前瞻产业研究院-2020年中国半导体设备行业市场研究报告 pdf

2020 年中国半导体设备行业 市场研究报告 前瞻产业研究院出品

目录 CONTENT 01 02 03 04 半导体设备行业概述半导体设备行业发展现状半导体设备行业细分市场分析半导体设备行业发展趋势分析

半导体设备行业概述 01 半导体设备简介 半导体设备行业发展驱动因素

1.1.1 半导体设备简介 半导体设备, 即在芯片制造和封测流程中应用到的设备, 广义上也包括生产半导体原材料所需的机器设备 在整个芯片制造和封测过程中, 会 经过上千道加工工序, 涉及到的设备种类大体有九大类, 细分又可以划出百种不同的机台, 占比较大市场份额的主要有 : 光刻机 刻蚀机 薄膜沉 积设备 离子注入机 测试机 分选机 探针台等 设备 IC 设计芯片制造芯片封装成品测试终端产品 原材料 资料来源 : 网络前瞻产业研究院整理 芯片制造产业链

1.1.2 半导体设备是半导体行业基石 半导体设备总市值几百亿美元, 支撑着全球上万亿的电子软硬件大生态, 设备对整个半导体行业有着放大和支撑作用, 其确立了整个半导体产 业可达到的硬性尺寸标准边际值 因此, 半导体设备是半导体制造的基石 半导体行业整体框架 软件 传媒 网络等 电子系统 半导体制造 半导体设备 资料来源 : 麦肯锡前瞻产业研究院整理

1.1.3 半导体设备在芯片制造中的位置 硅片制造 多晶硅拉晶切割研磨抛光清洗 IC 设计 逻辑设计电路设计 CAD 图形设计光罩制作 芯片制造 ( 前道 ) 氧化扩散 氧化炉 RTP 设备 薄膜沉积 CVD 设备 PVD 设备 ALD 设备 RTP 设备 光刻 光刻机 刻蚀 刻蚀设备 离子注入 离子去胶机 离子注入机 CMP CMP 设备 刷片机 金属化 PVD 设备 CVD 设备 芯片封测 背面减薄 检测设备 贴膜机 减薄机等 切割 晶圆安装机 划片机 清洗设备 AOI 贴片 贴片机 烤箱 焊线 引线键合机 微波 / 等离子清洗 AOI 封装 注塑机 切筋 / 成型设备 AOI FT 测试设备

1.2.1 半导体设备发展驱动因素 1 半导体行业持续增长 作为半导体产业的发动机, 半导体设备是半导体技术迭代的基石 近年来, 半导体行业政策红利不断, 随着物联网 可穿戴设备 5G 等下游产 业的进一步兴起, 半导体行业迎来快速发展阶段 2010-2019 年, 中国集成电路销售额持续以两位数的增速增长,2019 年达到 7562.3 亿元, 同比增长 15.8%;2020 年上半年, 销售额为 3539 亿元, 尽管受到疫情的影响, 但仍同比增长 16.1% 8000 2010-2020 年上半年中国半导体行业发展情况 ( 单位 : 亿元, %) 37.3% 6531.4 7562.3 40% 6000 5411.3 30% 4000 2000 1440.2 1572.2 2158.5 16.2% 2508.5 20.2% 3015.4 3609.8 19.7% 4335.5 20.1% 24.8% 20.7% 15.8% 3539.0 16.1% 20% 10% 9.2% 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020H1 销售额 ( 亿元 ) 增长速度 (%) 0% 资料来源 : 半导体行业协会前瞻产业研究院整理

1.2.2 半导体设备发展驱动因素 2 摩尔定律推动行业技术发展 根据摩尔定律演进, 每隔 18-24 个月芯片性能将提升一倍 1971 年英特尔发布的第一个处理器 4004, 就采用 10 微米工艺生产, 仅包含 2300 多个晶体管 随后, 晶体管的制程节点以 0.7 倍的速度递减,90nm 65nm 45nm 32nm 22nm 16nm 10nm 7nm 等等相继被成功研制出来, 目前正向 5nm 3nm 2nm 突破 对半导体设备来说, 根据半导体行业内 一代设备, 一代工艺, 一代产品 的经验, 半导体设备要超前半导体产品制造开发新一代产品每更新一代工艺制程, 则需更新一代更为先进的制程设备 120 年来半导体行业摩尔定律情况 资料来源 :Ray Kurzweil, DFJ 前瞻产业研究院整理

