2020年半導體設備芯片制造行業市場產業國內外龍頭對比研究報告（108頁）.pptx

1、2020年深度行業分析研究報告,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,正文目錄,5,第一部分：半導體設備是行業基石，國內企業即將迎來歷史轉折期 第二部分：芯片制造工藝流程拆分：薄膜工藝介紹及國內外龍頭對比分析 第三部分：芯片制造工藝流程拆分：刻蝕工藝介紹及國內外龍頭對比分析 第四部分：芯片制造工藝流程拆分：光刻工藝介紹及國內外龍頭對比分析 第五部分：芯片制造工藝流程拆分：清洗工藝介紹及國內外龍頭對比分析 第六部分：國產設備企業介紹,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,資料來源：wind,1.1新一輪半導體行業上行周期有望拉動設備需求,-30%,-20%,-10%,0%,10%,20%,30%,40%

2、,0,50,000,100,000,150,000,200,000,250,000,300,000,350,000,400,000,450,000,500,000,1999 2000,2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008,2009,2010 2011 2012 2013,2014 2015 2016 2017,2018 2019,美洲歐洲日本亞太同比變化,3G通信,經濟復蘇，PC、 消費電子、移動 通信產品需求旺 盛,內存價格戰，,美國次貸危機,互聯網泡,沫,智能手機 需求爆發,歐債危機，PC端,受手機及平板沖,擊需求下滑,發展中國家經濟 快速增長，拉

3、動 電子產品需求,歐洲危,機，DRAM,產能過剩,消費電子、 汽車電子 需求增加,貿易摩擦，,智能手機,市場飽和,半導體行業存在周期性，主要受兩個因素影響，宏觀經濟和技術革新。1）宏觀經濟變化影響人們消費能力和意愿，通過下游市場需求影響整個行業景氣 度；2）技術革新通過刺激下游消費意愿甚至強制改變市場格局。以2020年為錨，5G商用化、數據中心、物聯網、智慧城市、汽車電子等一系列新技術 及市場需求做驅動，給予半導體行業新的動能。 半導體設備對行業周期變化敏感，行業周期性變化必然伴隨產能的增減和產品的迭代。產能變化對應設備數量的變化，工藝變化對應設備的迭代，新一 輪增長周期有望帶動設備需求。 圖

4、：全球半導體銷售（百萬美元）及周期性劃分,6,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.2半導體行業格局及設備所處位置,資料來源：公開資料整理,資料來源：麥肯錫,圖：集成電路產業鏈結構圖：半導體行業倒三角框架 軟件、傳媒、網絡等 年產值數十萬億美元 電子系統 年產值數萬億美元 半導體制造 年產值5000億美元,半導體設備 年產值600億美元,1.2.1,半導體設備是支撐行業發展的基石 集成電路產業鏈主要包含電路設計、晶圓制造和封裝測試三個部分，其中制造和封測環節與設備、材料息息相關。 半導體設備總市值大概600億美元，支撐全球上萬億的電子軟硬件大生態。整個半導體行業呈倒三角結構，設備對整個半導體行

5、業來說有放大和支撐作 用，確立了整個產業可達到的硬性尺寸標準邊際值。IC制造過程中，從前道到后道會經過上千道加工工序，涉及到的設備種類大體分9類，細分又可以劃 出數百種不同的機臺。,7,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.2半導體行業格局及設備所處位置,晶圓安裝機 劃片機 清洗設備 AOI,貼片機 烤箱,引線鍵合機 微波/等離子清 洗 AOI,注塑機 激光打標機 烤爐 X-ray,切筋/成型 設備 AOI,測試設備,背面減薄 檢測設備 貼膜機 減薄機 厚度/粗糙度 測量儀 剝膜機,晶圓切割,貼片,引線鍵合,模塑,FT,后道 工藝,切筋/成塑,資料來源：公開資料整理,8,請務必閱讀正文之后的免

