我們認為，半導體設備行業的核心增長驅動力是下游晶圓廠的資本開支，由于半導體行業的強周期屬性，晶圓廠的擴產節奏及資本開支同樣也呈現較強的周期性特征，帶動半導體設備行業呈現一定的周期性。

近年來，隨著先進制程投資比例逐步加大，以及本地建廠的趨勢興起，全球半導體設備市場的周期性有所減弱，呈現波動上行的趨勢。在經歷了2020-21年高昂的資本開支后，SEMI數據表明2022年全球半導體設備銷售額為1076.5億美元，同比增長4.9%。

其中，中國大陸銷售額為282.7億美元。但受下游需求及宏觀經濟轉弱影響，半導體自2H22進入下行周期，臺積電、美光等半導體制造商宣布削減2023年資本開支，SEMI預計2023年全球半導體設備市場規模將同比減少16.0%至912億美元，而2024年恢復成長17.6%至1071.6億美元。

來源：Gartner，SEMI,華泰研究

01美國對華新規對海外設備廠商的影響

2022年10月7日美國商務部宣布修訂《出口管理條例》，ASML和LAM對此表態不一，ASML表示沒有直接影響23年發貨，或間接影響公司5%積壓訂單，但這些訂單是符合美國出口管制條例的；而LAM則表示或因此減少20～25億美元收入，并明確向中國銷售設備需購買主體和相應技術均不受限。

新規影響不同，或因此前ASML已不得向中國銷售EUV，此次并未收緊美國對光刻機的出口管制，ASML可繼續向中國晶圓廠銷售DUV，而主要限制了除光刻機以外的其他半導體設備。

此外，本次新規主要限制了中國存儲廠商，LAM存儲收入占比52%，受影響較大。

圖｜半導體設備公司中國內地+港澳收入占比，來源：各公司財報，DIGTIMES，華泰研究

02本土半導體設備國產替代化進程

當前重要的本土半導體設備公司產品已涵蓋半導體全產業鏈，但各環節國產替代進程存在較大差異。2022年國產設備公司收入約占全球5%，國產化率18.5%。

當前中國半導體設備產品主要集中在去膠設備/清洗設備/刻蝕設備/化學機械拋光設備/氧化及熱處理設備，根據中國半導體設備招標采購份額計算國產化率，上述環節設備2021年國產化率分別為70%/25%/20%/18%/12%。

此外，薄膜沉積設備實現小部分國產化，國產化率達7%左右。而對于工藝相對復雜的道次所需的半導體設備（如光刻機、過程控制設備、離子注入設備和涂膠顯影設備）主要依賴進口，國產化率仍處于低位，2021年光刻機領域國產化率幾乎為0%，離子注入、涂膠顯影和過程控制設備自給率僅為2%左右。

圖｜2021年半導體制造設備產業鏈地圖

根據各個環節所需設備的市場空間及國產化率，我們將目前的半導體設備國產化進程劃分為三大環節：國產替代程度較高的環節、正在實現國產替代的環節、易被“卡脖子”的亟待突破的重點環節。

03去膠設備及清洗設備國產替代程度較高

去膠設備：根據Gartner，2021年去膠設備的全球市場空間為7億美元，國內市場空間為2億美元，國產化率高達70%。目前去膠設備工藝以干法去膠為主，其中屹唐半導體為干法去膠設備全球龍頭企業，2021年全球市占率達31%，位列第一，比思科、日立高新、LamResearch為其他主要玩家。

根據中國國際招標網數據統計的去膠設備競爭格局，屹唐半導體2021年的國內市占率為81%。屹唐半導體的干法去膠設備可用于90nm到5nm 邏輯芯片、1y到2xnm系列DRAM芯片以及32層到128層3D閃存芯片制造中若干關鍵步驟的大規模量產。