1.2.3 半导体设备发展驱动因素 3 产业政策有效扶植推进 从政策环境上来看, 随着半导体产业不断深化, 我国对于半导体设备行业愈加重视 其主要表现在对于整个 IC 产业链企业的政策优待以及对于半导体设备行业的相关规划与推动 其中较为突出的是 极大规模集成电路制造装备及成套工艺 项目 (02 专项 ), 其以专项的形式组织了一批国内半导体设备公司进行了一系列重点工艺和技术的攻关, 有效促进了我国半导体设备行业的发展, 使得我国半导体设备行业涌现出了一批拥有国际竞争力的龙头企业 半导体设备行业相关政策 政策名称发布单位相关内容 中国制造 2025 我国集成电路产业 十三五 发展规划建议 国家高新技术产业开发区业 十三五 规划 信息产业发展指南 国务院 半导体行业协会 科技部 国家发改委 工信部 着力提升集成电路设计水平, 掌握高密封度封装及三维 (3D) 微组装技术 ; 提升封装 测试产业的自主发展能力, 形成关键制造设备的供货能力 到 2020 年, 集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小, 全行业销售收入达到 9300 亿元 ;16/14nm 制造工艺实现规模量产, 封装测试技术进入全球第一梯队 关键设备和材料进入国际采购体系, 基本建成技术先进 安全可靠的集成电路产业体系 优化半导体产业结构, 推进集成电路专用装备关键核心技术突破和应用 要着力提升集成电路设计水平, 大力推进封装测试产业的发展以及加快开发关键装备和材料 十三五 国家科技创新规划 科技部 攻克 14nm 刻蚀设备 薄膜设备 掺杂设备等高端制造装备及零部件, 突破 28nm 浸没式光刻机及核心部件, 研发 14nm 逻辑与存储芯片成套工艺相应系统封测技术, 形成 28-14nm 装备 材料 工艺 封测等较完整的产业链 新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策 极大规模集成电路制造装备及成套工艺 项目 (02 专项 ) 国务院 科技部 从财税 投融资 研究开发 进出口 人才 知识产权 市场应用 国际合作等方面切入, 促进集成电路和软件产业发展 提出要聚焦高端芯片 集成电路装备和工艺技术 集成电路关键材料等关键核心技术研发 构建光刻设备和封测等产业技术创新联盟, 集合产业链上制造工艺 装备 相关零部件和材料等上下游企业 相关研究机构和高等院校达 200 多家单位共同开展产学研协同攻关, 引导地方和社会的产业投资跟进, 扶植专项支持的企业做大做强, 推动成果产业化, 形成产业规模, 提高整体产业实力 资料来源 : 前瞻产业研究院整理

1.2.4 半导体设备发展驱动因素 4 资本给产业带来新机遇 2014 年 6 月国务院发布了 国家集成电路产业发展推进纲要, 奠定未来集成电路的战略发展方向, 同时提出要设立国家产业投资基金的重要举措 同年 9 月, 在工信部和财政部的指导下, 国开金融 华芯投资等共同签署了 国家集成电路产业投资基金股份有限公司发起人协议 和 国家集成电路产业投资基金股份有限公司章程, 大基金正式设立 ( 一期 ) 大基金一期共募得普通股 987.2 亿元, 同时发行优先股 400 亿元, 基金总规模达到 1387.2 亿元, 以 IC 制造为主 2019 年 10 月 22 日大基金二期正式成立, 总规模高达 2041.5 亿元, 于 2020 年 3 月开始进行实质投资, 半导体设备 半导体材料等大基金一期投入相对较少的产业迎来发展机遇 时间投资标的投资金额 ( 亿元 ) 设备 设计类, 17% 封测类, 10% 2014.12 中微半导体 4.80 反应离子刻蚀机 电介质刻蚀机 硅通孔刻蚀机 2015.07 长川科技 0.40 测试机 自动分选机 2015.11 拓荆科技 1.65 PECVD ALD 制造类, 67% 装备材料类, 6% 2015.12 七星电子 6.00 ICP PECVD CVD 2016 年 睿励科学仪器 承诺投资 光学测量设备 2019.01 华创科技 9.20 半导体设备 2019.07 长川科技 1.63 测试机 自动分选机 2019.09 精测电子 1 膜厚设备 OCD 设备 晶圆散射颗粒检测设备 / 盛美半导体 / 半导体清洗设备 半导体设备行业相关政策 国家集成电路产业投资基金一期投资项目明细 : 设备领域 资料来源 : 集微网前瞻产业研究院整理