6、責條款部分,1.2半導體行業格局及設備所處位置,根據摩爾定律演進，每隔18-24個月芯片性能將提升一倍。半導體行業追趕摩爾定律主要依靠的是“行業基石”半導體設備不斷的更新迭代，因此先進設 備的開發進度主導整體發展速度。 制程工藝的研發和生產成本逐代上漲，28nm節點之后每代芯片流片成本提高約50%。先進制程高額的研發成本和資本投入提高了行業準入門檻，直接導 致先進制程格局集中化。目前全球具備7nm以下芯片制造能力的公司只剩下臺積電和三星，以及2021年有望重啟7nm計劃的英特爾和奮力趕超的國產龍 頭中芯國際。 圖：摩爾定律圖：不同工藝節點下的芯片流片成本（百萬美元）,+50%/代,1.2.2,

7、資料來源：TEL公司公告,資料來源：IBS,9,設備的開發進度主導行業發展速度,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.2半導體行業格局及設備所處位置,隨著工藝節點的推進，參與競技 的玩家越來越少，28nm到14nm是 一個明顯的分水嶺，14nm開始使 用3D結構晶體管，制造難度驟增。 目前具備14nm及以下制造實力的 公司全球只剩下六家。,Foundry,IDM,未來發展,其他 華潤微電子 X-Fab 先進半導體 阿爾蒂斯半導體 世界先進 東部高科 華虹宏力 TowerJazz 力晶 中芯國際 聯華電子 格芯 臺積電,其他 武漢新芯 華力微電子 三重富士通 阿爾蒂斯半導體 世界先進 東部高科

8、華虹宏力 TowerJazz 力晶 中芯國際 聯華電子 格芯 臺積電,其他 武漢新芯 華力微電子 三重富士通 力晶 中芯國際 聯華電子 格芯,臺積電,其他 武漢新芯 華力微電子 三重富士通 力晶 中芯國際 聯華電子 格芯 臺積電,華力微電子 中芯國際 聯華電子 格芯 臺積電,華力微電子 格芯 臺積電,中芯國際 聯華電子 格芯,中芯國際,臺積電,臺積電,中芯國際,臺積電,臺積電,精工愛普生 英飛凌 德州儀器 索尼 恩智浦 瑞薩 富士通 IBM 東芝電子 意法半導體 三星半導體 Intel,精工愛普生 英飛凌 德州儀器 索尼 恩智浦 瑞薩 富士通 IBM 東芝電子 意法半導體 三星半導體 Inte

9、l,英飛凌 德州儀器 索尼 恩智浦 瑞薩 富士通 IBM 東芝電子 意法半導體 三星半導體 Intel,瑞薩 富士通 IBM 東芝電子 意法半導體 三星半導體 Intel,IBM 東芝電子 意法半導體 三星半導體 Intel,意法半導體 三星半導體 Intel,三星半導體 Intel,三星半導體 Intel,三星半導體,三星半導體,130nm,90nm,65/55nm,45/40nm,32/28nm,22/20nm,16/14nmFinFET,10nmFinFET,7nmFinFET,5nm,圖：全球半導體制造企業競爭格局變化,10,資料來源：集成電路產業全書,請務必閱讀正文之后的免責條款部分

10、,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.1,邏輯芯片制程演進對設備的影響,制程差異化主要發生在前道FEOL工序，晶體管結構變化直接導致加工工序不同，進而對設備的需求量有很大影響。根據硅片供應商SUMCO統計， 2019年全球邏輯芯片使用65nm以內制程合計占比約85%，其中20nm以下高端制程芯片占比約50%。 對比分析多種不同工藝節點主流前道制程加工步驟，隨節點推進，薄膜、刻蝕、光刻和清洗步驟明顯增多。晶體管結構進化路線圖：1）早期使用平面結 構，各代制程差別并不大。2）22nm以下開始使用3D FinFET晶體管結構，導致部分加工步驟大幅度增多。目前FinFET結構已支持16/14nm和

