓二氧化硅層,對不同薄膜有高選擇比,但可清洗污染物較為單一,主要應用于 28nm 及以下技術節點的邏輯產品和存儲產品。濕法清洗方法主要包括溶液浸泡法、機械刷洗法、二流體清洗、超聲波清洗、超聲波清洗和批式旋轉噴濕法清洗方法主要包括溶液浸泡法、機械刷洗法、二流體清洗、超聲波清洗、超聲波清洗和批式旋轉噴淋法等。淋法等。溶液浸泡法采用化學藥液作為清洗介質,主要用于槽式清洗設備,將待清洗晶圓放入溶液中浸泡,通過化學反應去除污染物;機械刷洗
69、法以去離子水作為清洗介質,主要配置專用刷洗器,利用刷頭與晶圓表面的摩擦力去除顆粒;二流體清洗以 SC-1 溶液、去離子水等為清洗介質,噴嘴的兩端分別通入液體介質和高純氮氣,以高純氮氣為動力,輔助液體微霧化成極微細的液體粒子噴射至晶圓表面,去除顆粒;超聲波清洗化學溶劑為清洗介質,并在 20-40kHz 超聲波輔助下清洗,利用內部產生的空腔泡消失時將表面的雜質解吸;兆聲波清洗與超聲波清洗類似,利用 1-3MHz 工藝頻率的兆聲波作為輔助;批式旋轉噴淋法以高壓噴淋去離子水或清洗液為清洗介質,清洗室腔配置轉盤,旋轉過程中通過液體噴柱去除表面雜質。干法清洗主要包括等離子清洗、氣相清洗、束流清洗等方法。干
70、法清洗主要包括等離子清洗、氣相清洗、束流清洗等方法。等離子以氧氣等離子體為清洗清洗介質,在強電場的作用下,產生等離子體,迅速使光刻膠氣化為可揮發性氣體狀態物質并被抽走;氣相清洗以化學試劑的氣相等效物為清洗介質,利用液體工藝中對應物質的氣相等效物與圓片表面的玷污物質相互作用;束流清洗以高能束流狀物質為清洗介質,利用高能束流狀物質流與圓片表面雜質發生相互作用實現清洗。濕濕法工藝與干法工藝仍將并存發展。法工藝與干法工藝仍將并存發展。晶圓制造產線上通常以濕法清洗為主,少量特定步驟采用濕法和干法清洗相結合的方式構建清洗方案。未來清洗設備的濕法工藝與干法工藝仍將并存發展,分別向技術節點更先進、功能多樣化、
71、體積小、效率高、能耗低等方向發展,短期內濕法工藝和干法工藝無相互替代。30/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 全球半導體清洗設備市場高度集中,海外廠商占據壟斷地位。全球半導體清洗設備市場高度集中,海外廠商占據壟斷地位。根據盛美上海 2024 年年報數據,全球半導體清洗設備市場高度集中,尤其在單片清洗設備領域 DNS、TEL、LAM 與 SEMES 四家公司合計市場占有率達到 90%以上,其中 DNS 市場份額最高,市場占有率在 33%以上。本土 12 英寸晶圓廠清洗設備主要來自 DNS、盛美、LAM、TEL。海外廠商憑借可選配腔體數、每小時晶圓產
72、能、制程節點上領先等優勢,占據全球清洗設備市場壟斷地位。2023 年全球半導體清洗設備 DNS、TEL、LAM、SEMES 分別占比 37%、22%、17%、10%,中國廠商起步相對較晚,市占率較低,盛美上海占比 7%,排名第五,國產替代空間仍然廣闊。制程技術提升,帶動半導體清洗設備廣泛應用。制程技術提升,帶動半導體清洗設備廣泛應用。隨著存儲器技術將從二維轉向三維架構,進入 3D 時代,立體層數增加,堆疊層數也由 32 層、64 層向 128 層發展,半導體器件集成度不斷提升,對晶圓表面污染物的控制要求不斷提高,每一步光刻、刻蝕、沉積等重復性工序后,都需要清洗工序,帶動半導體清洗設備廣泛應用,
73、清洗步驟約占所有芯片制造工序步驟的 30%以上。技術創新驅動智能化、高效能、環?;l展。技術創新驅動智能化、高效能、環?;l展。近年來,清洗設備技術經歷了從傳統濕法到干法清洗的重大轉變,呈現出智能化、高效能和環?;内厔?。SAPS+TEBO+Tahoe 等核心技術的出現,顯著提升清洗設備的性能和效率,同時,隨著全球環境保護意識的提高,企業將開發使用更少化學藥品、更低能耗、更易回收處理的清洗技術,減少環境影響。隨著全球半導體技術的不斷進步,清洗設備需要具備更強的處理能力和更高的潔凈度,適應更高級別的潔凈要求和更小的特征尺寸要求。國產替代進程加速,國產化率提升。國產替代進程加速,國產化率提升。目前
