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「导 言」
半导体设备是半导体制造的核心支撑，根据其在半导体产品制造过程中使用环节的不同，可分为制造设备和封测设备，其中制造设备是核心设备，具有高技术壁垒、高附加值特点。
中国大陆半导体产业发展起步于1965年，发展较晚，因此在产业链各环节国际竞争力均较弱，尤其是设备环节。同时受《瓦森纳协定》限制、美国制裁升级，国内半导体供应链国产替代势在必行。
中国大陆半导体设备市场规模不断扩大，2021年中国大陆半导体设备市场销售额为296亿美元，同比增长58%，连续两年成为全球最大的半导体设备市场。同时2016-2021年中国大陆半导体设备市场年复合增长率高达30%，远高于产业链其他环节增速，增长势头强劲是半导体优质赛道。
本文研究内容重点由行业认知、行业发展背景、行业发展现状及重点领域机会研判四大板块展开。通过对半导体设备行业特征及产业链分析、行业发展背景及趋势分析、市场发展现状及国产化进程等分析，全方位、系统化了解当前国内半导体设备发展情况。同时，聚焦制造设备，对各细分领域未来发展机会做出研判。
点击链接回顾上部分精彩内容：
1
全球半导体设备市场规模不断扩大，行业发展前景向好。
1.全球半导体设备市场规模快速增长。
数据来源于SEMI，儒余股份整理
2021年，全球半导体设备销售额突破千亿美元，达1026亿美元，同比增长44%，创历史新高。
据SEMI预测， 2022 年，全球半导体设备销售额有望扩增至1140 亿美元，预计至2027年将达到1425亿美元。
2.国际半导体设备龙头对行业2022年发展趋势持乐观态度。
来源于各公司 2021年Q3 业绩说明会纪要，中银证券，儒余股份整理
2
制造设备占据市场主要份额，其中光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备是三大主设备。
制造设备占据市场主要份额，半导体设备市场中制造设备占比重高达85.6%。
制造设备中，光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备是三大主设备，销售额占比较高，合计占据60%以上的市场份额。
数据来源于SEMI，儒余股份整理
3
全球半导体设备市场主要集中在中国台湾、中国大陆及韩国地区。
从市场区域分布看，中国台湾、中国大陆及韩国地区是全球半导体设备主要市场。2021年，该三个地区设备市场规模占全球半导体设备市场规模的77%，市场份额进一步扩大。
分市场发展态势看，中国台湾及韩国地区设备市场规模呈波动变化，而中国大陆设备市场规模基本呈持续提高，到2021年达到翻倍以上增长。
数据来源于SEMI，儒余股份整理
4
行业市场高度集中，美、日、欧厂商具备先发优势，在全球半导体设备市场中占据主导地位。
2021年全球半导体设备市场竞争格局情况
（选取全球前十名半导体设备厂商）
数据来源于中信证券研究部，儒余股份整理
5
中国大陆半导体设备市场规模持续扩大，增长势头强劲。
规模持续扩大，再次成为全球最大的半导体设备市场。2021年，中国大陆半导体设备市场销售额为296亿美元，约占全球份额的28.9%，位居全球第一。
增长势头强劲，是半导体优质赛道。2021年，中国大陆半导体设备市场销售额同比增长58%，显著高于全球市场增速。同时2016-2021年中国大陆半导体设备市场年复合增长率达30%，远高于产业链其他环节增速。
数据来源于SEMI、中国半导体协会等，儒余股份整理
6
薄膜沉积、刻蚀、过程检测、清洗及热处理设备招标数量多，市场需求大。
长江存储：薄膜沉积、刻蚀、过程检测设备招标数量占比较大。
华力集成：过程检测、薄膜沉积、清洗设备招标数量占比较大。
华虹无锡：过程检测、热处理、刻蚀设备招标数量占比较大。
资料来源于中信证券、民生证券研究院等，儒余股份整理
7
美、日设备厂商拥有技术先发优势，占据国内主要市场，同时本土设备厂商市场占比持续提升。
近五年长江存储、华力集成、华虹无锡三大晶圆厂设备招标情况。
长江存储
华力集成
华虹无锡
8
行业内企业规模整体偏小，CR4企业仅占据37%的市场份额。
数据来源于各公司年报、中国电子专用设备协会，儒余股份整理
市场较为集中，北方华创占主导地位。2021年，本土TOP10设备厂商合计市场份额约占49%，TOP4厂商合计市场份额约达37%，其中北方华创以20.6%的市场份额遥遥领先，是行业绝对的龙头。
9
产业布局相对集中，主要分布在北京、上海、沈阳、深圳等科研实力或生产技术较强、经济较发达地区。
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总体来看，企业分布相对集中，由于设备制造对技术及资金的要求较高，因此主要分布在科研实力或生产技术较强、经济较发达地区。
10