11、10/7nm兩 個工藝世代，臺積電5nm工藝繼續采用FinFET結構。3）5nm以下有望使用GAAFET結構。 圖：全球邏輯芯片不同制程占比變化表：多種不同工藝節點主流前道制程加工步驟統計對比,資料來源： 圖：從晶體管結構的演變,22nm,11,資料來源：公開資料整理,資料來源：ASML,14-5nm,3nm,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.2,存儲芯片制程演進對設備的影響,存儲器占據整個半導體約1/4的市場空間，其技術變革會對設備需求有很明顯的影響。根據WSTS2019年數據，全球半導體行業的整體規模在4000億美 元以上，存儲器的市場規模超過100

12、0億美元。存儲器市場又可以細分為DRAM、NAND和NOR，分別占比53%、42%和3%。 存儲芯片制程演進：1）因為NOR的結構和市場需求限制，目前主流制程為平面46nm，技術推進緩慢；2）平面NAND制程到16nm時需要TLE或SAQP 工藝，當低于10nm節點需要至少在3個關鍵層AA、WL、BL使用成本昂貴的4重曝光工藝。為了降低成本，制造商開始使用全新的3D GAAFET結構，3D NAND對光刻要求放寬，主要挑戰變成HAR孔刻蝕（STI、階梯接觸孔、channel孔）的蝕刻、清潔以及階梯薄膜層正形沉積工藝。3）DRAM技術難點也 是在HAR刻蝕（BWL溝槽、SNC孔、SN孔）、清洗、

13、ZAZ絕緣層薄膜工藝。 圖：全球存儲器市場分布圖：存儲芯片結構演變,53%,42%,3% 2%,DRAM NAND Flash NOR Flash 其他,NOR,平面NAND,3D NAND,DRAM,12,資料來源：前瞻經濟學人,資料來源：公開資料整理,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,圖：2Xnm DRAM結構圖,1.3.2,存儲芯片制程演進對設備的影響,以2Xnm DRAM（-28nm工藝）為例，外圍電路與普通邏輯電 路加工步驟基本一致，主要是陣列區采用的埋線工藝 （BWL）、晶體管連接的電容筒SN會使用很多道薄膜和刻蝕 加工步驟，相應的清洗次數也明顯增加

14、。 DRAM特殊結構會涉及到數道關鍵的硅/介質刻蝕和成膜工藝 組合，使用的設備是技術難度很高的HAR（高深寬比）刻蝕 機和ALD（厚度、平整度、填充率俱佳）介質薄膜設備。 表：2Xnm DRAM對比28nm邏輯電路制程前道加工步驟增量,資料來源：,資料來源：集成電路元件、技術與制造 13,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,圖：36層3D NAND結構圖,1.3.2,存儲芯片制程演進對設備的影響 以36層3D NAND為例，外圍電路與普通邏輯電路前道加工步驟基本一致，主要區別集中 在單元陣列區，2D-3D主要變化是器件從平面變成立式，新增加工步驟：多層臺階結構 和

15、階梯CT都會用到多次薄膜+光刻+刻蝕組合；Channel和isolation結構的HAR刻蝕和成膜 工藝。 3D NAND由于層數的不同，加工步驟及設備需求會出現成倍增長，目前主流產品層數為 64/96層，合計占比超過80%，2020年之后主流將會切換至128層產品，加工步驟又會翻 倍。,2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600,1X nm1Y nm1Z nm32L48L64L96L128L192L,資料來源：,14,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.3,多重圖形技術使光刻、薄膜、刻蝕和清洗步驟變多,第一次光刻,刻蝕掩模

16、版1,第二次光刻,刻蝕掩模版2,刻蝕最終圖案,雙重曝光技術,用光源對光刻膠 進行曝光處理,光刻膠,刻蝕,去掉光刻膠， 完成刻蝕,光罩,移除已曝光的 光刻膠,普通光刻技術,光刻膠 1st HM 2nd HM,為滿足集成電路尺寸持續縮小的趨勢，人們從設備和制造工藝兩方面同時尋求解決方案。28nm是最后一代可利用傳統的單次曝光光刻工藝實現低成本量 產，20nm以下技術開始使用EUV光刻機或是多重圖形化技術方法實現成更小圖形尺寸。 圖：雙重曝光技術介紹,LELE是光刻-刻蝕-光刻-刻蝕雙重圖 形化技術；即在同一襯底上順序進行 兩次光刻-刻蝕工藝使得圖形密度提 高一倍；此雙重圖形化技術方案對光 刻對準要