74、,全球半導體清洗設備市場海外廠商占據主導地位,市場集中度較高。DNS、TEL、Lam、SEMES 等海外巨頭清洗設備多采用旋轉噴淋技術,國內設備廠商主要采取差異化路線,積極研發兆聲波、二流體等技術,并積極布局先進封裝清洗設備,在全球競爭力得以不斷提升,隨著國內企業核心技術和工藝能力的提升,以及政府的政策支持和資金投入,國產半導體清洗設備有望在未來實現顯著的市場替代,減少對國外技術的依賴。(7)CMP 拋光設備:全局納米級平坦化關鍵,國產設備升級迭代拋光設備:全局納米級平坦化關鍵,國產設備升級迭代 CMP 設備主要用于晶圓的全局平坦化處理,是半導體制造的關鍵設備之一。設備主要用于晶圓的全局平坦化
75、處理,是半導體制造的關鍵設備之一。CMP 主要通過化學腐蝕與機械研磨相結合的方法,去除晶圓表面多余材料,以實現納米級的全局平坦化效果。在芯片制造過程中,每一層電路都需要通過 CMP 工藝確保表面平整,以保障后續的刻蝕或沉積工藝的順利進行。根據應用端需求,可分為 8 英寸 CMP 設備、12 英寸 CMP 設備和 6/8 英寸兼容 CMP 設備。31/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 CMP 設備主要由晶圓傳輸單元、拋光單元和清洗單元設備主要由晶圓傳輸單元、拋光單元和清洗單元三大主要模塊組成。三大主要模塊組成。晶圓傳輸單元主要由前端模組、晶圓傳輸手
76、等部件組成。其中,前端模組負責與晶圓搬運系統對接,將晶圓搬運至機臺內進行加工。晶圓傳輸手負責晶圓在各單元內部及不同加工工位之間的傳輸。拋光單元利用化學腐蝕與機械研磨的協同配合,通過夾持晶圓的研磨頭和研磨墊之間的相對運動來實現晶圓表面平坦化。利用研磨墊和晶圓之間滴入研磨液的化學成分產生的腐蝕作用,及研磨液顆粒產生的機械摩擦力去除晶圓表面的多余材料,實現晶圓全局平坦化。清洗單元一般包含兆聲清洗模組、刷洗模組及干燥模組等,兆聲清洗模組利用兆聲波能量及化學液的腐蝕作用實現大顆粒的去除;刷洗模組利用清洗化學品的腐蝕和機械刷洗雙重作用去除晶圓表面的強附著力顆粒,并用超純水沖洗殘留的沾污;干燥模組通過高速旋
77、轉產生的離心力,異丙醇溶劑產生的馬蘭戈尼效應去除晶圓表面的水漬,實現晶圓干燥。32/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 CMP 設備廣泛應用于半導體產業鏈中晶圓材料制造、半導體制造、封裝測試環節。設備廣泛應用于半導體產業鏈中晶圓材料制造、半導體制造、封裝測試環節。半導體產業鏈可分為晶圓材料制造、半導體設計、半導體制造、封裝測試四大環節。其中,晶圓材料制造過程主要可分為拉晶、切割、研磨、拋光、清洗等,在拋光環節需應用 CMP 設備得到平整的晶圓材料;半導體制造環節中的 CMP 工藝環節是 CMP 設備最主要的應用場景;在封裝測試環節,CMP 設備主要
78、應用于先進封裝測試環節,其中 TSV 技術、2.5D 轉接板、3DIC 等環節應用到大量 CMP 工藝。全球全球 CMP 市場規??傮w呈增長趨勢。市場規??傮w呈增長趨勢。根據 SEMI 數據,2017 年、2018 年,全球 CMP 設備的市場規模分別為 22.65 億美元及 25.82 億美元,同比增速分別為 29.36%及 14.00%,市場規模呈現快速增長趨勢;2019 年及 2020 年,受全球半導體景氣度下滑影響,CMP 設備市場規模有所下降;2021 年,隨著半導體行業景氣度回暖,全球 CMP 設備市場規模迅速回升,根據 research and markets,2024 年達到3
79、2 億美元。全球全球 CMP 設備市場處于高度壟斷狀態。設備市場處于高度壟斷狀態。根據 Gartner 數據,全球 CMP 設備市場主要由美國應用材料和日本荏原占據,全球市場占有率超 90%,尤其在 14nm 以下先進制程工藝產線上使用的 CMP 設備主要由美國應用材料和日本荏原兩家國際巨頭提供。中國大陸 2022 年 CMP 設備市場規模達 6.66 億美元,但絕大部分高端 CMP 設備仍然依賴于進口,國產化空間廣闊。33/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 芯片集成度提高,芯片集成度提高,CMP 設備重要性凸顯。設備重要性凸顯。隨著多層金屬化技
