【国金电子】半导体设备行业深度:扩产有望逐步落地,看好半导体设备自主可控大趋势
（以下内容从国金证券《【国金电子】半导体设备行业深度:扩产有望逐步落地,看好半导体设备自主可控大趋势》研报附件原文摘录）
摘要 ■ 投资逻辑 投资逻辑： 半导体设备是半导体产业链的基本支撑，中国半导体设备市场空间广阔。半导体设备处于产业链上游，为半导体支撑产业。半导体设备主要分为前道设备和后道设备，前道设备包括光刻、刻蚀、清洗、离子注入、薄膜生长、化学机械平坦等；后道设备包括减薄、划片、打线、Bonder、FCB、BGA 植球、检查、测试设备等。2023年上半年，受行业去库及制裁收紧影响，半导体设备销售额受到明显影响，出现一定程度下滑。2023年下半年开始中国大陆半导体设备销售额出现明显回暖，4Q23中国大陆半导体设备销售额达121.29亿美元，同比+90.81%，反映出中国大陆半导体设备旺盛需求。与此同时，2023年中国大陆占全球半导体前道设备市场比例已达35%，是半导体前道设备中最大的细分市场。 竞争格局较为集中，国产替代空间辽阔。薄膜沉积、刻蚀和光刻设备是最重要的三大前道设备，各自所占市场规模达到均接近20%。目前半导体设备国产替代第一阶段已初步完成，但部分环节仍处于“卡脖子”阶段。在光刻机、量/检测设备、涂胶显影设备、离子注入设备领域，整体国产化率仍然较低，但在清洗设备、部分刻蚀设备、CMP设备及热处理设备领域已完成基本国产化替代。展望未来，随先进制程产品逐步成熟以及先进制程持续扩产，国产厂商设备有望在导入窗口内进一步成熟，持续提升整体国产化率。整体来说，看好国产厂商自身产品逐渐突破，随先进制程持续扩产而迎来国产化率逐步提升。 制程逐渐突破，带动设备投入增加。随着先进制程的开发，芯片制程不断缩小，摩尔定律逐步失效，对晶圆代工厂带来的建设成本急速上升。5nm芯片的晶圆厂建设成本高达54亿美元是7nm的1.8倍。其中，晶体管结构从平面走向立体，芯片结构走向3D化，对刻蚀和薄膜沉积设备“量价齐升”。由于目前先进工艺芯片加工使用的光刻机受到波长限制，14纳米及以下的逻辑器件微观结构的加工多通过等离子体刻蚀和薄膜沉积的工艺组合，使得刻蚀等相关设备的加工步骤增多且60：1及以上高深宽比设备使用次数增加，刻蚀设备和薄膜沉积设备越来越成为关键核心的设备，在芯片制造环节的使用频率及设备单价均有显著提升。 光刻机陆续到货，下游需求持续回暖，看好国内晶圆厂后续下单扩产。根据中国海关总署的数据，1Q24中国从荷兰的半导体设备进口额达到21.67亿美元，同比+290.4%，一季度到货光刻机共计54台，ASML1Q24收入中中国大陆地区占比持续提升，已达49%。根据IDC和Canalys数据，手机出货连续三个季度保持正增长，PC出货量连续两个季度同比向上；同时，部分芯片设计公司已从“被动补库存”阶段陆续进入“主动去库存阶段”，22Q4开始已经有部分芯片设计厂商库存水位下降，大多数芯片设计公司库存呈企稳态势。2023年中芯国际资本开支76.33亿美元，同比+21.9%，根据中芯国际年报，24年资本开支预计将持平。逻辑类代工大厂维持高资本开支叠加国内存储大厂年内有望招标扩产，24年规划内扩产有望逐步落地，国产半导体设备厂商有望迎来订单大年。 投资建议： 国内存储厂商的招标和设备下单的情况有望得到积极的改善，看好订单弹性较大的中微公司、拓荆科技；随着半导体周期走出底部，一些成熟制程大厂的资本开支有望重新启动，自主可控叠加复苏预期，看好其中国产化率较低的中科飞测、芯源微；同时2024年先进制程设备研发与验证导入持续推进，看好国产设备平台公司北方华创。 风险提示： 晶圆厂资本开支不及预期、行业竞争加剧、海外制裁加剧的风险。 + 目录 一、半导体设备：电子行业基石产业，国产替代空间广阔 1.1半导体设备处于产业链上游，是整个产业链的基本支撑 1.2半导体设备指数受行业政策及行业周期影响较大 1.3竞争格局高度集中，国产替代空间广阔 二、制程突破叠加下游需求复苏，看好年内晶圆厂持续扩产 2.1制程逐渐突破，制程升级带动设备投入增加 2.2下游需求持续回暖，国内后续扩产规划乐观 三、投资建议 四、风险提示 正文 一、半导体设备：电子行业基石产业，国产替代空间广阔 1.1 半导体设备处于产业链上游，是整个产业链的基本支撑 半导体产业链分为上游支撑产业，中游制造产业，下游应用产业。半导体设备处于产业链上游，为半导体支撑产业。半导体设备主要分为前道设备和后道设备，前道设备包括光刻、刻蚀、清洗、离子注入、薄膜生长、化学机械平坦等；后道设备包括减薄、划片、打线、Bonder、FCB、BGA 植球、检查、测试设备等。中游涉及IC设计、芯片制造、及芯片封测；其中芯片制造及芯片封测需要分别用到半导体前道和后道设备。下游应用市场包括通讯技术、消费电子、汽车电子、工业电子等。 2023年受下游需求景气度及经济环境影响，全球/中国半导体市场均出现一定程度下滑。中微公司2023年年报披露，根据Gartner数据，2023年全球半导体市场规模为5330亿美元，同比下降11%，受益于需求好转，预计2024年有望达到6300亿美元，同比+18%。据Statista 2023年8月发布的中国半导体市场规模预测数据，2023年中国市场整体规模为1795亿美元，同比下降7%；预计2024年中国半导体市场有望复苏至1989亿美元，同比+11%。 受地缘政治及扩产周期的影响，2023年全球半导体设备销售额出现下滑，但在全球半导体设备市场周期性衰退的同时，中国大陆半导体设备市场仍维持强劲增长态势。23年上半年，受行业去库及制裁收紧影响，半导体设备销售额受到明显影响，出现一定程度下滑。2023年下半年开始中国大陆半导体设备销售额出现明显回暖，4Q23中国大陆半导体设备销售额达121.29亿美元，同比+90.81%，反映出中国大陆半导体设备旺盛需求。与此同时，2023年中国大陆占全球半导体前道设备市场比例已达35%，是目前半导体前道设备中最大的细分市场。 1.2 半导体设备指数受行业政策及行业周期影响较大 近年来，半导体设备指数受美荷日三国对我国半导体设备企业的管制及国产化率提升影响较大。部分政策限制了我国半导体关键设备和技术的突破，但也使得国产化进程和自主研发需求加强，实现进一步持续突破。此外我国在税收优惠、产业支持以及投资扶持等政策的鼓励下，半导体设备行业公司竞争力不断提升，先进制程及低国产化率产品逐步突破，国产化进程稳步推进。 2022年我国半导体设备指数出现明显下滑，2022年9月1日至2022年10月10日跌幅达17.7%。明显受到2022年10月美国商务部工业和安全局（BIS）发布的对中国的先进半导体和计算设备的出口管制的影响,对128层及以上3DNAND芯片、18nm半间距及以下DRAM内存芯片、16nm或14nm或以下非平面晶体管结构(即FinFET或GAAFET)逻辑芯片相关设备进一步管控。 2023年一季度半导体设备指数出现明显上涨，国内半导体企业设备开支预期向好。国内头部逻辑厂、存储厂及地方支持产线持续扩产，扭转22年底国内半导体资本开支因受到制裁而下调的趋势。我国半导体企业在去胶、清洗、CMP、热处理、刻蚀的国产化率较高，并加深关注薄膜沉积、离子注入、量测等国产化率较低的环节。 23年下半年，受消费电子需求下降影响，全球半导体市场收缩。IDC数据指出，全球半导体市场出现了同比12%的萎缩。SEMI数据表明2023年第三季度全球半导体设备出货金额比去年同期下降11%。美国于2023年10月再次出台的对华半导体限制规定，日本和荷兰也相继出台了针对先进半导体设备的出口管制政策。半导体设备指数出现下滑，但进一步刺激和推动了半导体设备国产化进程的加速。 24年一季度，半导体行业持续触底，24年全球半导体市场有望进入上行周期。