17、求極高。,工藝延伸,10nm邏輯器件的M1圖形最小尺寸是 44-48nm，需使用LELELE工藝。三重 光刻技術的難度主要是三張掩模的圖 形拆分和對準以及成本顯著提高的問 題。,15,資料來源：Lam Research整理,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.3,多重圖形技術使光刻、薄膜、刻蝕和清洗步驟變多,ArF浸入式光刻機+自對準多重曝光技術所能達到的業內公認極限為11nm，從中芯國際反饋的最新制程進展來看，在EUV光刻機問題沒有解決之前，我 們認為短期我國半導體產業會在10nm節點暫滯，期間有利于技術的沉淀和積累，個別核心技術短板也有望在這段期間補齊

18、。 圖：自對準多重曝光技術介紹,自對準雙重曝光技術（SADP)是通過 沉積和刻蝕出spacer，以此為硬掩膜 解決了193nm浸入式光刻與極紫外 (EUV)光刻之間的過渡問題，是目前 主流的14nm FinFET制造工藝。,工藝延伸,自對準四重圖形技術(SAQP) 是5nm工 藝開發的基礎。自對準曝光技術不用 考慮掩模對齊的問題，具有低成本， 工藝集成相對簡單等優點。,光刻,刻蝕出 1st心軸,沉積+刻蝕 出spacer2,移除1st心 軸，刻蝕 2nd心軸,沉積+刻蝕 出spacer1,移除2nd 心軸,刻蝕圖案,自對準四重曝光技術,光刻,刻蝕出心軸,沉積+刻蝕spacer,移除心軸,刻蝕圖

19、案,自對準雙重曝光技術,16,資料來源： Lam Research,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.3,多重圖形技術使光刻、薄膜、刻蝕和清洗步驟變多,20012002200320042005,2006,2007,2008,2009,2010,2011,2012,2013,2014,2015,2016,2017,根據SEMI統計各類設備在晶圓產線中的價值占比，刻蝕和薄膜（CVD和PVD合計）價值占比有明顯上升趨勢。主要是因為尺寸縮 小趨勢下半導體結構由2D向3D轉化，會用到更多的光刻+薄膜+刻蝕工藝組合，其中尺寸縮小會出現更多的HAR（高深寬比）結 構，

20、刻蝕工藝難度提高也會導致價值占比提高。 圖：各類設備在晶圓產線中的價值占比 光刻機檢測設備刻蝕設備化學薄膜沉積設備其他沉積清洗設備 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%,資料來源：中微公司招股書 17,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,資料來源：TEL公司公告,HAR DRAM,3D NAND,Fin FET,GAA FET,3D結構化,1.3.4,尺寸縮減+3D結構化是半導體設備發展核心驅動因素,尺寸縮減影響的是平面圖形CD，3D結構化影響的則是對深寬比AR，這也是物理結構方面影響設備進步的兩個重要指標。尺縮趨勢重點推動光刻設備的

21、 進步，3D趨勢重點推動刻蝕、薄膜設備的進步。兩因素共同推動了IC整體結構的復雜化，進而推動CMP、清洗、離子注入、檢測等設備的進步。 圖：各類設備在晶圓產線中的價值占比,18,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,資料來源：TEL公司公告,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.4,尺寸縮減+3D結構化是半導體設備發展核心驅動因素, 隨著新應用的出現和晶圓制造難度的提升，半導體設備供應商將迎來更多機會。根據TEL估計，每月投產10萬片晶圓所需要的設備投入，DRAM 1Z節 點約70億美元，3D NAND 12X約80億美元，邏輯5nm節點約200億美元。下游新應用的出現以及各類芯片的技術升級，將