80、術在半導體制造工藝的應用,各種工藝層被刻蝕成圖形,晶圓表面高低起伏,呈現出不同的反射性質,難以達到良好的分辨率,同時電路電阻值增高,穩定性下降。而化學機械拋光技術具備優秀的全局平坦化能力、廣泛的適用性及低成本特點,逐漸成為半導體制造過程中的主流平坦化技術,在半導體制造中的重要性日益凸顯。晶圓尺寸擴大及芯片制程縮小和內部結構復雜化,推動晶圓尺寸擴大及芯片制程縮小和內部結構復雜化,推動 CMP 設備高精密化、高集成化發展。設備高精密化、高集成化發展。一方面,芯片制程由 1965 年-1995 年的 12m-0.35m,發展到 2005 年-2015 年 65nm-28nm,目前已實現 3nm,且仍
81、在向更先進制程發展;另一方面,主流晶圓尺寸已由 4 英寸、6 英寸發展至現階段 8 英寸、12 英寸;此外,芯片內部結構也日趨復雜,存儲芯片領域,堆疊層數層數持續增加。芯片制程的縮減、晶圓尺寸的增長以及芯片內部結構的復雜化,對半導體制造環節中 CMP 設備的平坦化效果、控制精度、系統集成度提出了越來越高的要求,推動 CMP 設備向高精密化與高集成化方向發展。(8)半導體測試設備:國產高端半導體測試設備:國產高端 SOC、存儲測試即將放量、存儲測試即將放量 測試是半導體檢測重要一環,測試是半導體檢測重要一環,應用于上游設計、下游封測環節中,目的是檢查芯片的性能是否符合要求,是一種電性、功能性的檢
82、測,用于檢查芯片是否達到性能要求。后道測試關注的是在所有晶圓工藝完成后芯片的各種電性功能,主要可以分為 CP 晶圓測試、FT 芯片成品測試兩個環節。1)CP 晶圓測試:通過探針扎取芯片,將各類信號輸入進芯片,通過抓取芯片的輸出響應,計算、測試晶圓的性能。該環節發生在晶圓完成后、封裝前,主要任務為挑揀出不合格裸片,統計晶圓上的管芯合格率、不合格管芯的確切位置,最終反映出晶圓的制造良率。CP 晶圓測試環節主要使用的設備為探針晶圓測試環節主要使用的設備為探針臺、測試機。臺、測試機。2)FT 芯片成品測試:FT 測試即為終測,由于經歷后道工序電路有損壞風險,因此在封裝后要根據測試規范對電路成品進行全面
83、性能檢測。該環節發生在芯片封裝后,主要任務為挑選出合格的成品電路,根據器件性能的參數指標進行分級,并記錄各級的器件數以及各種參數的統計分布情況。FT 芯片成品芯片成品測試環節主要使用的設備為分選機、測試機。測試環節主要使用的設備為分選機、測試機。測試機價值量占比超測試機價值量占比超 60%。半導體測試設備主要包括測試機、探針臺和分選機。測試機用于檢測芯片功能和性能,探針臺與分選機實現被測晶圓/芯片與測試機功能模塊連接。在半導體晶圓制造和封裝測試中都需使用到測試設備。根據 SEMI 數據,在測試設備中測試機、分選機和探針臺的價值量分別為63%、17%和 15%。34/44 2025 年年 4 月
84、月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 根據測試對象的不同,測試機可分為 SoC 測試機、模擬測試機、存儲器測試機、分立器件測試機和射頻測試機。根據 FROST&SULLIVAN 數據,2022 年全球測試機市場中 SoC、存儲、模擬、分立器件、RF測試機市場規模占比分別為 62.5%/17.1%/14.1%/5.3%/1.3%。2027 年全球半導體測試設備市場規模有望達年全球半導體測試設備市場規模有望達 106.8 億美元。億美元。根據 FROST&SULLIVAN 數據,半導體測試設備市場以 21.5%的年復合增長率,從 2016 年的 23.5 億美元增長至 2022 年
85、的 75.8 億美元。盡管預計將在 2023 年經歷短暫波動,其仍將以 10.7%的整體年復合增長率,從 2023 年的 71.0 億美元增長至 2027 年的 106.8 億美元。35/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2027 年全球測試機市場規模有望達年全球測試機市場規模有望達 65.7 億美元,其中億美元,其中 SOC 測試機達測試機達 41 億美元。億美元。受益于下游汽車電子、微處理器、邏輯芯片、通信芯片等領域發展,根據 FROST&SULLIVAN 數據,2027 年測試機、分選機、探針臺全球市場規模有望達 65.7/24.6/16.