台积电一季度法说会指出，在消费电子方面，智能手机需求已逐渐缓慢复苏，PC相关行业已触底反弹，但整体复苏缓慢。根据Gartner2023年底预测，半导体下游去库已基本进入尾声阶段，2024年半导体销售额有望达6240亿美元，同比+16.8%，重新进入上行区间。需求复苏叠加国产厂商产品突破、份额提升，半导体设备公司业绩持续释放，国产化进程持续加速推进。 1.3 竞争格局高度集中，国产替代空间广阔 23年受行业周期及Nand扩产影响，整体资本开支出现下滑。根据SEMI2023年12月的预测，尽管半导体设备市场2023年受到挑战，Foundry/Logic领域预计维持6%的稳健年增长率，销售额将达到563亿美元，超过晶圆厂设备总收入的一半。展望未来，2024年半导体设备市场前道设备与后道设备均实现回暖并持续增长。受益于新晶圆厂项目的启动和技术升级，预计2025年前道设备销售额有望达到1100亿美元。在DRAM方面，由于对高性能计算和高带宽存储器需求的稳步增长，尤其是HBM市场的快速兴起，DRAM的资本开支预计在2023年和2024年将分别实现微幅增长1%及3%，有望在2025年迎来20%的显著增长，有望达到155亿美元。 薄膜沉积、刻蚀和光刻设备是最重要的三大前道设备。根据SEMI数据，2022年光刻、薄膜沉积以及刻蚀设备是最重要的三个前道设备，价值量占比分别达20.2%/21.0%、19.3%，远超其他设备，各自所占市场规模达到均接近20%。全球龙头半导体设备厂商中，有多家通过不断整合并购，形成平台型公司，横跨多个工艺制程。 国产替代第一阶段已初步完成，部分环节仍处于“卡脖子”阶段。中国半导体产业近年来迎来高速发展期，虽然在高端光刻机和量测/检测设备方面，国内替代进展相对缓慢，但在清洗、CMP、热处理等领域的国产化率已超30%，尤其在成熟制程等领域，凭借成本及效率优势已展现出国内企业的竞争力。国内企业在提高先进制程相关设备的自主研发能力方面迈出稳健步伐，虽然目前先进制程设备国产厂商覆盖率仍较低，但展望未来，随先进制程产品逐步成熟以及先进制程持续扩产，国产厂商设备有望在导入窗口内进一步成熟，持续提升整体国产化率。整体来说，看好国产厂商自身产品逐渐突破，随先进制程持续扩产而迎来国产化率逐步提升。 二、制程突破叠加下游需求复苏，看好年内晶圆厂持续扩产 2.1 制程逐渐突破，制程升级带动设备投入增加 12英寸晶圆厂设备支出在未来几年将有望保持增长，成为扩产主升浪。SEMI预测2025年全球300nm设备支出将首次超过1000亿美元，2027年将达到1370亿美元的历史新高。在政府激励措施和芯片国产化政策的推动下，中国未来四年将保持每年300亿美元以上的投资规模，持续扩产12英寸晶圆代工产能。 半导体设备支出的增加很大程度源于先进制程的突破带来的建设成本激增。摩尔定律指出集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍。随着先进制程的开发，芯片制程不断缩小，摩尔定律逐步失效，对晶圆代工厂带来的建设成本急速上升。5nm芯片的晶圆厂建设成本高达54亿美元是7nm的1.8倍。 芯片结构走向3D化，刻蚀和薄膜沉积设备“量价齐升”。据中微公司2023年年报显示，集成电路芯片制造工艺进步，芯片结构趋于3D化立体结构，在Nand存储器件上率先发展。由于目前先进工艺芯片加工使用的光刻机受到波长限制，14纳米及以下的逻辑器件微观结构的加工多通过等离子体刻蚀和薄膜沉积的工艺组合，使得刻蚀等相关设备的加工步骤增多且60：1及以上高深宽比设备使用次数增加。随着堆叠层数的增加，刻蚀设备和薄膜沉积设备越来越成为关键核心的设备，在芯片制造环节的使用频率及设备单价均有显著提升。部分领先厂家在其他先进制程逻辑芯片和高密度存储DRAM上也在布局3D结构，反应明确产业趋势。 晶体管结构从平面走向立体，刻蚀及薄膜沉积设备价值量增加。随芯片制程的不断提升，晶体管体积都在不断缩小，但同时芯片栅极的宽度受光学、物理及工艺限制存在极限尺寸，不能无止境缩小。但晶体管结构从二维走向三维可以提升单位面积内集成的晶体管数量，起到提升晶体管密度的作用。先进芯片从平面结构过渡到复杂的三维架构，晶体管结构的复杂度的提升，对于刻蚀和薄膜沉积技术也提出了更高的要求。 长鑫在DRAM持续突破，看好后续先进制程产品持续扩产。2023年末，长鑫存储（CXMT）正式推出了LPDDR5系列产品，其中包括了12Gb的LPDDR5颗粒，POP封装的12GB LPDDR5芯片及DSC封装的6GB LPDDR5芯片，是国内首家自主研发并生产LPDDR5的厂家。据DigiTimes报道，长鑫存储已经开始量产18.5纳米DRAM，存储芯片先进制程持续研发迭代及扩产带来设备增量需求。 2.2 下游需求持续回暖，国内后续扩产规划乐观 移动通信和计算机是半导体最大的两大下游市场。根据SIA的数据显示，2023年半导体下游应用终端市场中，移动通信类占比最大，达32%；计算机类为第二大下游，占比约为25%。其余汽车类、工业类、消费电子类市场份额分别为17%、14%以及11%。政府类约占2%。 全球半导体下游应用终端市场出货量呈逐渐复苏迹象，占比最大的手机和笔电出货量均于2023年出现拐点，2024年开年维持同比正增长趋势，复苏正在持续向前推进。根据IDC和Canalys数据，全球智能手机出货量自2023第三季度起，连续三季保持同比正增长，呈逐渐复苏趋势。2023年第四季度出货量同比增长8.5%，达到3.26亿部。2024年第一季度同比继续维持正增长态势，同比+7.8%，达到2.9亿部。 全球PC市场也正在复苏，后续有望受益于AI PC等催化拉动，看好24年PC出货量保持增长态势。根据Canalys预测，2024年全年全球PC出货量将增长8%，达到2.67亿台。全球PC出货量连续下滑的趋势在2023年第四季度出现拐点，出现逐渐恢复的增长趋势，实现同比增长3.1%，上升至6525万台。2024年第一季度全球PC出货量表现良好，第一季度持续恢复增长，实现同比增长3.2%，出货量达到5724万台。 部分芯片设计公司已从“被动补库存”阶段陆续进入“主动去库存阶段”。当前，行业筑底已初步完成，22Q4开始已经有部分芯片设计厂商库存水位下降，大多数芯片设计公司库存呈企稳态势。展望未来，芯片设计公司库存压力将有望随下游需求边际向好及新产品拉货而继续改善，看好整体半导体周期复苏。 24年恢复投产，全球计划投入运营新晶圆厂数量达42个，较23年显著提升。我们预计2024年全球半导体产能将创下新纪录，月产达3000万片晶圆。预期的增长将由前沿逻辑和代工推动，特别是随着生成式人工智能和高性能计算（HPC）的应用产能增长以及芯片终端需求的复苏。此外，虽然在2023年，半导体市场需求的疲软和由此引发的库存调整使产能扩张放缓，但2024年的市场前景向好，预期将恢复增长态势。 中国半导体产能持续扩张，先进制程及存储厂商扩产拉动设备需求。目前规划12寸新增产能超200万片/月，其中先进制程及存储厂商扩产较多，在此国产设备导入窗口期，看好国产设备公司随扩产逐渐落地，产品逐步突破以提升整体市场占有率。 国内龙头晶圆代工厂24年维持资本开支，国产设备厂商有望受益先进制程逻辑厂及存储厂扩产。代工大厂维持高资本开支叠加国内存储大厂年内有望招标扩产，24年国产半导体设备厂商有望迎来订单大年。2023年中芯国际资本开支76.33亿美元，同比+21.9%，根据中芯国际年报，24年资本开支预计将持平。 ASML2024年Q1中国大陆订单持续交货，占比已提升至49%。主要归因于2021-2022年积压的中国大陆客户订单，光刻机作为卡脖子环节设备，国内晶圆厂会提前下海外光刻机设备订单，随着ASML设备的交付，其他环节设备需求开始释放。