22、從數量和新增價值量兩方面 共同拉動半導體設備市場需求。 圖：晶圓制造設備投資（TEL估計每月投產100K片晶圓）,19,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,圖：從DRAM加工過程技術挑戰設備需求,資料來源：TEL公司公告,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.4,尺寸縮減+3D結構化是半導體設備發展核心驅動因素,DRAM主要面臨著尺寸、材料和集成化挑戰。DRAM可 以簡單認為是由一個晶體管及上方的桶狀電容兩部分構 成，DRAM最難加工的便是電容及與下方晶體管的連接 孔CT部分。隨著尺寸縮小，在電容、WL、BL、STI會使 用多重曝光工藝。 為了節省面積，外圍電路晶體管部分也會使用HKMG和 F

23、inFET。16nm節點深寬比高達50：1，這個趨勢還在 繼續向80：1趨近。 制造高深寬比結構不光依賴于個別種類機臺，而是需要 光刻、刻蝕、薄膜沉積、清洗的協同效應才能達到目 的。 DRAM的技術推進將持續刺激上述四類設備的產品開發 速度和市場需求。,互聯層,連接通孔,位線,埋入式柵極,電容,STI,29,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,圖：從3D NAND加工過程技術挑戰設備需求,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.4,尺寸縮減+3D結構化是半導體設備發展核心驅動因素, NAND使用垂直3D結構之后尺縮效應不再受光刻限制，而是受多 重介質ONON或OPOP堆疊的具體數量限制。每一代新

24、的產品變化 最大的就是深寬比大幅增長，該結構對設備提出更大的挑戰。 縱向堆疊多層存儲單元是未來的發展趨勢，根據3D NAND技術路 徑圖規劃，2020年之后層數將達到120層以上。無限堆疊是不現實 的，需要配合其他工藝改良。引入縱向收縮單元尺寸技術、多層堆 疊、橫向收縮技術（增加Slit間內存孔數量+縮小存儲孔直徑提高密 度）。推進存儲芯片的高密度化是無法繞開HARC蝕刻和多層薄膜 沉積的工藝。,字線隔離,柵極,溝槽,互聯線,表：3D NAND技術路徑圖 2016-20172018-20192020-20212022-2023,資料來源：TEL公司公告,資料來源：TEL公告，LithoVisi

25、on 2018,21,9X,90 7 50-60 12X,節點（層數） 堆垛高度（m） 雙層結構厚度（nm） 多層堆疊 孔徑 CD(nm) 隔離區間通孔數 垂直間距(nm) 位線CD(nm),4864/72 3.55 6260 4X6X 65-100 65-100 44 50-7040-60 2020,65-100 65-100 488 40-604050 20-4040,120 8 45-50 25X 65-100 8 4050 40,140 9 45 51X 65100 8 4050 40,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.5,全球及中國設備市場需求

26、,2019年市場規模約598億美元，中國大陸半導體設備市場規模為136億 美元，全球占比22.5%，近5年復合增速達25%。晶圓處理環節的投入 占比越來越高，2018年市場銷售額達502億美元，占所有半導體設備市 場約80%。中國大陸地區半導體設備銷售占比逐年走高，第三次產業轉 移趨勢越見明顯。隨著大陸晶圓廠進入密集建設期，半導體設備需求未 來預計繼續持續增長。,22,wind,圖：設備在不同環節占比及晶圓處理類設備銷售額,資料來源：wind,100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%,圖：各地區半導體設備銷售占比 日本北美歐洲韓國,中國臺灣,中國大

27、陸,其他地區,100% 80% 60% 40% 20% 0%,60 50 40 30 20 10 0,封裝設備 晶圓處理設備,廠務設備、掩膜版/光罩等其他設備 測試設備 晶圓處理銷售額（十億美元）,圖：世界及中國半導體設備銷售額（十億美元）,400% 300% 200% 100% 0% -100%,70 60 50 40 30 20 10 0,世界半導體設備銷售額 世界同比（%）,中國大陸 中國大陸同比（%）,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,集成電路產業鏈逐步從美國、日本、歐洲和中國臺灣向中 國大陸和東南亞等地區轉移，有利于國內企業研發先進技 術和積累管理經驗