86、6 億美元,其中中國市場規模達 165.8/56.1/45.5 億元。細分測試機來看,全球 SOC 測試機市場規模預計將從 2023 年的 27.5 億美元增長至 2027 年的 41.0 億美元,CARG 達 10.5%,中國 SOC 測試機市場規模預計于 2023 年至 2027 年間以 10.7%的年復合增長率增長,2027 年達到 104.3 億元。海外巨頭壟斷國內外市場。海外巨頭壟斷國內外市場。從半導體測試設備整體來看,全球半導體設備主要由泰瑞達和愛德萬壟斷。從細分領域來看,測試機市場主要有泰瑞達和愛德萬,探針臺為 TEL 等,分選機領域,主要有科休、愛德萬和長川科技等。從中國大陸市
87、場情況來看,中國半導體測試機市場 2022 年泰瑞達和愛德萬合計占68%,其中 SOC 測試機市場泰瑞達和愛德萬合計占 78%。(9)封裝設備:封裝設備:國產替代浪潮中,各細分市場發展潛力巨大國產替代浪潮中,各細分市場發展潛力巨大 36/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 傳統封裝設備按工藝流程主要分為晶圓減薄機、劃片機、貼片機(固晶機)、引線鍵合機、塑封機及切筋成型機等。后道封裝設備在半導體設備市場中占比約為 6%,封裝設備細分市場占比前三為貼片機、劃片機和引線鍵合機。隨著先進封裝迅猛發展,傳統封裝設備的需求也有望水漲船高。此外諸如倒裝、RDL、
88、TSV、混合鍵合等新的封裝工藝引入也帶來光刻機、涂膠顯影設備、薄膜沉積設備、刻蝕設備、CMP 設備、清洗設備等前道晶圓制造設備的新增量。1)減薄機:減薄機:使用研磨液等材料,通過拋磨,把晶圓厚度減薄。目前使用的減薄設備包括金剛石砂輪和激光減薄機兩類,以金剛石砂輪機為主。全球減薄機市場收入穩步增長,市場空間廣闊。晶圓減薄是半導體制造后道工序中的重要環節之一,晶圓減薄機是實現晶圓減薄工藝的關鍵設備。隨著半導體產業快速發展,其市場呈現出穩步擴張態勢。預計 2029 年全球減薄機市場收入將達到 13.19 億美元。先進封裝技術對晶圓減薄要求更高,未來減薄機市場空間廣闊。當前減薄機國外主要廠商主要有日本
89、 DISCO、日本 OKAMOTO、以色列 Camtek 等;國內主要廠商有中電科 45 所、華清???、宇環數控、宇晶股份等眾多企業。2)劃片機:劃片機:把晶圓切割成一粒粒的芯片(Die),主要分為金剛石砂輪切割與激光切割兩類。劃片機市場穩步增長,國產替代空間廣闊。劃片機是半導體后道封測中晶圓切割和 WLP 切割環節的關鍵設備,全球劃片機市場規模由 2018 年 11.75 億美元預計增長至 2023 年 19.1 億美元。未來劃片機受先進封裝迅推動將持續增長,預計 2029 年全球劃片機市場規模增長為 25.18 億美元。根據 SEMI 數據,全球半導體劃片機市場中日本 Disco 占據份額
90、高達 70%,是后道劃片機市場龍頭,其次為東京精密和 ADT(光力科技子公司)等其他廠商,行業高度集中。國內劃片機廠家還包括德龍激光、大族激光等,但與海外巨頭相比仍有較大差距。3)固晶機:固晶機:通過加熱和壓力的作用,將芯片牢固地固定在封裝基板或載板上。固晶機市場規模持續增長,半導體固晶機增幅更顯著。固晶機行業細分為 LED 固晶機和半導體固晶機,隨著半導體行業迅猛發展,半導體設備需求量增加,半導體固晶機增長幅度明顯高于 LED 固晶機。預計 2029 年半導體固晶機市場規模增長至 81.17 億元。根據 SEMI 數據,全球固晶機市場占有率最高的廠商為 ASMP 和 Besi,國內廠商中新益
91、昌是固晶設備的龍頭企業。目前新益昌在國內 LED 固晶機市場占有率排第一。此外,國內包括快克智能、凱格精機、華封科技等也在切入半導體固晶機市場。37/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4)鍵合機:)鍵合機:把半導體芯片上的 Pad 與管腳上的 Pad 用導電金屬線鏈接起來。引線鍵合為封裝設備的核心環節,設備市場規模穩定增長。2020 年全球引線鍵合設備市場規模為 8.4 億美元,預計 2023 年其市場規模增長為 18.7 億美元。引線鍵合設備長期被美國庫力索法(Kulicke&Soffa)與 ASMPacific 壟斷,兩個廠商全球市占率總和超
92、 80%,其中庫力索法市占率超 60%。國內設備公司主要有大族封測、阿達智能、奧特維等。5)塑封機:)塑封機:通過樹脂包封使半導體與外部電絕緣的塑封工藝將流動性樹脂從澆口注入半導體芯片周圍,并使其固化從而起到保護芯片的作用。塑封機市場增長潛力較大,市場集中度高。我國塑封機行業市場規模從 2018 年約 40.52 億元增長至 2022 年 82.92 億元規模。預計到 2029 年增長為 175.82 億元,2023-2029 年 CAGR 為 11.4%。半導體全自動塑料封裝設備呈現寡頭壟斷格局,TOWA、YAMADA 等公司占據了絕大部分的半導體全自動塑際知名企業占據。目前,我國僅有少數國