半导体设备行业发展现状 02 全球半导体设备行业发展 中国半导体设备行业发展

2.1.1 全球半导体行业周期明显新一轮上升周期来临 从全球半导体发展情况来看, 受宏观经济变化及技术革新影响, 半导体行业存在周期性 2017-2019 年, 全球半导体行业来到了下滑周期 2019 年, 全球固态存储及智能手机 PC 需求增长放缓, 全球贸易摩擦升温, 导致全球半导体需求市场下滑, 全年销售额为 4121 亿美元, 同比下降 12.1% 进入 2020 年, 有 5G 商用化 数据中心 物联网 智慧城市 汽车电子等一系列新技术及市场需求做驱动, 将给予半导体行业新的动能 2012-2020 年上半年全球半导体行业发展情况 ( 单位 : 亿美元,%) 5000 4688 40% 4000 3358 3352 3389 4122 4121 30% 20% 3000 2000 5.2% 2085 10% 0% -10% 1000-12.1% -20% 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020H1 全球集成电路销售额 ( 亿美元 ) 增长速度 (%) -30% 资料来源 :WTST 前瞻产业研究院整理

2.1.2 全球半导体设备行业销售额出现下滑 根据国际半导体产业协会 SEMI 统计数据显示, 近年来全球半导体设备销售额呈波动态势,2019 年为 597.5 亿美元, 比 2018 年的 645.3 亿美元的历 史高点下降了 7.4% 2020 年一季度, 全球半导体设备销售额为 155.7 亿美元, 比 2019 年第四季度减少 13%, 但与 2019 年一季度相比, 增长了 13% 2013-2020 年一季度全球半导体设备销售额及增长速度情况 ( 单位 : 亿美元,%) 800 40% 600 37.3% 566.2 645.3 597.5 30% 400 317.9 18.0% 375.0 365.3 412.4 12.9% 14.0% 13.0% 20% 10% 200 0 155.7-2.6% -7.4% 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020Q1 全球半导体设备销售额 ( 亿美元 ) 增长速度 (%) 0% -10% 资料来源 :SEMI 前瞻产业研究院整理

2.1.3 前道设备占据主要市场份额 在一个新晶圆投资建设中, 设备投资一般占 70-80% 按工艺流程分类, 在新晶圆的设备投资中, 晶圆加工的前道设备占据主要的市场份额, 约 85%; 封测设备占据约 15% 的比重, 其中测试设备 9%, 封装设备 6% 全球半导体设备产业构成情况 ( 单位 :%) 测试设备 9% 封装设备 6% 前道装备 85% 资料来源 :Gartner 前瞻产业研究院整理

2.1.4 全球半导体设备产业主要集中在中国台湾及大陆地区 从地区分布来看,2019 年中国台湾是半导体设备的最大市场, 销售额增长了 68%, 达到 171.2 亿美元, 占全球市场的比重为 28.65% 中国大陆则以 134.5 亿美元的销售额保持其第二大设备市场的地位, 占比为 22.51% 排名第三的是韩国, 销售额为 99.7 亿美元, 同比下降 44%, 占比为 16.69% 尽管日本, 欧洲和世界其他地区的新设备市场萎缩, 但北美设备销售额在 2019 年跃升了 40%, 达到 81.5 亿美元, 占比升到 13.64%, 这是该地区连续第三年增长 2013-2020Q1 全球半导体设备行业地区分布情况 ( 单位 :%) 6.51% 5.73% 5.39% 8.61% 5.65% 6.26% 4.22% 2.83% 6.01% 6.35% 5.31% 5.29% 6.48% 3.82% 4.11% 6.54% 10.49% 10.79% 10.63% 11.15% 15.03% 11.23% 11.46% 14.68% 13.64% 12.40% 16.58% 21.76% 14.02% 10.89% 9.87% 9.03% 16.69% 21.58% 16.42% 18.65% 20.45% 31.70% 27.44% 18.24% 10.60% 15.66% 22.51% 22.48% 11.65% 13.41% 14.54% 20.32% 33.25% 25.09% 26.39% 29.66% 20.29% 15.76% 28.65% 25.82% 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020Q1 中国台湾中国大陆韩国北美日本欧洲其他地区 资料来源 :SEMI 前瞻产业研究院整理