28、，促進本土企業的快速發展。產業鏈轉 移的全球大趨勢為中國大陸集成電路行業的發展提供了新 的機遇。 第一次產業轉移（美國-日本）：第一階段轉移為技術、 利潤含量較低的封裝測試環節。 第二次產業轉移（日本-韓國、臺灣）：第二階段轉移為 集成電路精細化分工。 第三次產業轉移（韓國、臺灣-中國大陸）：第三階段轉 移為產業規模。隨著大陸新增晶圓廠產能逐步釋放，將會 為國內集成電路行業在降低成本、地域便利性、產品多樣 化等方面提供支持，對于集成電路產業的發展起到了促進 作用。,圖：全球半導體產業轉移路徑,資料來源：半導體行業觀察,1.3.5,23,全球及中國設備市場需求,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,

29、1.3半導體設備需求端影響因素,24,1.3.5,全球及中國設備市場需求 國內產能逐步釋放，準備承接半導體產業的第 三次轉移，國產半導體設備迎來新機遇。中芯 國際作為國內最先進的晶圓制造龍頭企業，其 先進制程的突破意味著打開國產芯片制造的上 行壁壘，拉動整個產業鏈向前進步。根據芯思 想研究院2019年年終數據統計，我國已經投產、 在建和規劃中的12英寸晶圓制造線多達40條， 其中存儲類有16條，非存儲類有24條。24條12 英寸晶圓制造線中，宣布量產、投產的有14條， 在建的有5條，規劃的有5條。其中19條晶圓制 造線規劃月產能合計達 64.3萬片，其中14條 量產、投產的規劃月產能為50萬，

30、在建項目規 劃月產能為14.3萬片。隨著產能的逐漸釋放， 預估到2020年底有望達到33萬片。,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.5,全球及中國設備市場需求,25,資料來源：智研咨詢,技術節點(nm)90/6532/2822/2016/1410/75/3,20000,資料來源：WSTS,IBS，各公司官網,2,678,15,20,22,24,場地 設計,設備 初步 設計,廠房 開工,潔凈 室開 工,廠房建 設完畢,潔凈室 完畢,設備安 裝測試,開始生 產, 制程工藝的研發和生產成本逐代上漲，根據市場研究機構IBS的數據，最新的3nm芯片的設計費用約5-1

31、5億美元，一條3nm產線的成本高達150-200億美 元。一個新晶圓投資建設中，設備投入占比最高，約占總投入的70-80%，其中晶圓加工的前道設備合計占設備支出的80%。廠建設周期約為2年，從場 地設計到設備搬入調試大概要歷時20個月。 圖：新建晶圓廠各類投資占比圖：新建晶圓廠各項時間節點規劃,資料來源：中國產業信息網 表 ：不同工藝節點下的研發及資本支出情況,廠房建 設20- 30%,設備投 資 70-80%,廣義檢測 設備,輔助 設備,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.3半導體設備需求端影響因素,1.3.5,全球及中國設備市場需求,根據不完全統計國內8/12寸晶圓廠在建及擬建項目，合計

32、投資規模在6800億到8500億元左右，假設晶圓廠建設75%投資于各類設備的采購，僅新廠建 設便可拉動半導體設備需求空間達5000億元以上。除新建晶圓廠所帶來的設備需求外，未來國內落后制程產線有望升級，進一步擴大設備需求空間。 根據假設各類設備占比估算細分領域設備市場空間，其中光刻、薄膜和刻蝕設備市場空間約在1000億元以上，量測設備約500億元，清洗設備400億元， 其余如注入、熱處理和CMP等設備需求空間大約在200億元左右。 圖：晶圓廠設備投資占比拆分假設,資料來源：智研咨詢,光刻, 26%,刻蝕, 22%,薄膜, 21%,量測, 10% CMP, 4% 熱處 理, 3% 注入, 3%,