国内半导体设备厂商在半导体设备各细分领域均有布局，但以制造设备为主。
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11
国内半导体设备企业重视研发投入，近年来已有一定技术沉淀。
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12
制造设备接连实现技术突破，多个设备已进入产品验证阶段，未来放量可期。
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13
测试设备国产化、国际化成果显著，封装设备突破进行时。
数据来源于SEMI、中国国际招标网等，儒余股份整理
封装设备国产化逐渐突破。2021年12月2日，迈为股份为首家晶圆切割设备国产商获得长电科技、三安光电等一线封装厂中标，凭借激光技术实现晶圆切割设备的国产化突破，此外公司半导体晶圆激光改质切割设备也已研发完成，在产品验证阶段。
1
光刻机
1.半导体工业皇冠上的明珠，技术壁垒极高。
光刻机：以光做画笔，芯片版图曝光成像。
技术层面：是光刻工艺的核心设备，也是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备，包含上万个零部件，集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域等多项顶尖技术。
重要程度：芯片制造中必不可少的精密设备，其光刻的工艺水平直接决定芯片的制程和性能水平，因此光刻机更是被誉为半导体工业皇冠上的明珠。
国内子目前已可量产 90nm光刻机，正在突破28 nm制程。
国际上已经达到7nm 水平，是荷兰阿斯麦突破，且实现全球垄断。
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2.三大主设备之一，价值量高、但需求量少，荷兰阿斯麦全球绝对主导，国内仅上海微电子可提供低端光刻机。
数据来源于SEMI、中国国际招标网等，儒余股份整理
2
刻蚀机
1.造芯的雕刻刀，雕塑芯片使制程微缩，干法刻蚀是目前主流的刻蚀技术。
刻蚀机：将显影阶段印射出来的图形刻蚀成3D结构。
技术层面：芯片制造核心工艺，技术壁垒高，种类较多，工艺复杂。晶圆厂产线上刻蚀工序有上百道，不同工序可能均需设备的特殊研发、单独验证，同时刻蚀的步骤需要射频源、气路、电极、冷热源、真空等多个子系统的精确流畅配合。
重要程度：是图形转移的关键环节，通过多重图形工艺“多次刻蚀”，使先进制程芯片线距得以持续微缩，同时使图形呈现3D结构。
2.三大主设备之一，市场集中度高，国内中微公司、北方华创部分技术已达到国际先进水平。
数据来源于SEMI、中国国际招标网等，儒余股份整理
3
薄膜沉积设备
1.堆叠芯片多层结构，化学气相沉积（CVD）是主要沉积技术。
薄膜沉积设备：沉积物质，以实现晶圆表面薄膜生长。
技术层面：芯片制造核心工艺，技术壁垒高，种类较多，技术分支多，涉及等离子技术。主要分为化学气相沉积（CVD）与物理气相沉积（PVD），其中CVD 的使用越来越广泛，基于CVD发展的ALD 是行业升级的技术方向。
重要程度：是芯片微缩及结构3D化的关键环节，通过多重图形沉积工艺，堆叠芯片多层结构，技术节点越先进的芯片金属层数越多，薄膜沉积设备需求量越大。
数据来源于SEMI、中国国际招标网等，儒余股份整理
2.三大主设备之一，市场集中度较高，拓荆科技、北方华创为国产替代主要力量。
数据来源于SEMI、中国国际招标网等，儒余股份整理
国内厂商尚不存在直接竞争，共同受益国产替代红利。其中拓荆科技引领 PECVD 国产化，北方华创 PVD 优势显著。
拓荆科技主攻CVD 设备，可实现对国外厂商的部分替代；ALD设备实现少量的供货。
北方华创主攻PVD设备，可实现对应用材料设备的部分替代；CVD 领域主要是 8 寸以下设备；ALD 设备实现少量供货。
4
机会研判
1.刻蚀机、CMP机械抛光设备及清洗设备发展机会较大，薄膜沉积设备、过程检测设备发展潜力较大。
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2.半导体设备需求旺盛，有望带动设备零部件行业迎来超高景气度。
半导体设备零部件生产工艺涉及精密机械制造、工程材料、表面处理特种工艺、电子电机整合及工程设计等多个领域和学科，是半导体设备核心技术的直接保障。
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福 利
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END
作者：李丹
编辑：张雪
本文为儒余股份原创，如需转载请联系我司。
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