2.1.5 日美荷品牌占据全球前十大设备制造商地位 目前全球半导体设备市场集中度较高, 以美国 荷兰 日本为代表的 TOP10 企业垄断了全球半导体设备市场 90% 以上的份额 美国著名设备公司 应用材料 泛林半导体 泰瑞达 科天半导体合计占据整个设备市场 40% 以上份额, 而且均处于薄膜 刻蚀 前后道检测三大细分领域的绝对龙头地 位 技术领先和近半的市场占有率, 任何半导体制造企业都很难完全脱离美国半导体设备供应体系 2019 年全球半导体设备供应商 TOP10( 单位 :%) 应用材料阿斯麦东京电子泛林半导体 KLA 斯科半导体爱德万测试 ASM 泰瑞达日立高科 5.2% 3.2% 3.7% 2.7% 3.1% 1.8% 3.0% 1.8% 2.6% 1.7% 2.4% 17.3% 15.7% 13.5% 13.4% 6.6% 18.5% 18.1% 17.3% 16.0% 2018 年 2019 年 资料来源 :SEMI 前瞻产业研究院整理

2.1.6 巨头瓜分细分市场 从半导体设备的各细分行业来看, 依旧是被 TOP10 供应商垄断, 应用材料 ASML 东京电子 (TEL) 头部三家公司合计占比高达 60%-90% 其中, 应用材料 TEL 等企业横跨多细分领域, 成为航母级龙头企业 2019 年全球半导体设备细分市场品牌竞争格局 ( 单位 :%) 其他 20% TYK 30% 其他 8% TEL 42% 其他 3% DNS 10% 其他 10% 应用材料 15% TEL 25% 其他 6% 佳能 6% 尼康 13% 其他 30% TEL 19% 其他 40% 其他 15% 其他 15% 泛林半导体 25% TEL 25% 其他 20% Axcell 30% TEL 87% ASML 75% 泛林半导体 21% ASM 21% 应用材料 85% 应用材料 50% KE 50% 泛林半导体 50% 应用材料 30% TEL 31% DNS 45% 应用材料 50% CMP 扩散炉涂胶显影设备刻蚀机光刻机 CVD 原子层沉积 PVD 清洗机 离子注入 资料来源 :Gartner 前瞻产业研究院整理

2.2.1 半导体设备发展现状 : 行业市场规模持续增长 根据 SEMI 数据显示,2013-2019 年中国大陆半导体设备市场规模呈现逐年增长态势, 增速波动变化 2019 年行业实现市场规模 134.5 亿美元, 同比增长 2.6%, 增速较 2018 年有所回落 2020 年一季度行业实现规模 35 亿元, 较 2019 年同期增长 48%, 可见我国半导体设备在 2020 年初的新冠肺炎事件中受到的影响并不显著 同时, 中国大陆半导体设备市场规模占全球市场规模的比重一直在增长,2019 年中国大陆在全球市场占比实现 22.5%, 较 2018 年增长了 2.3 个百分点 2013-2020 年中国半导体设备行业市场规模及增长情况 ( 单位 : 亿美元,%) 2013-2019 年中国大陆半导体设备市场规模占全球比重情况 ( 单位 :%) 160 120 80 40 33.7 43.7 29.7% 59.3% 131.1 134.5 31.8% 27.4% 82.3 12.1% 64.6 2.6% 49 35 48% 70% 50% 30% 10% -10% -30% 24% 20% 16% 12% 10.6% 11.7% 13.4% 15.7% 14.5% 20.3% 22.5% 0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020Q1-50% 8% 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 中国大陆半导体设备市场规模 ( 亿美元 ) 同比增长 (%) 资料来源 : SEMI 前瞻产业研究院整理