33、清洗, 7%,其他, 4%,設備 75%,廠務 25%,表：國內新晶圓建設拉動半導體設備需求空間測算,26,資料來源：中國產業信息網，SEMI,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.4半導體設備供給端影響因素,1.4.1,全球供應商和國內供應商現狀, 半導體設備市場集中度很高，以美國、荷蘭、日本為代表的Top10企業壟斷了全球半導體設備市場75%以上份額。美國著名設備公司應用材料、泛林半 導體、泰瑞達、科天半導體合計占據整個設備市場40%以上份額，而且均處于薄膜、刻蝕、前后道檢測三大細分領域的絕對龍頭地位。技術領先和近半 的市場占有率，任何半導體制造企業都很難完全脫離美國半導體設備供應體系。

34、表：全球前十大半導體設備供應商 20152016201720182019 Rank公司國家 占比 公司國家 占比 公司國家 占比 公司國家 占比 公司國家 占比,27,3 4,ASML Tokyo Electron,荷蘭 14.1%ASML 日本 12.9%Tokyo Electron,荷蘭 14.9%Tokyo Electron日本 16.9%Tokyo Electron日本 13.5%Tokyo Electron日本 17.30% 日本 14.6%ASML荷蘭 16.8%Lam Research美國 13.4%Lam Research美國 15.98%,5KLA-Tencor美國 6.1%

35、KLA-Tencor美國 6.4%KLA-Tencor美國 6.6%KLA-Tencor美國 5.2%KLA-Tencor美國 6.55%,6,日本,2.9%Soluti,日本,Screen SemiconductorScreen Semiconductor,日本 3.3%Advantest日本,Screen Semiconductor,3.2%Soluti,日本 3.68%,7,Screen Semiconductor Soluti Hitachi High- Technologies,日本,3.8%Soluti 日本 2.9%SEMES,韓國,Screen Semiconductor 2.

36、5%Soluti,日本 2.7%Advantest,日本 3.10%,8,Nikon,Hitachi High- 日本 2.4%,日本 2.4%Teradyne,美國 1.8%ASM Pacific Technology,新加 坡,2.96%,9,Hitachi Kokusai,日本 2.3%Kokusai Electric,日本 1.8%Teradyne,美國 2.60%,10,ASM International,Hitachi High- 2.3%Technologies 日本 2.2%Nikon 日本 1.9%ASM International 荷蘭 1.7%Hitachi Kokusa

37、i,Technologies 荷蘭 1.6%Hitachi Kokusai 日本 1.6%Daifuku,Hitachi High- 日本 1.6%,Hitachi High- 日本 1.7%,TechnologiesTechnologies,日本 2.36%,合計占比77.5%87.2%97.3%76.4%91.1% 美國企業占比39.5%45.4%51.5%37.7%43.62% 資料來源：公開資料整理,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.4半導體設備供給端影響因素,1.4.1,全球供應商和國內供應商現狀,28,資料來源：中國電子專用設備工業協會,從供給端分析，根據中國電子專用設備工業協

38、會的統計數據，2019年國產半導體設備銷售額預計為133.7億元，自給率為14.2%，尚有巨大的替換空 間，一旦國產設備商技術指標達到國際主流水平，自給率有望進一步提高。國產半導體設備可細分為集成電路、LED、光伏、面板等，2019年國產集成 電路設備只有43.2億元，占比32.3%，國產替代的自給率為4.59%。 整體看，國內集成電路設備的自給率很低，對應巨大的需求缺口，半導體設備重度依賴進口為我國依靠半導體產業作為產業升級的新引擎埋下隱患。最 近的華為制裁升級已經初窺端倪，國產半導體設備實現國產替代勢在必行。 圖：國產半導體設備自給率圖：各細分領域國產設備銷售額（億元）,資料來源：中國電子