24Q1ASML在中国大陆销售额25.92亿欧元，中国大陆占比创新高，反应国内逆势扩产，设备需求强劲。 2024年第一季度中国从荷兰半导体设备进口金额同比大增，反映了国内半导体产业持续扩张。根据中国海关总署的最新数据，2024年第一季度，中国从荷兰的半导体设备进口额达到21.67亿美元，同比显著增长290.4%。2024第一季度进口光刻机共计54台，显示出国内半导体制造业对高端设备的强烈需求。其中，1月份进口额6.66亿美元，同比增长522%，环比下降41%，进口数量20台；2月份进口额3.9亿美元，同比增长105.9%，环比下滑41.4%，进口数量12台；3月份进口额11.1亿美元，同比增长329.1%，环比增长184.3%，进口数量22台。 24Q1光刻机到货主要集中于上海、北京、山东、广东四大省市。2024年1-3月，我国光刻机的进口数据显示，全国共有9个省市参与进口，总计进口光刻机数量呈现地域性集中趋势。其中，上海市、北京市、山东省、四川省和广东省位列进口量前五名。五大省市合计占全国光刻机进口总量的86.44%，分别和对应的晶圆及半导体企业规模成正比。上海市以6.17亿美元的进口额占比最高，达28.49%，北京市以4.64亿美元紧随其后，占比21.41%，而山东、广东和安徽都超过1亿美元进口量，占比分别达到15.2%、13.51%和7.83%。 三、投资建议 一方面，半导体周期持续触底，大陆晶圆厂扩产景气度向上。逻辑端2023年中芯国际资本开支达到75亿美元，同比+18%，并预计2024年资本开支同比基本持平。存储端，两大存储厂商持续发力，2024年有望走出制裁困境，设备国产化率有望提升。另一方面，国产设备厂商产品持续突破，订单及业绩已进入高速增长期，部分领先厂商已进入先进制程供应链并获得海外批量订单。目前，国内存储厂商的招标和设备下单的情况有望得到积极的改善，看好订单弹性较大的中微公司、拓荆科技、华海清科；随着半导体周期走出底部，一些成熟制程大厂的资本开支有望重新启动，自主可控叠加复苏预期，看好其中国产化率较低的精测电子、中科飞测、芯源微；同时2024年先进制程设备研发与验证导入持续推进，看好国产设备平台公司北方华创。 北方华创：平台化龙头半导体设备公司，受益国内扩产业绩持续高增。公司半导体设备产品覆盖刻蚀、薄膜、清洗、热处理、外延设备等，持续扩张产品矩阵，工艺覆盖度不断提升。 刻蚀设备：ICP刻蚀国内领先，12寸CCP晶边刻蚀机Accura BE已经推出并量产，2024年3月已发布12英寸双大马士革CCP刻蚀机。公司CCP介质刻蚀设备实现了逻辑、存储、功率半导体等领域多个关键制程的覆盖，已累计出货超100腔；公司深耕ICP刻蚀技术二十余年，截至2023年底，ICP刻蚀设备已累计出货超3200腔。 薄膜设备：PVD 设备实现了对逻辑芯片和存储芯片金属化制程的全覆盖，截至2023年底，已推出40余款PVD设备，累计出货超3500腔；已实现30余款CVD产品量产应用，累计出货超1000腔；此外，公司具备单晶硅、多晶硅、SiC、GaN等多种材料外延生长技术能力，已发布20余款量产型外延设备，累计出货超1000腔、外延设备国内领先。 清洗设备及立式炉：立式炉和清洗设备分别约占集成电路装备总资本开支的5%，公司目前已经实现槽式工艺全覆盖，高端单片工艺实现突破，截至2023年底，累计出货超1200台。立式炉实现逻辑和存储制程应用全覆盖，累计出货超700台。 中微公司：刻蚀设备龙头公司，薄膜沉积设备获持续性订单。公司是国内刻蚀设备龙头公司，薄膜沉积设备订单逐步起量，研发持续布局，薄膜沉积设备及光学检测设备后续有望贡献第二、第三成长曲线。 刻蚀设备： ICP和CCP设备正快速突破，在逻辑产线中，公司开发的12英寸高端刻蚀设备已经在从28nm以下结点大量量产;在3D NAND中，公司的等离子体刻蚀设备已应用于128层及以上的量产，新开发的用于超高深宽比掩膜刻蚀的ICP设备在生产线上验证顺利，用于超高深宽比介质刻蚀的CCP设备也进入到良率和可靠性验证阶段，大功率400kHz偏压射频的Primo UD-RIE已经在生产线验证出具有刻蚀≥60:1深宽比结构的能力。截至2023年底，公司累计生产付运超过2800个CCP刻蚀反应台，同时在手订单充裕。 MOCVD：公司在氮化镓基MOCVD设备保持全球领先地位。公司于2022年推出了用于氮化镓功率器件生产的MOCVD设备已付运至国内外领先客户，并取得了重复订单。此外，公司领先布局Micro-LED应用的专用MOCVD设备23年交付样机运至国内领先客户开展生产验证。 薄膜沉积设备：公司的钨系列薄膜沉积产品已可覆盖存储器件所有钨应用，并成功通过多家逻辑和存储客户对CVD/HAR/ALD W钨设备的验证。此外，公司EPI设备已进入工艺验证和客户验证阶段，以满足客户先进制程中锗硅外延生长工艺的电性和可靠性需求。 拓荆科技：国内薄膜沉积设备龙头，混合键合设备已量产交付。公司PECVD已实现介质材料全覆盖，ALD、SACVD、HDPCVD等工艺覆盖能力不断提升，薄膜沉积领域竞争力凸显。此外，公司混合键合设备已开始贡献收入。 PECVD：PECVD设备作为主打产品，已实现全系列薄膜材料的覆盖。23年公司首台PECVD LokII工艺设备、ADC II工艺设备通过验收，实现了产业化应用；NF-300H 型号设备已实现产业化应用，可以沉积ThickTEOS等介质薄膜。目前，公司PECVD通用介质薄膜材料（包括二氧化硅、SiN、TEOS、SiON、SiOC、FSG、BPSG、PSG等）和先进介质薄膜材料（包括ACHM、LoKI、LoKII、ADCI、ADCII、HTN、a-Si等）均已实现产业化应用。 ALD：公司ALD产品系列包括PE-ALD（等离子体增强原子层沉积）产品和Thermal-ALD（热处理原子层沉积）产品。公司PE-ALD（NF-300H Astra）设备（沉积二氧化硅薄膜）通过客户验证，实现了产业化应用，该设备主要应用于沉积较厚的PE-ALD薄膜，具有高产能和低成本的优势。23年公司首台Thermal-ALD（TS-300 Altair）设备通过客户端验证。该设备可以在同一台设备中沉积Thermal-ALD金属化合物薄膜及PECVD、ADCII薄膜。 沟槽沉积设备：公司SACVD 设备持续拓展应用领域，23年新推出了等离子体处理优化的SAF薄膜工艺应用设备并出货至客户端验证。目前公司SACVD设备可实现SA TEOS、SA ILD、BPSG、SAF薄膜沉积工艺。HDPCVD设备方面，沉积USG薄膜设备已经通过客户端验证，当前可以沉积二氧化硅、USG、FSG、PSG等介质材料薄膜。截至23年末，公司HDPCVD产品已累计出货超过40个反应腔。 键合设备：公司首台晶圆对晶圆键合产品Dione 300顺利通过客户验证，并获得批量订单，为国产首台应用于量产的混合键合设备；芯片对晶圆混合键合前表面预处理产品Propus已通过客户端验证，为国产首台应用于量产的同类型产品。2023年混合键合设备实现3台销售，收入为6430万元。 华海清科：CMP设备龙头公司，布局减薄/划切/清洗等设备，晶圆再生业务有望贡献全新增长曲线。公司CMP及减薄设备持续迭代，产品端持续突破，市占率不断提升。其他类设备开发与验证也在持续加速中，产品包括划切、清洗、供液系统、膜厚测量等。除此之外，公司初步实现了“装备+服务”的平台化战略布局，随国内晶圆产能持续增加，晶圆再生及CMP维保有望持续贡献收入。 CMP设备：国内CMP龙头公司，23年实现收入22.78 亿元，同比+59.20%。公司根据客户需求对部分主流机型进行升级改造，在 WPH（每小时生产片数）、工艺灵活性方面实现更高突破。Universal H300首台完成多道工艺小批量验证，预计 24 年量产；面向第三代半导体客户的Universal-150Smart已小批量出货且新机型在研，预计 24年发往客户验证。 