2.2.2 半导体设备发展现状 : 国产化率仍处于较低水平 虽然中国半导体专用设备企业销售规模不断增长, 但整体国产率还处于较低的水平, 目前中国半导体专用设备仍主要依赖进口 根据中国本土 主要晶圆厂设备采购情况的统计数据, 目前中国主要本土晶圆厂设备的国产化情况如下 : 中国半导体设备国产化情况分析 ( 单位 :%) 序号 设备名称 销售收入占比 (%) 国内代表性厂商 1 去胶设备 90% 以上 北京屹唐半导体科技有限公司 2 清洗设备 20% 左右 盛美半导体 北方华创 3 刻蚀设备 20% 左右 中微公司 北方华创 北京屹唐半导体科技有限公司 4 热处理设备 20% 左右 北方华创 北京屹唐半导体科技有限公司 5 PVD 设备 10% 左右 北方华创 6 CMP 设备 10% 左右 天津华海清科机电科技有限公司 7 涂胶显影设备 零的突破 芯源微 8 光刻设备 预计将有零的突破 上海微电子装备 ( 集团 ) 股份有限公司 资料来源 : 盛美公司招股说明书前瞻产业研究院整理

2.2.3 半导体设备发展现状 : 前道制程设备占主导地位 从产品细分结构来看, 半导体设备主要分为前道制造设备以及后道封装测试设备 根据 SEMI 数据,2018 年国内半导体设备主要集中在前道制程 设备, 其比重为 78%, 其中以光刻机 刻蚀机和薄膜沉积设备为主 此外, 测试设备在半导体设备的占比为 10%, 封装设备在半导体设备中的比重约 为 7% 2018 年中国半导体设备细分产品比例情况 ( 单位 :%) 其他, 5% 封装设备, 7% 测试设备, 10% 制程设备, 78% 资料来源 :SEMI 前瞻产业研究院整理

2.2.4 半导体设备发展现状 : 国内企业规模整体偏小 据中国电子专用设备工业协会的数据显示,2019 年中国半导体设备 TOP10 企业共完成销售收入 143.43 亿元 2019 年中国半导体设备制造商销售收入 排列首位的是浙江晶盛机电股份有限公司, 其 2019 年半导体设备销售收入达到 28.86 亿元, 其次为北方华创科技集团股份有限公司, 销售收入为 28.42 亿元 但对标全球半导体设备企业的销售收入来看, 我国半导体设备行业内企业规模仍处于较低水平, 行业设备需求多依赖于国际品牌 2019 年中国半导体设备销售收入 TOP10 企业 ( 单位 : 亿元 ) 序号单位名称销售收入 ( 亿元 ) 1 浙江晶盛机电股份有限公司 28.86 2 北方华创科技集团股份有限公司 28.42 3 深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司 24.34 4 中电科电子装备集团有限公司 15.71 5 中微半导体设备 ( 上海 ) 有限公司 15.7 6 北京屹唐半导体科技有限公司 12.86 7 盛美半导体设备 ( 上海 ) 有限公司 7.15 8 天通吉成机器技术有限公司 4.05 9 上海微电子装备 ( 集团 ) 股份有限公司 3.83 10 杭州长川科技股份有限公司 2.51 资料来源 : 中国电子专用设备工业协会前瞻产业研究院整理