39、專用設備工業協會,18% 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0%,1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0,20132014201520162017,2018,2019,0%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,20 0,60 40,100 80,140 120,160,180,201320142015201620172018,2019,2020E,國產半導體設備銷售額（億元）中國大陸半導體設備銷售額（億元）集成電路光伏LED其他集成電路設備占比 自給率（%）,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.4半導體設備供給端

40、影響因素,1.4.1,全球供應商和國內供應商現狀,2019年我國半導體設備市值941.5億元，國產IC設備占比4.59%，國產設備合計占比14.2%。半導體產業市值10000億以上，其中集成電路領域市場占比 合計75%。我國半導體設備可撬動半導體市值倍數高達10.7倍。 美國設備供應商全球占比約45%，折算到我國半導體設備市值約363.5億元，根據10.7倍撬動比例，美國設備企業會映射到國內整個半導體行業約3800 億元資產。這部分資產均潛在受到中美貿易摩擦影響以及美國在設備制裁方面的風險。鑒于比例如此高的潛在威脅，半導體設備國產化勢在必行。 圖：半導體設備所映射資產情況,資料來源：wind,

41、4.59%,9.61%,85.80%,IC設備 非IC設備 非國產化設備,市值 941.5 億,30.37%,21.31%,23.29%,25.03%,IC設計 IC制造 IC封測 非IC,市值 10087 億,29,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.4半導體設備供給端影響因素,39,1.4.1,全球供應商和國內供應商現狀,細分市場依然是被海外供應商壟斷，頭部三家公司合計高 達60-90%。更有類似于應用材料、TEL橫跨多細分領域成 為航母級龍頭企業。 通過外延并購或是自主研發，我國在晶圓制造前道設備均 有布局，但是各公司技術開發進度大部分處于28-14nm節 點范圍，距離國際先進水平尚有

42、一定距離。 表：2019年設備市場空間及競爭格局,資料來源：Gartner,表：國內半導體設備供應商技術進展,資料來源：公開信息整理,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.4半導體設備供給端影響因素,1.4.2,國內半導體設備生態進入歷史轉折期,為積極應對產業轉型，國家十分重視半導體產業的發展，在政策、資金、人才都給予全力支持，全方位推動半導體國產化進程。國 家發布國家集成電路產業發展推進綱要提到國產半導體產業規劃進程和各方面支持框架。 圖：國家集成電路產業發展推進綱要圖：國家支持半導體發展框架,IC行業產值,IC設計,晶圓代工,封裝測試,設備材料,3500億,8710億,移動通信 網絡通信,

43、移動通信 網絡通信 云計算 物聯網 大數據,32/28nm,16/14nm制程 量產,中高水平 占產值30%,65-40nm制程 關鍵設備與 12#晶圓,技術達到國 際大廠水平,打入國際采 購供應鏈,集成電路產 業主要環節 達到國際先 進水平，部 分公司進入 國際第一梯 隊，實現跨 越發展,構建“芯片- 軟件-整機- 系統-信息服 務”產業鏈,2015,2020,2030,政策支持,重大科技專 項,財稅優惠,產業基金,國際合作,資 金, 資本金 低息貸款 項目補助,31,資料來源：國家集成電路半導體產業發展推進綱要,資料來源：上海集成電路創新峰會, 所有制 投融資政 進出口 所得稅策 法律 本土化 上市,人 才 領軍人才 國內人才培養 國際人才引進,請務必閱讀正文之后的免責條款部分,1.4半導體設備供給端影響因素,1.4.2,國內半導體設備生態進入歷史轉折期, 大方向上，國家高度重視和大力支持行業發展，相繼出臺了多項政策，推動中國半導體產業的發展和加速國產化進程，將半導體產業發展提升到國家戰略 的高度，充分顯示出國家發展半導體產業的決心。細節上，為全面發展半導體產業，減少或縮短技術短板，國家制定了一系列優惠政策，大力支持半導體 設備行業發展。 “大基金”是國產半導體建設的指向標，大基金一期總投資額1387億元，其中IC制造占比67%，設計和封測分別占17%和10%，而設備和