93、產半導體封裝設備制造企業,如文一科技、耐科裝備等,擁有生產全自動封裝設備多種機型的能力。六六、相關公司、相關公司 1、北方華創:國產半導體裝備脊梁,打造平臺型龍頭北方華創:國產半導體裝備脊梁,打造平臺型龍頭 營收高增,盈利能力持續優化。營收高增,盈利能力持續優化。北方華創 2024 年 Q1-Q3 實現營業收入 204 億元,同比增長 39.5%,主要系電子工藝裝備收入同比增長 46.96%;實現歸母凈利潤 45 億元,同比增長 54.7%,主要系電子工藝備收入高速增長疊加費用率下降;毛利率達到 44.2%。2019-2023 年,公司營收及歸母凈利潤 CAGR 分別達 52.7%,88.5%
94、,實現業績高速發展。根據公司 2024 年度業績預告,公司預計 2024 年實現營收276.0-317.8 億元,同比增長 25.0%-43.9%,預計實現歸母凈利潤 51.7-59.5 億元,同比增長 32.6%-52.6%。單季度來看,24Q4 預計實現營收中值為 93.4 億元,同比增長 24.6%,預計實現歸母凈利潤中值 11.0 億元,同比增長 8.1%。產品矩陣日益豐富,技術創新引領發展。產品矩陣日益豐富,技術創新引領發展。1)AccuraLX 設備:公司推出 12 英寸電容耦合等離子體介質刻蝕機 Accura LX,主要覆蓋邏輯領域多個技術節點中以 AIO(雙大馬士革刻蝕工藝)、
95、Contact(接觸孔)為代表的關鍵介質刻蝕制程,工藝性能已優于當前行業指標,可以用于存儲、CIS、功率半導體等多個領域,應用前景廣闊;2)Cygnus 系列產品:交付 Cygnus 系列 12 英寸 PECVD 設備,采用多站位多步沉積工藝方式可實現高均勻性、高產能,工藝一致性更好、可靠性更高,解決了大翹曲硅片的傳輸和工藝均勻性難題,可適用于 2.5D/3D 三維器件工藝的介質薄膜生長;3)絕緣介質填充工藝技術:公司自主研發的 12 英寸 HDPCVD 設備 OrionProxima 正式進入客戶端驗證,標志著在絕緣介質填充工藝 38/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深
96、度深度|研究報告研究報告 技術上實現了新的突破,通過沉積-刻蝕-沉積的工藝方式可以有效完成對高深寬比溝槽間隔的絕緣介質填充。國產半導體設備龍頭,平臺化布局持續推進。國產半導體設備龍頭,平臺化布局持續推進。公司作為半導體設備龍頭,擁有豐富的產品體系,在高端電子工藝裝備及精密電子元器件兩大主業板塊持續保持國內領先地位。公司深耕 ICP 刻蝕技術二十余年,多晶硅及金屬刻蝕系列 ICP 設備實現規?;瘧?,完成多道核心工藝開發和驗證。同時,著力進行介質刻蝕設備研發,實現了邏輯、存儲、功率半導體等領域多個關鍵制程的覆蓋。公司為國內 PVD 工藝裝備技術先行者,截至 2023 年底,已推出 40 余款 P
97、VD 設備,累計出貨超 3500 腔,并布局拓展 DCVD和 MCVD 兩大系列產品,高端新品頻出。12 英寸高介電常數原子層沉積設備 Scaler HK430 實現穩定量產,高端設備賽道注入新動力。2、中微公司:國產刻蝕中微公司:國產刻蝕+MOCVD 龍頭,加速打造高端裝備平臺龍頭,加速打造高端裝備平臺 業績高速增長,盈利水平呈上升趨勢。業績高速增長,盈利水平呈上升趨勢。公司 2024 年前三季度營收 55.07 億元,同比上升 36.27%,實現歸母凈利潤 9.13 億元,同比下降 21.28%,毛利率水平自 2019 年的 34.93%上升至 2024 前三季度的42.22%,較 202
98、3 年略有下降,主要系公司顯著加大研發投入;24Q3 實現營收 20.59 億元,同比增長35.96%,實現歸母凈利潤 3.96 億元,同比增長 152.63%,根據公司 2024 年業績快報,2024 年營收約90.65 億元,yoy+44.73%,營收增長主要系公司的刻蝕設備及薄膜設備持續獲得眾多客戶的認可,高端產品新增付運量及銷售額顯著提升。全年歸母凈利潤 16.26 億元,yoy-8.93%,主要系大幅加大研發投入,且 2023 年公司出售了持有的部分拓荊科技股份有限公司股票,產生稅后凈收益約 4.06 億元。新品迭出,持續研發保駕護航。新品迭出,持續研發保駕護航。1)Primo UD