减薄设备：Versatile-GP300减薄抛光一体机取得多领域头部企业批量订单，多台已发往客户端；12英寸晶圆减薄贴膜一体机取得IC封测龙头Demo订单；干抛型封装减薄机预计24H1发往客户端验证；此外，主轴、多孔吸盘等核心零部件完成国产化开发，部分达量产条件。 其他设备：1）划切设备：12英寸晶圆边缘切割设备24H1已发往某存储龙头厂商验证。2）清洗设备：首台HSC-F3400发往国内大硅片龙头企业验证；12英寸晶圆正背面及边缘清洗的清洗机在公司进一步测试；用于4/6/8英寸化合物半导体的刷片清洗设备已发往客户端验证；用于4/6/8/12英寸片盒清洗设备已交付晶圆再生产线验证。3）供液系统：SDS/CDS供液系统设备已获批量采购，新品CDS开发完成。4）膜厚测量设备：已发往多家客户验证、实现小批量出货，部分机台通过验收。 晶圆再生业务：当前晶圆再生产能已经达到10万片/月，采用先进的CMP研磨方式，大幅提升再生晶圆的循环使用次数，获得多家国内知名大厂生产线批量订单并长期稳定供货。 盛美上海：清洗设备龙头公司，电镀设备、Track以及PECVD等新产品进展顺利。公司先后开发了前道半导体工艺设备，包括清洗设备、半导体电镀设备、立式炉管系列设备、涂胶显影Track设备、等离子体增强化学气相沉积PECVD设备、无应力抛光设备；后道先进封装工艺设备以及硅材料衬底制造工艺设备等。 清洗设备：公司自主研发SAPS、TEBO兆声波单片清洗设备、单片槽式组合清洗设备、全自动槽式清洗设备等多种半导体清洗设备。目前公司的半导体清洗设备主要应用于12英寸的晶圆制造领域的清洗工艺与国际巨头公司类似产品相比具备竞争力。 半导体电镀设备：公司自主开发针对28nm及以下技术节点的IC前道铜互连镀铜技术UltraECPmap；此外，应用于填充3d硅通孔TSV和2.5D转接板的三维电镀设备UltraECP3d，该设备可为高深宽比（深宽比大于10:1）铜应用提供高性能、无孔洞的镀铜功能，该设备目前已在客户端量产并继续取得批量重复订单。 Track& PECVD设备：公司12寸涂胶显影设备支持包括i-line、KrF和ArF系统在内的各种光刻工艺。在PECVD设备方面，公司即将向中国的一家集成电路客户交付其首台PECVD设备，两个全新的产品系列将使公司全球可服务市场规模翻倍增加。 中科飞测：平台化量/检测设备公司，产品逐步突破，市占率持续提升。公司目前产品覆盖无图形晶圆缺陷检测、图形晶圆缺陷检测、套刻精度量测、介质薄膜膜厚量测、三维形貌量测、金属薄膜膜厚量测设备。公司明场纳米图形晶圆缺陷检测设备已出货国内头部客户开展产线工艺验证；暗场纳米图形晶圆缺陷检测设备已完成样机开发，正在进行客户样片的工艺验证测试。 芯源微：涂胶显影设备国内领先厂家，清洗设备、临时键合及解键合设备等布局拓宽业务范围。目前国内前道涂胶显影设备市场仍被日本东京电子高度垄断，外部贸易环境变化加速国产替代，公司目前部分型号设备工艺水平已能够对标国际主流机台，有望深度受益于国产替代。 前道涂胶显影设备：目前已成功推出包括offline、I-line、KrF及ArF浸没式在内的多种型号产品，新签订单保持良好增速，浸没式机台已获得国内 5 家重要客户订单。此外，公司在高端NTD负显影、SOC涂布等新机台销售方面也取得了良好进展，进一步拓展了公司涂胶显影设备的工艺应用场景和市场空间。 前道清洗设备：前道物理清洗机已成为国内逻辑、功率器件客户主力量产机型，广泛应用于中芯国际、上海华力、青岛芯恩、广州粤芯、上海积塔、厦门士兰等一线大厂。新一代高产能物理清洗机已发往国内重要存储客户开展验证，机台应用新一代高产能架构，可满足存储客户对产能的更高指标要求，有望在存储领域打开增量空间。此外，公司前道化学清洗机目前已获得国内重要客户的验证性订单，未来有望成长为公司新的业绩增长点。 后道先进封装设备：后道先进封装用涂胶显影设备、单片式湿法设备已连续多年作为主流机型批量应用于台积电、盛合晶微、长电科技、华天科技、通富微电、珠海天成等海内外一线大厂。此外，公司目前已成功推出了包括临时键合、解键合、Frame清洗等在内的多款新产品，并实现了良好的签单表现。 精测电子：布局半导体前道量测设备，增资江城实验室涉足先进封装领域。上海精测膜厚系列产品、OCD设备、电子束设备已取得国内多家客户的批量订单；半导体硅片应力测量设备也取得客户重复订单；此外，明场光学缺陷检测设备已完成首台套交付及验收，且已取得更先进制程订单；有图形暗场缺陷检测设备等其余储备的产品目前正处于研发、认证以及拓展的过程中。目前公司核心产品已覆盖1xnm及以上制程，23年公司在整个半导体板块实现销售收入3.95亿元，较上年同期增长116.02%。截至23年底，公司在半导体领域在手订单约16.02亿元。此外，公司增资了湖北江城实验室，开始布局先进封装技术。后续随数据中心、超算、AI产业快速发展，有力于促进公司半导体业务协同成长。 微导纳米：ALD、CVD工艺种类覆盖持续增加，订单显著提升。公司是国内首家成功将量产型High-k原子层沉积（ALD）设备应用于集成电路制造前道生产线的国产设备厂商。目前，公司进入产业化验证阶段的ALD和CVD工艺种类不断增加，目前已开发工艺包括了HKMG技术、柱状电容器、金属化薄膜沉积技术及高深宽比3D DRAM、TSV技术等，并还在持续开发客户需求的IGZO、Nb2O5等新工艺。客户类型涵盖了逻辑、存储、化合物半导体、硅基OLED等，目前公司超过75%的增量订单来自存储领域，重复订单合计已超过5亿元。 京仪装备：温控设备持续放量，多元化产品布局贡献新增长。公司半导体专用温控设备产品主要用于90nm到14nm逻辑芯片以及64层到192层3DNAND等存储芯片制造中若干关键步骤的大规模量产；半导体专用工艺废气处理设备产品主要用于90nm到28nm逻辑芯片以及64层到192层3DNAND等存储芯片制造中若干关键步骤的大规模量产；晶圆传片设备产品主要用于90nm到28nm逻辑芯片制造中若干关键步骤的大规模量产。公司下游客户包括长江存储、中芯国际、华虹集团、大连英特尔、广州粤芯、睿力集成等国内主流集成电路制造产线。 万业企业：公司旗下凯世通是目前国内实现28nm低能离子注入工艺全覆盖的国产供应商，产品包括面向CIS的大束流注入机、中束流离子注入机、氢离子大束流注入机以及面向碳化硅的高温离子注入机。2024年一季度，凯世通发布面向CIS的大束流离子注入机，该产品于2023年第四季度收到客户订单，并于2024年3月向客户进行交付。嘉芯半导体已形成多个半导体前道核心设备产品线，业务覆盖刻蚀、薄膜沉积、快速热处理等多类主制程设备以及尾气处理等支撑制程设备，2023年凯世通及嘉芯半导体共获得集成电路设备订单约4亿元 四、风险提示 晶圆厂资本开支不及预期的风险：受下游消费电子景气度影响，半导体景气度持续处于底部，若后续半导体需求复苏不及预期，晶圆厂资本开支不及预期，可能会对半导体设备板块造成影响。 行业竞争加剧的风险：半导体设备公司数量日益增多，且部分公司产品存在交叉，若半导体设备公司不能及时根据市场变化加快技术升级，提高产品及服务质量，可能面临新产品和前沿技术的替代风险， 降低市场竞争力可能导致行业竞争加剧，产生不利影响。 海外制裁加剧的风险：光刻机等半导体设备国产化率相对较低，仍依靠海外进口。若后续制裁加剧，会对整体扩产产生不利影响。 行业投资评级的说明： 买入：预期未来 3-6 个月内该行业上涨幅度超过大盘在 15%以上; 增持：预期未来 3-6 个月内该行业上涨幅度超过大盘在 5%-15%; 中性：预期未来 3-6 个月内该行业变动幅度相对大盘在 -5%-5%; 减持：预期未来 3-6 个月内该行业下跌幅度超过大盘在 5%以上。 点击下方阅读原文，获取更多最新资讯