根據Gartner，2021年清洗設備全球市場空間達42億美元，國內市場空間達14億美元，目前我國半導體清洗設備的國產化率已達25%，我們預計到2030年有望翻倍。全球半導體清洗設備行業高度集中，龍頭企業主要是迪恩士、TEL、韓國SEMES、LamResearch等等。近年來盛美上海、至純科技、北方華創等國產設備公司不斷在單片、槽式等清洗設備上有所突破，盛美上海已率先研發出14nm清洗設備并處于客戶驗證中，7/5nm在研。

至純科技目前產品可以滿足28nm全部濕法工藝需求，2022年突破14nm及以下制程并已交付4臺設備。北方華創、芯源微已具備28nm制程技術，14nm在研。盛美上海2021年全球市占率達2.3%。

04國產設備有望在刻蝕、CMP、薄膜沉積等領域率先突破

1、刻蝕設備：根據Gartner，2021年刻蝕設備全球市場空間達200億美元，由LamResearch，TEL，AMAT三巨頭主導市場，國內市場空間為58億美元，主要玩家包括北方華創、中微公司等，目前國產化率已達20%。

北方華創以硅刻蝕、金屬刻蝕為主，ICP刻蝕機領域國內領先，14nm等離子硅刻蝕機在客戶端通過多道制程工藝驗證，已實現量產應用；用于存儲器件的高深寬比刻蝕機已完成研發，進入工藝測試階段，各項技術指標已基本滿足客戶要求。

中微半導體以介質刻蝕為主，已經成功生產出5nm的刻蝕機，并開始獲得臺積電及長江存儲等公司的刻蝕設備訂單。目前國內刻蝕設備雖已實現一定的國產替代，但開發能夠處理這些工藝的干式蝕刻技術和原子層刻蝕（ALE）設備成為當務之急。

2、CMP設備：CMP在半導體前道設備中占比較低，僅為3%。根據Gartner，2021年CMP 設備全球市場空間為28億美元，AMAT聯合日本荏原合計占據了全球90%以上的市場空間。華海清科為國產CMP設備龍頭，21年國產化率達18%，目前在國內成熟制程領域，華海清科28nm及以上制程的主要CMP設備與國際龍頭已不存在明顯技術差距；而在先進制程領域，美國AMAT與日本荏原分別已實現5nm制程和部分材質5nm制程的工藝應用，華海清科的14nm制程工藝技術正處于驗證中。

3、熱處理/氧化擴散設備：根據Gartner，2021年全球市場規模達20億美元，AMAT壟斷近70%的份額，屹唐半導體與北方華創分別占比12%/2%，21年國產化率達12%。屹唐半導體的快速熱處理設備達到國際領先水平，技術突破至14nm，已覆蓋臺積電、三星電子、中芯國際、華虹集團、長江存儲等知名廠商。

4、涂膠顯影設備：涂膠顯影設備是配合光刻機工作的核心工藝設備，根據Gartner，2021年全球市場規模達34億美元，長期被TEL壟斷，國產化率為2%處于低位。

目前芯源微是國內唯一可提供前道高端量產涂膠顯影設備的廠商，尚處于產業化初期，2021年全球市占率為2%，產品覆蓋PI、Barc、SOC、SOD、I-line、KrF、ArF等工藝，ArFi工藝處于研發驗證中，offline-buck、I線、k線等工藝節點取得了客戶的批量重復訂單，其近期新推出的浸沒式高產能涂膠顯影機可覆蓋國內28nm及以上所有工藝節點，有望逐步實現對海外設備的替代。

5、離子注入設備：根據Gartner，2021年全球市場規模為22億美元，被應用材料、Axcelis 壟斷，國產設備仍相對空缺處于快速起步期，國產化率僅為2%。

萬業企業旗下的凱世通制造的IC離子注入機迎來商業客戶及多款設備訂單的重大突破，電科裝備旗下的爍科中科信的中束流離子注入機已經在12英寸和8英寸產線量產或demo驗證超過數十臺套，其工藝穩定性獲得業內客戶高度認可，其大束流離子注入機已實現多臺銷售，正在陸續進入客戶端，2022年5月,爍科中科信宣布特種離子注入機順利交付。

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