99、-RIE:公司針對超高深寬比刻蝕自主開發了具有大功率400kHz 偏壓射頻的 Primo UD-RIE,已在生產線驗證出具有刻蝕60:1 深寬比結構量產能力,可適用于 DRAM 和 3D NAND 器件制造中最關鍵的高深寬比刻蝕工藝;2)Primo SD-RIE:公司開發了可調節電極間距的 CCP 刻蝕機 PrimoSD-RIE 可通過動態調節電極間距以及多區調溫靜電吸盤對的溫度來達到最優的刻蝕均勻性,有效應對大馬士革刻蝕工藝需求;3)薄膜沉積設備:推出自主研發的 12 英寸高深寬比金屬鎢沉積設備 Preforma Uniflex HW 以及 12 英寸原子層金屬鎢沉積設備 Preforma
100、Uniflex AW,為各類器件芯片中超高深寬比及復雜結構金屬鎢填充提供了高性價比、高性能的解決方案。39/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 深耕半導體設備領域,市場空間廣闊。深耕半導體設備領域,市場空間廣闊。公司深耕半導體設備領域,在半導體設備制造產業擁有多年耕耘積累的專業技術,致力于引領國內半導體設備技術發展。受益于先進芯片制程向更先進工藝的方向發展、NAND 垂直化發展,刻蝕設備、薄膜沉積設備等需求比例進一步加大,同時 Mini/MicroLED 和第三代功率器件終端市場滲透提升,MOCVD 需求有望提升。公司的等離子體刻蝕設備已批量應用在
101、國內外一線客戶從 65 納米到 14 納米、7 納米和 5 納米及更先進的集成電路加工制造生產線及先進封裝生產線,并覆蓋了多種先進工藝芯片加的工制造和封裝環節。同時,公司注重研發創新,開發的 CCP、ICP、薄膜沉積設備、深硅刻蝕機、MOCVD 等五類設備均達到國際先進水平。3、精測電子:前后道半導體檢測設備布局完備精測電子:前后道半導體檢測設備布局完備 營收穩步增長。營收穩步增長。公司 24 年 Q1-Q3 實現營業收入 18.3 億元,同步增長 18.5%,其中第三季度營收 7.1 億元,同比增長 63.4%,其中顯示板塊實現銷售收入 12.7 億元,同比增長 20.5%;半導體板塊實現銷
102、售收入 4.1 億元,同比增長 95.3%;新能源板塊實現銷售收入 1.2 億元,同比減少 51.5%;前三季度實現歸母凈利潤 0.8 億元,同比增長 752.6%,第三季度歸母凈利潤 0.3 億元,同步增長 231.3%。注重研發投入,產品研發持續取得突破。注重研發投入,產品研發持續取得突破。1)Micro-OLED 檢測:Micro-OLED 檢測領域與全球頂尖客戶取得突破性進展,成為國內首屈一指進入 Micro-OLED cell 段檢測方案提供商,在 Micro-OLED 模組檢測端也與全球頂尖客戶達成合作并已完成部分交付;2)Pancake AOI 光學系統:與全球頂尖客戶合作 Pa
103、ncake AOI 光學系統及算法并成功導入;3)智能和精密光學儀器領域:主力產品色彩分析儀、單點光譜儀、光譜共聚焦儀、成像式閃爍頻率測儀、成像式亮度色度儀、AR/VR 測量儀等核心產品打破國外壟斷,陸續取得研發、產品突破,獲得了國內外核心客戶重復批量訂單,已實現較大規模銷售。半導體檢測設備領域領軍企業,核心產品覆蓋廣泛。半導體檢測設備領域領軍企業,核心產品覆蓋廣泛。公司在顯示測試領域綜合競爭力以及行業地位持續提高,是國內半導體檢測設備領域領軍企業之一,核心產品已覆蓋先進制程,膜厚產品、OCD 設備以及電子束缺陷復查設備已取得先進制程重復性訂單,新能源領域相關產品研發工作取得重要進展,部分產品
104、已通過目標客戶認證并實現大規模銷售,半導體、新能源領域已成為公司經營業績的重要支撐。同時,在新型顯示以及智能和精密光學儀器領域取得明顯進展,并進一步拓展新型顯示領域 AR/VR 產業相關業務的發展。Micro-OLED 成為國內首屈一指進入 Micro-OLED cell 段檢測方案提供商,在 Micro-OLED 模組檢測端與全球頂尖客戶達成合作并已完成部分交付。40/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4、芯源微:國產涂膠顯影設備龍頭,浸沒式機臺進展順利芯源微:國產涂膠顯影設備龍頭,浸沒式機臺進展順利 國產涂膠顯影設備龍頭,營收穩健增長。國產涂
105、膠顯影設備龍頭,營收穩健增長。芯源微產品主要包括光刻工序涂膠顯影設備、單片式濕法設備,目前已形成前道涂膠顯影設備、前道清洗設備、后道先進封裝設備、化合物等小尺寸設備四大業務板塊,產品已完整覆蓋前道晶圓加工、后道先進封裝、化合物半導體等多個領域。根據公司業績快報,2024年實現營收 17.7 億元,yoy+3.1%,實現歸母凈利潤 2.11 億元,yoy-15.9%,單季來看,24Q4 公司實現營收 6.65 億元,yoy+30.35%,qoq+61.9%,實現歸母凈利潤 1.03 億元,yoy+239.7%,qoq+227.8%。四大業務板塊齊頭并進。四大業務板塊齊頭并進。前道涂膠顯影設備方面