摘要 ■ 投资逻辑 投资逻辑： 半导体设备是半导体产业链的基本支撑，中国半导体设备市场空间广阔。半导体设备处于产业链上游，为半导体支撑产业。半导体设备主要分为前道设备和后道设备，前道设备包括光刻、刻蚀、清洗、离子注入、薄膜生长、化学机械平坦等；后道设备包括减薄、划片、打线、Bonder、FCB、BGA 植球、检查、测试设备等。2023年上半年，受行业去库及制裁收紧影响，半导体设备销售额受到明显影响，出现一定程度下滑。2023年下半年开始中国大陆半导体设备销售额出现明显回暖，4Q23中国大陆半导体设备销售额达121.29亿美元，同比+90.81%，反映出中国大陆半导体设备旺盛需求。与此同时，2023年中国大陆占全球半导体前道设备市场比例已达35%，是半导体前道设备中最大的细分市场。 竞争格局较为集中，国产替代空间辽阔。薄膜沉积、刻蚀和光刻设备是最重要的三大前道设备，各自所占市场规模达到均接近20%。目前半导体设备国产替代第一阶段已初步完成，但部分环节仍处于“卡脖子”阶段。在光刻机、量/检测设备、涂胶显影设备、离子注入设备领域，整体国产化率仍然较低，但在清洗设备、部分刻蚀设备、CMP设备及热处理设备领域已完成基本国产化替代。展望未来，随先进制程产品逐步成熟以及先进制程持续扩产，国产厂商设备有望在导入窗口内进一步成熟，持续提升整体国产化率。整体来说，看好国产厂商自身产品逐渐突破，随先进制程持续扩产而迎来国产化率逐步提升。 制程逐渐突破，带动设备投入增加。随着先进制程的开发，芯片制程不断缩小，摩尔定律逐步失效，对晶圆代工厂带来的建设成本急速上升。5nm芯片的晶圆厂建设成本高达54亿美元是7nm的1.8倍。其中，晶体管结构从平面走向立体，芯片结构走向3D化，对刻蚀和薄膜沉积设备“量价齐升”。由于目前先进工艺芯片加工使用的光刻机受到波长限制，14纳米及以下的逻辑器件微观结构的加工多通过等离子体刻蚀和薄膜沉积的工艺组合，使得刻蚀等相关设备的加工步骤增多且60：1及以上高深宽比设备使用次数增加，刻蚀设备和薄膜沉积设备越来越成为关键核心的设备，在芯片制造环节的使用频率及设备单价均有显著提升。 光刻机陆续到货，下游需求持续回暖，看好国内晶圆厂后续下单扩产。根据中国海关总署的数据，1Q24中国从荷兰的半导体设备进口额达到21.67亿美元，同比+290.4%，一季度到货光刻机共计54台，ASML1Q24收入中中国大陆地区占比持续提升，已达49%。根据IDC和Canalys数据，手机出货连续三个季度保持正增长，PC出货量连续两个季度同比向上；同时，部分芯片设计公司已从“被动补库存”阶段陆续进入“主动去库存阶段”，22Q4开始已经有部分芯片设计厂商库存水位下降，大多数芯片设计公司库存呈企稳态势。2023年中芯国际资本开支76.33亿美元，同比+21.9%，根据中芯国际年报，24年资本开支预计将持平。逻辑类代工大厂维持高资本开支叠加国内存储大厂年内有望招标扩产，24年规划内扩产有望逐步落地，国产半导体设备厂商有望迎来订单大年。 投资建议： 国内存储厂商的招标和设备下单的情况有望得到积极的改善，看好订单弹性较大的中微公司、拓荆科技；随着半导体周期走出底部，一些成熟制程大厂的资本开支有望重新启动，自主可控叠加复苏预期，看好其中国产化率较低的中科飞测、芯源微；同时2024年先进制程设备研发与验证导入持续推进，看好国产设备平台公司北方华创。 风险提示： 晶圆厂资本开支不及预期、行业竞争加剧、海外制裁加剧的风险。 + 目录 一、半导体设备：电子行业基石产业，国产替代空间广阔 1.1半导体设备处于产业链上游，是整个产业链的基本支撑 1.2半导体设备指数受行业政策及行业周期影响较大 1.3竞争格局高度集中，国产替代空间广阔 二、制程突破叠加下游需求复苏，看好年内晶圆厂持续扩产 2.1制程逐渐突破，制程升级带动设备投入增加 2.2下游需求持续回暖，国内后续扩产规划乐观 三、投资建议 四、风险提示 正文 一、半导体设备：电子行业基石产业，国产替代空间广阔 1.1 半导体设备处于产业链上游，是整个产业链的基本支撑 半导体产业链分为上游支撑产业，中游制造产业，下游应用产业。半导体设备处于产业链上游，为半导体支撑产业。半导体设备主要分为前道设备和后道设备，前道设备包括光刻、刻蚀、清洗、离子注入、薄膜生长、化学机械平坦等；后道设备包括减薄、划片、打线、Bonder、FCB、BGA 植球、检查、测试设备等。中游涉及IC设计、芯片制造、及芯片封测；其中芯片制造及芯片封测需要分别用到半导体前道和后道设备。下游应用市场包括通讯技术、消费电子、汽车电子、工业电子等。 2023年受下游需求景气度及经济环境影响，全球/中国半导体市场均出现一定程度下滑。中微公司2023年年报披露，根据Gartner数据，2023年全球半导体市场规模为5330亿美元，同比下降11%，受益于需求好转，预计2024年有望达到6300亿美元，同比+18%。据Statista 2023年8月发布的中国半导体市场规模预测数据，2023年中国市场整体规模为1795亿美元，同比下降7%；预计2024年中国半导体市场有望复苏至1989亿美元，同比+11%。 受地缘政治及扩产周期的影响，2023年全球半导体设备销售额出现下滑，但在全球半导体设备市场周期性衰退的同时，中国大陆半导体设备市场仍维持强劲增长态势。23年上半年，受行业去库及制裁收紧影响，半导体设备销售额受到明显影响，出现一定程度下滑。2023年下半年开始中国大陆半导体设备销售额出现明显回暖，4Q23中国大陆半导体设备销售额达121.29亿美元，同比+90.81%，反映出中国大陆半导体设备旺盛需求。与此同时，2023年中国大陆占全球半导体前道设备市场比例已达35%，是目前半导体前道设备中最大的细分市场。 1.2 半导体设备指数受行业政策及行业周期影响较大 近年来，半导体设备指数受美荷日三国对我国半导体设备企业的管制及国产化率提升影响较大。部分政策限制了我国半导体关键设备和技术的突破，但也使得国产化进程和自主研发需求加强，实现进一步持续突破。此外我国在税收优惠、产业支持以及投资扶持等政策的鼓励下，半导体设备行业公司竞争力不断提升，先进制程及低国产化率产品逐步突破，国产化进程稳步推进。 2022年我国半导体设备指数出现明显下滑，2022年9月1日至2022年10月10日跌幅达17.7%。明显受到2022年10月美国商务部工业和安全局（BIS）发布的对中国的先进半导体和计算设备的出口管制的影响,对128层及以上3DNAND芯片、18nm半间距及以下DRAM内存芯片、16nm或14nm或以下非平面晶体管结构(即FinFET或GAAFET)逻辑芯片相关设备进一步管控。 2023年一季度半导体设备指数出现明显上涨，国内半导体企业设备开支预期向好。国内头部逻辑厂、存储厂及地方支持产线持续扩产，扭转22年底国内半导体资本开支因受到制裁而下调的趋势。我国半导体企业在去胶、清洗、CMP、热处理、刻蚀的国产化率较高，并加深关注薄膜沉积、离子注入、量测等国产化率较低的环节。 23年下半年，受消费电子需求下降影响，全球半导体市场收缩。IDC数据指出，全球半导体市场出现了同比12%的萎缩。SEMI数据表明2023年第三季度全球半导体设备出货金额比去年同期下降11%。美国于2023年10月再次出台的对华半导体限制规定，日本和荷兰也相继出台了针对先进半导体设备的出口管制政策。半导体设备指数出现下滑，但进一步刺激和推动了半导体设备国产化进程的加速。 24年一季度，半导体行业持续触底，24年全球半导体市场有望进入上行周期。台积电一季度法说会指出，在消费电子方面，智能手机需求已逐渐缓慢复苏，PC相关行业已触底反弹，但整体复苏缓慢。