在半导体产业链各环节方面，设备环节国产替代逻辑不断强化，近期订单量&中标量乐观。且代工环节受益 AI 发展， 稼动率结构性提高，随着传统旺季到来，供需结构有望持续调整。

天风证券研报数据显示，2023 年 6 月可统计中标设备 数量共计 21 台，同比+65.63%，其中薄膜沉积设备 3 台，辅助设备 12 台，检测设备 4 台，刻蚀设备 1 台，真空设 备 1 台。6 月国内厂商北方华创、正帆科技、上海精测、武汉精测、上海微电子均有设备中标。2023 年 6 月可统 计招标设备数量共 33 台，其中清洗设备 5 台，刻蚀设备 7 台，辅助设备 1 台，热处理设备 12 台。#半导体##半导体芯片##光刻机#

半导体专用设备市场与半导体产业景气状况紧密相关，当前受需求疲软与高库存影响，全球半导体设备市场低迷。

长期来看，半导体设备作为支撑半导体产业发展的基石，是半导体产业链环节中市场规模最广阔，战略价值最重要的一环，有望长期向好。

据SEMI报告，2022年全球半导体制造设备销售金额达1076亿美元，同比增长5%，再创历史新高，中国大陆半导体设备销售额283亿美元，仍是全球最大半导体设备市场。

SEMI预计随着库存修正的结束，预计2024年全球半导体设备将复苏回升形成共振，市场规模将达1071.6亿美元，有望同比增长18%。

关注乐晴行业观察，洞悉产业格局！

半导体设备行业概览

半导体设备通常可分为前道工艺设备（芯片制造）和后道工艺设备（芯片封装测试）两大类。

其中，前道芯片制造主要包括六大工艺步骤，分别为：热处理（Thermal Process）、光刻（Photo-lithography）、刻蚀（Etch）、离子注入（Ion Implant）、薄膜沉积（Deposition）、机械抛光（CMP）。

在晶圆制造中，可分为7大工艺，分别为氧化/扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、清洗和金属化，所对应的专用设备主要包括氧化/扩散设备、光刻设备、刻蚀设备、清洗设备、离子注入设备、薄膜沉积设备、机械抛光设备等。

伴随国内产能扩张持续，预计2025年国内设备市场有望达到全球30%。前道（晶圆制造）设备占比最大，占81%。其中光刻、刻蚀、沉积是设备三大件，市场占比合计超过60%。

光刻机

光刻的作用是将电路图形信息从掩膜版上保真传输、转印到半导体材料衬底上。光刻基本原理是利用涂敷在衬底表面的光刻胶的光化学反应作用，记录掩膜版上的电路图形，从而将集成电路图形转印到衬底上。

光刻机涉及的内部零件种类众多，且越高端的光刻机组成越复杂，如EUV内部零件多达8万件以上，光刻机的核心零部件包括工作台、投影物镜、光源等。

光刻机示意图：

资料来源：asml

光刻机行业属于明显的寡头垄断格局，前三供应商（荷兰阿斯麦、日本佳能、日本尼康）占据绝大多数市场份额。

2018-2022年，三大供应商的光刻机营收合计由123亿美元增长至198亿美元，对应CAGR为13%，占晶圆生产设备总市场的21%。

阿斯麦在市占率上具备明显优势，2022年按出货量（345台）市占率为63%，按营收看市占率为81%，两类市占率之间差异较大，主要由于EUV单价明显高于其它光刻机。

当前以晶圆级封装（WLP）、3D封装、倒装芯片（FC）结构、系统级封装（SiP）等封装技术为代表的先进封装技术得到了快速发展。作为先进封装的关键工艺设备，光刻机的需求日益增长。

根据阿斯麦在投资者日公布的信息，近年来光刻机市场在半导体总市场中的占比持续提升，且未来该趋势有望得以延续，主要考虑到半导体产业近年来快速发展带来Capex提升，而Capex中设备支出占比提升有望为光刻机带来持续增量。