106、,公司作為目前國內唯一可提供量產型前道涂膠顯影機的廠商,目前已完成在前道晶圓加工環節 28nm 及以上工藝節點的全覆蓋,并可持續向更高工藝等級迭。前道清洗設備方面,公司戰略性新產品前道化學清洗機具有高工藝覆蓋性、高穩定性、高潔凈度、高產能等多項核心優勢,可適配高溫 SPM 工藝,整體工藝覆蓋率達 80%以上,前道物理清洗設備可廣泛應用于國內 28nm 及以上工藝制程的晶圓制造領域。后道先進封裝設備方面,公司后道涂膠顯影設備主要應用于先進封裝技術 BGA、Flip-Chip、WLCSP、CSP、2.5D、3D 等涂膠顯影工藝,可實現高黏度 PR、PI 涂敷及多種顯影工藝,公司提前布局自主研發的全
107、自動臨時鍵合及解鍵合機,針對 Chiplet 技術解決 41/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 方案,可應用于 InFO、CoWoS、HBM 等 2.5D、3D 技術路線產品?;衔锏刃〕叽缭O備方面,主要應用于 4-8 寸晶圓工藝,產品包括涂膠顯影機、清洗機、去膠機等濕法類設備及 SiC 劃裂片設備。5、芯、芯碁碁微裝:國產直寫光刻設備龍頭,泛半導體打開增量空微裝:國產直寫光刻設備龍頭,泛半導體打開增量空間間 業績持續增長,盈利能力穩步提升。業績持續增長,盈利能力穩步提升。公司 2024 年 Q1-Q3 實現營業收入 7.2 億元,同比增長 37
108、.1%,主要得益于市場開拓力度加大、產品線豐富及中高端產品布局的推進;歸母凈利潤 1.6 億元,同比增長30.9%,公司通過精細化管理提升了運營效率,有效控制了成本,促進了凈利潤的增長。單季度來看,2024Q3 實現營業收入 2.7 億元,同比增長 30.9%;歸母凈利潤 0.5 億元,同比增長 18.6%。持續新品研發,開拓技術創新。持續新品研發,開拓技術創新。1)先進封裝:晶圓級封裝 WLP2000 設備技術已較成熟,除了 WLP 晶圓級封裝,公司在 PLP 板級封裝也有相應布局,應用面將會更加廣闊;2)鉆孔設備:激光鉆孔系列目前已有陸續出貨,技術進展順利,鉆孔設備市場需求較大,國產化率很
109、低,公司將加大產品市場推廣力度;3)新品鍵合產品:公司鍵合設備可實現熱壓鍵合,目前支持最大晶圓尺寸為 8 英寸,采用半自動化操作,可運用于先進封裝、MEMS 等多種場景。國內領先直寫光刻設備廠商,把握行業機遇深化發展。國內領先直寫光刻設備廠商,把握行業機遇深化發展。公司專業從事以微納直寫光刻為技術核心的直接成像設備及直寫光刻設備的研發、制造、銷售以及相應的維保服務,產品功能涵蓋微米到納米的多領域光刻環節。PCB 行業逐步回暖,有望進入新增長周期,同時在人工智能的發展推動下,需求高端化發展,直寫光刻加速替代,公司精準捕捉行業升級和國產替代機遇,加快 PCB 設備產品升級,加大高端阻焊設備擴產,不
110、斷豐富泛半導體產品矩陣,推進直寫光刻技術應用拓展不斷深化。、6、盛美上海:全球清洗設備領先廠商,打造半導體設備平臺盛美上海:全球清洗設備領先廠商,打造半導體設備平臺 42/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 清洗設備收入增長強勁,毛利率水平平穩。清洗設備收入增長強勁,毛利率水平平穩。2024 年全年,公司實現營業收入 56.2 億元,同比增長44.5%,主要得益于全球半導體市場需求的持續增長,尤其是中國大陸市場的強勁需求;實現歸母凈利潤 11.5 億元,同比增長 26.7%;主營業務毛利率 48.1%,較為平穩。受益于半導體行業景氣以及公司產品結構
111、多元化的發展策略,公司 2024 年半導體清洗設備收入 40.6 億元,同比增長約 55.2%,毛利率46.2%。推進產品工藝創新,差異化優勢明顯。推進產品工藝創新,差異化優勢明顯。1)Track 設備:在結構設計和核心研發技術與友商相比存在差異化技術優勢,在高產出上展現出明顯優勢,開發了世界首創的無接觸背面清洗模塊,解決了 Track 涂膠后的硅片對光刻機工件臺的污染問題,免除對光刻機工件臺的清洗,提升整個系統的產出率;2)PECVD 設備:采用盛美獨特全球首創的“1 個腔體 3 個卡盤”的設計,可在同一平臺上實現多種 PECVD工藝,未來 PECVD 設備在更多國內客戶完成驗證后,將快速進