根据Gartner2023年底预测，半导体下游去库已基本进入尾声阶段，2024年半导体销售额有望达6240亿美元，同比+16.8%，重新进入上行区间。需求复苏叠加国产厂商产品突破、份额提升，半导体设备公司业绩持续释放，国产化进程持续加速推进。 1.3 竞争格局高度集中，国产替代空间广阔 23年受行业周期及Nand扩产影响，整体资本开支出现下滑。根据SEMI2023年12月的预测，尽管半导体设备市场2023年受到挑战，Foundry/Logic领域预计维持6%的稳健年增长率，销售额将达到563亿美元，超过晶圆厂设备总收入的一半。展望未来，2024年半导体设备市场前道设备与后道设备均实现回暖并持续增长。受益于新晶圆厂项目的启动和技术升级，预计2025年前道设备销售额有望达到1100亿美元。在DRAM方面，由于对高性能计算和高带宽存储器需求的稳步增长，尤其是HBM市场的快速兴起，DRAM的资本开支预计在2023年和2024年将分别实现微幅增长1%及3%，有望在2025年迎来20%的显著增长，有望达到155亿美元。 薄膜沉积、刻蚀和光刻设备是最重要的三大前道设备。根据SEMI数据，2022年光刻、薄膜沉积以及刻蚀设备是最重要的三个前道设备，价值量占比分别达20.2%/21.0%、19.3%，远超其他设备，各自所占市场规模达到均接近20%。全球龙头半导体设备厂商中，有多家通过不断整合并购，形成平台型公司，横跨多个工艺制程。 国产替代第一阶段已初步完成，部分环节仍处于“卡脖子”阶段。中国半导体产业近年来迎来高速发展期，虽然在高端光刻机和量测/检测设备方面，国内替代进展相对缓慢，但在清洗、CMP、热处理等领域的国产化率已超30%，尤其在成熟制程等领域，凭借成本及效率优势已展现出国内企业的竞争力。国内企业在提高先进制程相关设备的自主研发能力方面迈出稳健步伐，虽然目前先进制程设备国产厂商覆盖率仍较低，但展望未来，随先进制程产品逐步成熟以及先进制程持续扩产，国产厂商设备有望在导入窗口内进一步成熟，持续提升整体国产化率。整体来说，看好国产厂商自身产品逐渐突破，随先进制程持续扩产而迎来国产化率逐步提升。 二、制程突破叠加下游需求复苏，看好年内晶圆厂持续扩产 2.1 制程逐渐突破，制程升级带动设备投入增加 12英寸晶圆厂设备支出在未来几年将有望保持增长，成为扩产主升浪。SEMI预测2025年全球300nm设备支出将首次超过1000亿美元，2027年将达到1370亿美元的历史新高。在政府激励措施和芯片国产化政策的推动下，中国未来四年将保持每年300亿美元以上的投资规模，持续扩产12英寸晶圆代工产能。 半导体设备支出的增加很大程度源于先进制程的突破带来的建设成本激增。摩尔定律指出集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍。随着先进制程的开发，芯片制程不断缩小，摩尔定律逐步失效，对晶圆代工厂带来的建设成本急速上升。5nm芯片的晶圆厂建设成本高达54亿美元是7nm的1.8倍。 芯片结构走向3D化，刻蚀和薄膜沉积设备“量价齐升”。据中微公司2023年年报显示，集成电路芯片制造工艺进步，芯片结构趋于3D化立体结构，在Nand存储器件上率先发展。由于目前先进工艺芯片加工使用的光刻机受到波长限制，14纳米及以下的逻辑器件微观结构的加工多通过等离子体刻蚀和薄膜沉积的工艺组合，使得刻蚀等相关设备的加工步骤增多且60：1及以上高深宽比设备使用次数增加。随着堆叠层数的增加，刻蚀设备和薄膜沉积设备越来越成为关键核心的设备，在芯片制造环节的使用频率及设备单价均有显著提升。部分领先厂家在其他先进制程逻辑芯片和高密度存储DRAM上也在布局3D结构，反应明确产业趋势。 晶体管结构从平面走向立体，刻蚀及薄膜沉积设备价值量增加。随芯片制程的不断提升，晶体管体积都在不断缩小，但同时芯片栅极的宽度受光学、物理及工艺限制存在极限尺寸，不能无止境缩小。但晶体管结构从二维走向三维可以提升单位面积内集成的晶体管数量，起到提升晶体管密度的作用。先进芯片从平面结构过渡到复杂的三维架构，晶体管结构的复杂度的提升，对于刻蚀和薄膜沉积技术也提出了更高的要求。 长鑫在DRAM持续突破，看好后续先进制程产品持续扩产。2023年末，长鑫存储（CXMT）正式推出了LPDDR5系列产品，其中包括了12Gb的LPDDR5颗粒，POP封装的12GB LPDDR5芯片及DSC封装的6GB LPDDR5芯片，是国内首家自主研发并生产LPDDR5的厂家。据DigiTimes报道，长鑫存储已经开始量产18.5纳米DRAM，存储芯片先进制程持续研发迭代及扩产带来设备增量需求。 2.2 下游需求持续回暖，国内后续扩产规划乐观 移动通信和计算机是半导体最大的两大下游市场。根据SIA的数据显示，2023年半导体下游应用终端市场中，移动通信类占比最大，达32%；计算机类为第二大下游，占比约为25%。其余汽车类、工业类、消费电子类市场份额分别为17%、14%以及11%。政府类约占2%。 全球半导体下游应用终端市场出货量呈逐渐复苏迹象，占比最大的手机和笔电出货量均于2023年出现拐点，2024年开年维持同比正增长趋势，复苏正在持续向前推进。根据IDC和Canalys数据，全球智能手机出货量自2023第三季度起，连续三季保持同比正增长，呈逐渐复苏趋势。2023年第四季度出货量同比增长8.5%，达到3.26亿部。2024年第一季度同比继续维持正增长态势，同比+7.8%，达到2.9亿部。 全球PC市场也正在复苏，后续有望受益于AI PC等催化拉动，看好24年PC出货量保持增长态势。根据Canalys预测，2024年全年全球PC出货量将增长8%，达到2.67亿台。全球PC出货量连续下滑的趋势在2023年第四季度出现拐点，出现逐渐恢复的增长趋势，实现同比增长3.1%，上升至6525万台。2024年第一季度全球PC出货量表现良好，第一季度持续恢复增长，实现同比增长3.2%，出货量达到5724万台。 部分芯片设计公司已从“被动补库存”阶段陆续进入“主动去库存阶段”。当前，行业筑底已初步完成，22Q4开始已经有部分芯片设计厂商库存水位下降，大多数芯片设计公司库存呈企稳态势。展望未来，芯片设计公司库存压力将有望随下游需求边际向好及新产品拉货而继续改善，看好整体半导体周期复苏。 24年恢复投产，全球计划投入运营新晶圆厂数量达42个，较23年显著提升。我们预计2024年全球半导体产能将创下新纪录，月产达3000万片晶圆。预期的增长将由前沿逻辑和代工推动，特别是随着生成式人工智能和高性能计算（HPC）的应用产能增长以及芯片终端需求的复苏。此外，虽然在2023年，半导体市场需求的疲软和由此引发的库存调整使产能扩张放缓，但2024年的市场前景向好，预期将恢复增长态势。 中国半导体产能持续扩张，先进制程及存储厂商扩产拉动设备需求。目前规划12寸新增产能超200万片/月，其中先进制程及存储厂商扩产较多，在此国产设备导入窗口期，看好国产设备公司随扩产逐渐落地，产品逐步突破以提升整体市场占有率。 国内龙头晶圆代工厂24年维持资本开支，国产设备厂商有望受益先进制程逻辑厂及存储厂扩产。代工大厂维持高资本开支叠加国内存储大厂年内有望招标扩产，24年国产半导体设备厂商有望迎来订单大年。2023年中芯国际资本开支76.33亿美元，同比+21.9%，根据中芯国际年报，24年资本开支预计将持平。 ASML2024年Q1中国大陆订单持续交货，占比已提升至49%。主要归因于2021-2022年积压的中国大陆客户订单，光刻机作为卡脖子环节设备，国内晶圆厂会提前下海外光刻机设备订单，随着ASML设备的交付，其他环节设备需求开始释放。24Q1ASML在中国大陆销售额25.92亿欧元，中国大陆占比创新高，反应国内逆势扩产，设备需求强劲。 2024年第一季度中国从荷兰半导体设备进口金额同比大增，反映了国内半导体产业持续扩张。