光刻机是制约国内半导体制造最核心环节，国产替代迫在眉睫。

国内上海微电子主攻DUV、i-line等。

福晶科技KBBF晶体属于激光设备的上游关键零部件，KBBF晶体是目前可直接倍频产生EUV激光的非线性光学晶体。

照明系统环中炬光科技子公司Limo供应ASML和上海微电子。

曝光系统物镜环节茂莱光学为上海微电子后道光刻机提供光学镜头（部分）；永新光学主攻后道光刻机物镜，主要用于pcb；Micro OLED掩模版代表厂商有清溢光电、路维光电250nm制程半导体掩模版量产。

刻蚀设备

随着工艺制程升级，刻蚀机用量也将持续攀升。14nm制程所需刻蚀步骤为65次，7nm制程所需刻蚀步骤高达140次，5nm制程所需刻蚀步骤进一步提升至160次。

根据Gartner数据统计，22年刻蚀设备市场规模为1550亿元，其中CCP和ICP刻蚀机占比分比为47.5%和47.9%。

全球刻蚀机市场长期一直被泛林半导体、东京电子、应用材料三大巨头占据，行业集中度高。

细分介质刻蚀机市场中，东京电子处于领先地位，市占率达到52%。

在本土企业中，中微公司、北方华创率先实现产业化，已全面覆盖ICP和CCP，整体呈现错位竞争，部分技术水平和应用领域已达国际同类产品标准。

随着先进制程发展与存储三维趋势，刻蚀设备用量增加，国产替代有望加速。

刻蚀设备核心零部件组成：

薄膜沉积设备

薄膜沉积设备种类繁多，细分应用领域各异。在不同制程和功能需求的驱动下，各大类沉积方法逐渐衍生出了多种技术。如化学气相沉积（CVD）中，有针对更细致制程划分的APCVD、LPCVD、PECVD、HDPCVD、FCVD等；物理气相沉积（PVD）则包括溅射PVD和蒸镀PVD。

市场格局方面来看，薄膜沉积设备主要被日本、美国和欧洲的厂商主导。据Gartner数据，PVD设备方面，应用材料具有绝对份额优势，占据85%的市场份额；应用材料、泛林半导体和东京电子是CVD设备市场中的佼佼者，分别占比30%、21%和19%；ALD设备中，东京电子和ASMI是行业龙头，分别占有31%和29%的市场份额。

在先进薄膜沉积技术被海外厂商掌控的情况下，中国相关企业正在紧锣密鼓的布局薄膜沉积设备的研发工作。国内厂商中，北方华创和拓荆科技的薄膜沉积设备研发进展较为领先，中微公司在深耕用于LED制造的MOCVD的同时加码钨填充CVD设备。北方华创的CVD、PVD等相关设备已具备28nm工艺水平。

清洗设备

相较其他环节，清洗设备较易率先实现全面国产化，2030年国产化率目标将达40%~45%。

在湿法清洗工艺路线下，目前主流的清洗设备主要包括单片清洗设备、槽式清洗设备、组合式清洗设备和批式旋转喷淋清洗设备等，其中单片清洗设备市场份额占比最高。湿法清洗工艺路线下主流的清洗设备存在先进程度的区分，主要体现在可清洗颗粒大小，金属污染，腐蚀均一性以及干燥技术等标准。

清洗步骤占芯片制造总工序30%以上，但价值量占比仅为5%。此外，半导体清洗设备多技术路径并存，优势各异，使得本土企业可以通过差异化研发方式进行技术追赶，从而实现对海外企业的弯道超车。

长期以来，海外巨头垄断着清洗设备领域，迪恩士（SCREEN）、TEL、LAM与细美事（SEMES，三星子公司）四家公司市占率合计高达90%以上，其中迪恩士（SCREEN）一家市占率就高达50%以上，寡头垄断格局十分明显（引自华紫研究公众号）。

国产清洗设备公司主要有盛美上海、北方华创、至纯科技和芯源微。盛美凭借独创兆声波清洗技术市占率最高，2021年全球市占率3.1%。

整体来看，半导体设备在国产化的趋势下需求在增长，头部企业提供半导体前道制作的核心产品，有望将重点受益。另一方面，半导体关键设备对应着3D存储、先进封装、第三代半导体等增长更快的领域，市场需求端传导的增量也是未来增长的强大助力，对应市场空间依然十分充足，有望保持增长态势。

关注乐晴行业观察，洞悉产业格局！