112、入國際市場;3)UltraCbev-p 面板邊緣刻蝕設備:公司推出 UltraCbev-p 面板邊緣刻蝕設備,面板為方形,可解決邊緣的四方片的邊緣清洗,專為銅相關工藝中的邊緣刻蝕和清洗而設計,能夠同時處理面板的正面和背面的邊緣刻蝕,顯著提升了工藝效率和產品可靠性。全球領先清洗設備廠商,平臺化設備布局。全球領先清洗設備廠商,平臺化設備布局。公司自設立以來,始終致力于為全球集成電路行業提供領先的設備及工藝解決方案,堅持差異化國際競爭和原始創新的發展戰略,形成了平臺化的半導體工藝設備布局,包括清洗設備、半導體電鍍設備、立式爐管系列設備、前道涂膠顯影 Track 設備、等離子體增強化學氣相沉積 PEC
113、VD 設備、無應力拋光設備、后道先進封裝工藝設備以及硅材料襯底制造工藝設備等。7、新益昌:深耕顯示固晶機,積極切入半導體領域、新益昌:深耕顯示固晶機,積極切入半導體領域 新益昌發布 24 年全年業績快報,實現收入 9.34 億元(yoy-10.2%),歸母凈利潤 4304 萬元(yoy-28.6%),主要系受復雜的市場環境等因素的持續影響,公司將繼續聚焦智能制造裝備行業發展主線,積極調整戰略布局,持續加大研發投入,提升生產效能,豐富和優化產品品類及結構,加大海外市場拓展,努力尋求更多新增長點,持續為合作伙伴們提供創新和可衡量的增值服務以應對多變的市場環境并推動業績回升。深耕專注固晶機領域,不斷
114、提升核心技術競爭力。深耕專注固晶機領域,不斷提升核心技術競爭力。公司持續保持核心競爭力的自我迭代,公司緊跟市場需求在 Mini/MicroLED、半導體等領域新產品的研發持續投入為產品的未來市場開發奠定堅實基礎。43/44 2025 年年 4 月月 28 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司通過自主研發掌握了高速混合信號無線傳輸技術、并行計算技術、MiniLED 缺陷檢測算法、智慧產線等多項核心技術,是率先研發出可用于 MiniLED 生產的智能制造裝備的國內企業,相關設備的技術指標處于行業領先水平。8、拓荊科技:深耕國產薄膜沉積設備領域,產品覆蓋度及出拓荊科技:深耕國產薄膜沉積設
115、備領域,產品覆蓋度及出貨量快速提貨量快速提升升 營收高速增長。拓荊科技 24Q1-Q3 實現營收 22.8 億元,yoy+33.8%,實現歸母凈利潤 2.7 億元,yoy+0.1%,毛利率 43.6%。前三季度公司營收穩步提升,主要系持續高強度研發投入,新產品及新工藝機臺在客戶端驗證取得了突破性進展,且公司多款基于新型設備平臺(PF-300M 和 PF-300TPlus)及新型反應腔(Supra-D)開發的工藝設備實現收入確認。公司 24 年前三季度研發投入達 4.81 億元,yoy+35.73%。加速新品推出,夯實核心競爭力。加速新品推出,夯實核心競爭力。1)超高深寬比溝槽填充 CVD 設備
116、:公司自主研發并推出的超高深寬比溝槽填充 CVD 產品,可在晶圓表面沉積高品質介電薄膜材料,經固化及氧化等處理工藝后,可達到完全填充間隙而不留下孔洞和縫隙的效果,首臺已通過客戶驗證,實現了產業化應用,并獲得客戶重復訂單。2)PECVDBianca 設備:主要應用于集成電路制造過程中對晶圓翹曲的糾正以及晶圓背面保護,可應用于存儲領域及邏輯領域,已通過客戶驗證并實現了產業化應用,截至 2024 年上半年末,累計超過 25 個反應腔獲得訂單,部分反應腔已出貨至客戶端。布局混合鍵合設備,開辟第二成長曲線。布局混合鍵合設備,開辟第二成長曲線。隨著人工智能(AI)和高性能計算(HPC)應用的擴展,以及對計
117、算能力、內存帶寬和能源效率的需求持續提升,先進封裝技術在半導體行業的重要性日漸顯現,同時,受 AI、HPC、汽車及 AIPC 等新興應用需求推動,全球先進封裝市場增長迅速。面對新的技術趨勢和市場需求,公司前瞻布局,推出了應用于晶圓級三維集成領域的混合鍵合(Hybrid Bonding)設備產品系列。面向三維集成應用領域,形成了晶圓高速高精度對準技術、混合鍵合實時對準技術。七七、參考研報、參考研報 1.萬聯證券-2025 年電子行業投資策略報告:砥礪創新,守正出奇 2.國聯民生證券-電子行業專題研究:關稅有望加速半導體設備國產替代 3.申萬宏源-半導體設備行業系列報告之九:自主可控向上游深化,半導體零部件有望復刻設備成長 4.西部證券-2025 電子行業年度策略:AI 算力+端側方興未艾,自主可控之道行則將至 5.國泰君安-先進封裝設備行業深度報告:AI 拉動算力需求,先進封裝乘勢而起 44/44 2025 年年 4 月月 28 日日行業行業|深度深度|研究報告研究報告 6.開源證券-盛美上海-688082-公司首次覆蓋報告:國產清洗設備龍頭,塑造半導體設備平臺化藍圖7.華金證券-北方華創-002371-塑造刻蝕/薄膜沉積/清洗/熱處理平臺企業,深度受益國產替代戰略發展免責聲明:以上內容僅供學習交流,不構成投資建議。