根据中国海关总署的最新数据，2024年第一季度，中国从荷兰的半导体设备进口额达到21.67亿美元，同比显著增长290.4%。2024第一季度进口光刻机共计54台，显示出国内半导体制造业对高端设备的强烈需求。其中，1月份进口额6.66亿美元，同比增长522%，环比下降41%，进口数量20台；2月份进口额3.9亿美元，同比增长105.9%，环比下滑41.4%，进口数量12台；3月份进口额11.1亿美元，同比增长329.1%，环比增长184.3%，进口数量22台。 24Q1光刻机到货主要集中于上海、北京、山东、广东四大省市。2024年1-3月，我国光刻机的进口数据显示，全国共有9个省市参与进口，总计进口光刻机数量呈现地域性集中趋势。其中，上海市、北京市、山东省、四川省和广东省位列进口量前五名。五大省市合计占全国光刻机进口总量的86.44%，分别和对应的晶圆及半导体企业规模成正比。上海市以6.17亿美元的进口额占比最高，达28.49%，北京市以4.64亿美元紧随其后，占比21.41%，而山东、广东和安徽都超过1亿美元进口量，占比分别达到15.2%、13.51%和7.83%。 三、投资建议 一方面，半导体周期持续触底，大陆晶圆厂扩产景气度向上。逻辑端2023年中芯国际资本开支达到75亿美元，同比+18%，并预计2024年资本开支同比基本持平。存储端，两大存储厂商持续发力，2024年有望走出制裁困境，设备国产化率有望提升。另一方面，国产设备厂商产品持续突破，订单及业绩已进入高速增长期，部分领先厂商已进入先进制程供应链并获得海外批量订单。目前，国内存储厂商的招标和设备下单的情况有望得到积极的改善，看好订单弹性较大的中微公司、拓荆科技、华海清科；随着半导体周期走出底部，一些成熟制程大厂的资本开支有望重新启动，自主可控叠加复苏预期，看好其中国产化率较低的精测电子、中科飞测、芯源微；同时2024年先进制程设备研发与验证导入持续推进，看好国产设备平台公司北方华创。 北方华创：平台化龙头半导体设备公司，受益国内扩产业绩持续高增。公司半导体设备产品覆盖刻蚀、薄膜、清洗、热处理、外延设备等，持续扩张产品矩阵，工艺覆盖度不断提升。 刻蚀设备：ICP刻蚀国内领先，12寸CCP晶边刻蚀机Accura BE已经推出并量产，2024年3月已发布12英寸双大马士革CCP刻蚀机。公司CCP介质刻蚀设备实现了逻辑、存储、功率半导体等领域多个关键制程的覆盖，已累计出货超100腔；公司深耕ICP刻蚀技术二十余年，截至2023年底，ICP刻蚀设备已累计出货超3200腔。 薄膜设备：PVD 设备实现了对逻辑芯片和存储芯片金属化制程的全覆盖，截至2023年底，已推出40余款PVD设备，累计出货超3500腔；已实现30余款CVD产品量产应用，累计出货超1000腔；此外，公司具备单晶硅、多晶硅、SiC、GaN等多种材料外延生长技术能力，已发布20余款量产型外延设备，累计出货超1000腔、外延设备国内领先。 清洗设备及立式炉：立式炉和清洗设备分别约占集成电路装备总资本开支的5%，公司目前已经实现槽式工艺全覆盖，高端单片工艺实现突破，截至2023年底，累计出货超1200台。立式炉实现逻辑和存储制程应用全覆盖，累计出货超700台。 中微公司：刻蚀设备龙头公司，薄膜沉积设备获持续性订单。公司是国内刻蚀设备龙头公司，薄膜沉积设备订单逐步起量，研发持续布局，薄膜沉积设备及光学检测设备后续有望贡献第二、第三成长曲线。 刻蚀设备： ICP和CCP设备正快速突破，在逻辑产线中，公司开发的12英寸高端刻蚀设备已经在从28nm以下结点大量量产;在3D NAND中，公司的等离子体刻蚀设备已应用于128层及以上的量产，新开发的用于超高深宽比掩膜刻蚀的ICP设备在生产线上验证顺利，用于超高深宽比介质刻蚀的CCP设备也进入到良率和可靠性验证阶段，大功率400kHz偏压射频的Primo UD-RIE已经在生产线验证出具有刻蚀≥60:1深宽比结构的能力。截至2023年底，公司累计生产付运超过2800个CCP刻蚀反应台，同时在手订单充裕。 MOCVD：公司在氮化镓基MOCVD设备保持全球领先地位。公司于2022年推出了用于氮化镓功率器件生产的MOCVD设备已付运至国内外领先客户，并取得了重复订单。此外，公司领先布局Micro-LED应用的专用MOCVD设备23年交付样机运至国内领先客户开展生产验证。 薄膜沉积设备：公司的钨系列薄膜沉积产品已可覆盖存储器件所有钨应用，并成功通过多家逻辑和存储客户对CVD/HAR/ALD W钨设备的验证。此外，公司EPI设备已进入工艺验证和客户验证阶段，以满足客户先进制程中锗硅外延生长工艺的电性和可靠性需求。 拓荆科技：国内薄膜沉积设备龙头，混合键合设备已量产交付。公司PECVD已实现介质材料全覆盖，ALD、SACVD、HDPCVD等工艺覆盖能力不断提升，薄膜沉积领域竞争力凸显。此外，公司混合键合设备已开始贡献收入。 PECVD：PECVD设备作为主打产品，已实现全系列薄膜材料的覆盖。23年公司首台PECVD LokII工艺设备、ADC II工艺设备通过验收，实现了产业化应用；NF-300H 型号设备已实现产业化应用，可以沉积ThickTEOS等介质薄膜。目前，公司PECVD通用介质薄膜材料（包括二氧化硅、SiN、TEOS、SiON、SiOC、FSG、BPSG、PSG等）和先进介质薄膜材料（包括ACHM、LoKI、LoKII、ADCI、ADCII、HTN、a-Si等）均已实现产业化应用。 ALD：公司ALD产品系列包括PE-ALD（等离子体增强原子层沉积）产品和Thermal-ALD（热处理原子层沉积）产品。公司PE-ALD（NF-300H Astra）设备（沉积二氧化硅薄膜）通过客户验证，实现了产业化应用，该设备主要应用于沉积较厚的PE-ALD薄膜，具有高产能和低成本的优势。23年公司首台Thermal-ALD（TS-300 Altair）设备通过客户端验证。该设备可以在同一台设备中沉积Thermal-ALD金属化合物薄膜及PECVD、ADCII薄膜。 沟槽沉积设备：公司SACVD 设备持续拓展应用领域，23年新推出了等离子体处理优化的SAF薄膜工艺应用设备并出货至客户端验证。目前公司SACVD设备可实现SA TEOS、SA ILD、BPSG、SAF薄膜沉积工艺。HDPCVD设备方面，沉积USG薄膜设备已经通过客户端验证，当前可以沉积二氧化硅、USG、FSG、PSG等介质材料薄膜。截至23年末，公司HDPCVD产品已累计出货超过40个反应腔。 键合设备：公司首台晶圆对晶圆键合产品Dione 300顺利通过客户验证，并获得批量订单，为国产首台应用于量产的混合键合设备；芯片对晶圆混合键合前表面预处理产品Propus已通过客户端验证，为国产首台应用于量产的同类型产品。2023年混合键合设备实现3台销售，收入为6430万元。 华海清科：CMP设备龙头公司，布局减薄/划切/清洗等设备，晶圆再生业务有望贡献全新增长曲线。公司CMP及减薄设备持续迭代，产品端持续突破，市占率不断提升。其他类设备开发与验证也在持续加速中，产品包括划切、清洗、供液系统、膜厚测量等。除此之外，公司初步实现了“装备+服务”的平台化战略布局，随国内晶圆产能持续增加，晶圆再生及CMP维保有望持续贡献收入。 CMP设备：国内CMP龙头公司，23年实现收入22.78 亿元，同比+59.20%。公司根据客户需求对部分主流机型进行升级改造，在 WPH（每小时生产片数）、工艺灵活性方面实现更高突破。Universal H300首台完成多道工艺小批量验证，预计 24 年量产；面向第三代半导体客户的Universal-150Smart已小批量出货且新机型在研，预计 24年发往客户验证。 减薄设备：Versatile-GP300减薄抛光一体机取得多领域头部企业批量订单，多台已发往客户端；12英寸晶圆减薄贴膜一体机取得IC封测龙头Demo订单；干抛型封装减薄机预计24H1发往客户端验证；此外，主轴、多孔吸盘等核心零部件完成国产化开发，部分达量产条件。 其他设备：1）划切设备：12英寸晶圆边缘切割设备24H1已发往某存储龙头厂商验证。2）清洗设备：首台HSC-F3400发往国内大硅片龙头企业验证；12英寸晶圆正背面及边缘清洗的清洗机在公司进一步测试；用于4/6/8英寸化合物半导体的刷片清洗设备已发往客户端验证；用于4/6/8/12英寸片盒清洗设备已交付晶圆再生产线验证。3）供液系统：SDS/CDS供液系统设备已获批量采购，新品CDS开发完成。4）膜厚测量设备：已发往多家客户验证、实现小批量出货，部分机台通过验收。 晶圆再生业务：当前晶圆再生产能已经达到10万片/月，采用先进的CMP研磨方式，大幅提升再生晶圆的循环使用次数，获得多家国内知名大厂生产线批量订单并长期稳定供货。 盛美上海：清洗设备龙头公司，电镀设备、Track以及PECVD等新产品进展顺利。公司先后开发了前道半导体工艺设备，包括清洗设备、半导体电镀设备、立式炉管系列设备、涂胶显影Track设备、等离子体增强化学气相沉积PECVD设备、无应力抛光设备；后道先进封装工艺设备以及硅材料衬底制造工艺设备等。 清洗设备：公司自主研发SAPS、TEBO兆声波单片清洗设备、单片槽式组合清洗设备、全自动槽式清洗设备等多种半导体清洗设备。目前公司的半导体清洗设备主要应用于12英寸的晶圆制造领域的清洗工艺与国际巨头公司类似产品相比具备竞争力。 半导体电镀设备：公司自主开发针对28nm及以下技术节点的IC前道铜互连镀铜技术UltraECPmap；此外，应用于填充3d硅通孔TSV和2.5D转接板的三维电镀设备UltraECP3d，该设备可为高深宽比（深宽比大于10:1）铜应用提供高性能、无孔洞的镀铜功能，该设备目前已在客户端量产并继续取得批量重复订单。 Track& PECVD设备：公司12寸涂胶显影设备支持包括i-line、KrF和ArF系统在内的各种光刻工艺。在PECVD设备方面，公司即将向中国的一家集成电路客户交付其首台PECVD设备，两个全新的产品系列将使公司全球可服务市场规模翻倍增加。 中科飞测：平台化量/检测设备公司，产品逐步突破，市占率持续提升。公司目前产品覆盖无图形晶圆缺陷检测、图形晶圆缺陷检测、套刻精度量测、介质薄膜膜厚量测、三维形貌量测、金属薄膜膜厚量测设备。公司明场纳米图形晶圆缺陷检测设备已出货国内头部客户开展产线工艺验证；暗场纳米图形晶圆缺陷检测设备已完成样机开发，正在进行客户样片的工艺验证测试。 芯源微：涂胶显影设备国内领先厂家，清洗设备、临时键合及解键合设备等布局拓宽业务范围。目前国内前道涂胶显影设备市场仍被日本东京电子高度垄断，外部贸易环境变化加速国产替代，公司目前部分型号设备工艺水平已能够对标国际主流机台，有望深度受益于国产替代。 前道涂胶显影设备：目前已成功推出包括offline、I-line、KrF及ArF浸没式在内的多种型号产品，新签订单保持良好增速，浸没式机台已获得国内 5 家重要客户订单。此外，公司在高端NTD负显影、SOC涂布等新机台销售方面也取得了良好进展，进一步拓展了公司涂胶显影设备的工艺应用场景和市场空间。 前道清洗设备：前道物理清洗机已成为国内逻辑、功率器件客户主力量产机型，广泛应用于中芯国际、上海华力、青岛芯恩、广州粤芯、上海积塔、厦门士兰等一线大厂。新一代高产能物理清洗机已发往国内重要存储客户开展验证，机台应用新一代高产能架构，可满足存储客户对产能的更高指标要求，有望在存储领域打开增量空间。此外，公司前道化学清洗机目前已获得国内重要客户的验证性订单，未来有望成长为公司新的业绩增长点。 后道先进封装设备：后道先进封装用涂胶显影设备、单片式湿法设备已连续多年作为主流机型批量应用于台积电、盛合晶微、长电科技、华天科技、通富微电、珠海天成等海内外一线大厂。此外，公司目前已成功推出了包括临时键合、解键合、Frame清洗等在内的多款新产品，并实现了良好的签单表现。 精测电子：布局半导体前道量测设备，增资江城实验室涉足先进封装领域。上海精测膜厚系列产品、OCD设备、电子束设备已取得国内多家客户的批量订单；半导体硅片应力测量设备也取得客户重复订单；此外，明场光学缺陷检测设备已完成首台套交付及验收，且已取得更先进制程订单；有图形暗场缺陷检测设备等其余储备的产品目前正处于研发、认证以及拓展的过程中。目前公司核心产品已覆盖1xnm及以上制程，23年公司在整个半导体板块实现销售收入3.95亿元，较上年同期增长116.02%。截至23年底，公司在半导体领域在手订单约16.02亿元。此外，公司增资了湖北江城实验室，开始布局先进封装技术。后续随数据中心、超算、AI产业快速发展，有力于促进公司半导体业务协同成长。 微导纳米：ALD、CVD工艺种类覆盖持续增加，订单显著提升。公司是国内首家成功将量产型High-k原子层沉积（ALD）设备应用于集成电路制造前道生产线的国产设备厂商。目前，公司进入产业化验证阶段的ALD和CVD工艺种类不断增加，目前已开发工艺包括了HKMG技术、柱状电容器、金属化薄膜沉积技术及高深宽比3D DRAM、TSV技术等，并还在持续开发客户需求的IGZO、Nb2O5等新工艺。客户类型涵盖了逻辑、存储、化合物半导体、硅基OLED等，目前公司超过75%的增量订单来自存储领域，重复订单合计已超过5亿元。 京仪装备：温控设备持续放量，多元化产品布局贡献新增长。公司半导体专用温控设备产品主要用于90nm到14nm逻辑芯片以及64层到192层3DNAND等存储芯片制造中若干关键步骤的大规模量产；半导体专用工艺废气处理设备产品主要用于90nm到28nm逻辑芯片以及64层到192层3DNAND等存储芯片制造中若干关键步骤的大规模量产；晶圆传片设备产品主要用于90nm到28nm逻辑芯片制造中若干关键步骤的大规模量产。公司下游客户包括长江存储、中芯国际、华虹集团、大连英特尔、广州粤芯、睿力集成等国内主流集成电路制造产线。 万业企业：公司旗下凯世通是目前国内实现28nm低能离子注入工艺全覆盖的国产供应商，产品包括面向CIS的大束流注入机、中束流离子注入机、氢离子大束流注入机以及面向碳化硅的高温离子注入机。2024年一季度，凯世通发布面向CIS的大束流离子注入机，该产品于2023年第四季度收到客户订单，并于2024年3月向客户进行交付。嘉芯半导体已形成多个半导体前道核心设备产品线，业务覆盖刻蚀、薄膜沉积、快速热处理等多类主制程设备以及尾气处理等支撑制程设备，2023年凯世通及嘉芯半导体共获得集成电路设备订单约4亿元 四、风险提示 晶圆厂资本开支不及预期的风险：受下游消费电子景气度影响，半导体景气度持续处于底部，若后续半导体需求复苏不及预期，晶圆厂资本开支不及预期，可能会对半导体设备板块造成影响。 行业竞争加剧的风险：半导体设备公司数量日益增多，且部分公司产品存在交叉，若半导体设备公司不能及时根据市场变化加快技术升级，提高产品及服务质量，可能面临新产品和前沿技术的替代风险， 降低市场竞争力可能导致行业竞争加剧，产生不利影响。 海外制裁加剧的风险：光刻机等半导体设备国产化率相对较低，仍依靠海外进口。若后续制裁加剧，会对整体扩产产生不利影响。 行业投资评级的说明： 买入：预期未来 3-6 个月内该行业上涨幅度超过大盘在 15%以上; 增持：预期未来 3-6 个月内该行业上涨幅度超过大盘在 5%-15%; 中性：预期未来 3-6 个月内该行业变动幅度相对大盘在 -5%-5%; 减持：预期未来 3-6 个月内该行业下跌幅度超过大盘在 5%以上。 点击下方阅读原文，获取更多最新资讯
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