2.2.5 半导体设备发展现状 : 资本市场处于初级阶段 目前, 我国半导体设备行业仍在追赶阶段, 多数企业成立时间较短, 从融资情况来看,2020 年我国半导体设备行业企业的融资轮次多处于 A 轮以及 战略投资 可见行业的融资情况仍处于初级阶段, 从行业发展的情况来看, 未来行业或将吸收更多的资金 2020 年以来中国半导体设备行业投融资事件汇总 序号获投时间公司名称获投轮次获投金额投资方 1 2020/8/12 中晟光电新三板定增 1.13 亿人民币浦东科创领投, 海通创新 张江科投 中科创星 同祺投资 重庆冠达等跟投 2 2020/6/16 比亚迪半导体 A+ 轮 8 亿人民币 SK 集团, 小米, 招银国际, 联想集团, 中信产业基金,ARM, 中芯国际, 上汽创投, 北汽产投, 深圳华强, 蓝海华腾, 英威腾等 3 2020/6/16 广微集成战略投资 4342 万人民币民德电子 4 2020/6/15 广奕电子股权转让未披露成都广奕科技合伙企业 ( 有限合伙 ) 5 2020/6/4 广微集成战略投资 2605 万人民币民德电子 6 2020/5/27 比亚迪半导体 A 轮 19 亿人民币红杉资本, 中金资本, 国投创新, 喜马拉雅资本等 7 2020/5/7 派瑞股份 IPO 未披露公开发行 8 2020/4/21 鲁汶仪器 B 轮 1 亿人民币 中科创星领投, 中冀资本 中域资本 祥晖资本 红星美凯龙 中杰投资等跟投 9 2020/4/2 概伦电子 A 轮 亿元及以上人民币 兴橙资本 ( 领投 ) 英特尔投资 Intel Capital( 领投 ) 10 2020/3/23 普莱信智能 Pre-B 轮 4000 万人民币 蓝图创投领投, 云启资本跟投 11 2020/3/12 埃克斯工业 Pre-A 轮 数千万人民币 红杉中国种子基金 12 2020/3/4 兴科半导体 战略投资 2.4 亿人民币 国家集成电路产业投资基金股份有限公司, 兴森科技, 科学城投资 资料来源 : 烯牛数据 IT 桔子前瞻产业研究院整理 ( 注 : 统计时间区间为 2020 年 1 月 -8 月 15 日 )

半导体设备行业细分市场分析 03 光刻设备 清洗设备 刻蚀设备 封装设备 薄膜沉积设备 测试设备

3.1 光刻设备简介 光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一 光刻的本质是把临时电路结构复制到硅片上, 这些结构首先以图形形式制作在掩膜版上 ; 光源透过掩膜版将图形转移到硅片表面的光敏薄膜上 光刻工艺主要流程有涂胶 软烘 对准曝光 显影 坚膜烘焙 刻蚀 去除清洗等一系列步 骤 所涉及到的主要设备有光刻 涂布 曝光显影 量测和清洗设备, 其中价值量最大且技术壁垒最高的部分是光刻机 半导体光刻工艺 气相成底膜旋转涂胶软烘对准与曝光曝光后烘焙 等离子体去胶清洗 不合格硅片 返工 显影检查 坚膜烘焙 显影 光刻机 光刻机工作台 离子注入 合格硅片 刻蚀 涂布显影设备 去胶 / 清洗设备 资料来源 : 前瞻产业研究院整理

3.1.1 光刻机发展历程分析 光刻机发展至今, 已经历了 5 代产品的迭代 第一二代均为接触接近式光刻机, 使用光源分别为 436nm 的 g-line 和 365nm 的 i-line; 第三代为扫描投影式光刻机, 光源改进为 248nm 的 KrF 激光, 实现了跨越式发展, 将最小工艺推进至 180-130nm; 第四代为浸没步进式投影式光刻机, 是最具代表性的光刻机产品,1986 年由 ASML 首先推出, 采用 193nmArF 激光光源 ; 第五代为 EUV 光刻机, 采用极紫外光光源, 是未来光刻机技术发展的主要方向 2010 年 ASML 推出第一台 EUV 光刻机 NXE:3100, 目前其是全世界唯一一家能够设计和制造 EUV 设备的厂商 光源 :248nm KrF 激光最小工艺 :180-130nm 光源 : 365nm i-line 最小工艺 :800-250nm 光源 : 436nm g-line 最小工艺 :800-250nm 光源 :13.5nm 极紫外光最小工艺 :20-7nm 光源 :193nm ArF 激光最小工艺 :45-20nm 130-65nm 第二代 ( 接触接近 ) 第一代 ( 接触接近 ) 第四代 ( 浸没步进式投影 ) 第三代 ( 扫描投影 ) 第五代 ( 极紫外 /EUV) 资料来源 : 图解芯片技术前瞻产业研究院整理

3.1.2 全球光刻机需求量在 300 台左右 目前全球光刻机被 ASML Canon 和 Nikon 三家供应商包揽 从行业需求来看, 全球每年光刻机产出量 300-400 台,2019 年, 全球 TOP3 企业光刻机合 计销售量 354 台, 较 2018 年下降了 3.8% 在 2019 年的 354 台光刻机设备中,ASML 贡献了 229 台, 占据着超 60% 的市场份额 2020 年第一季度, 全球光刻 机 top3 企业销售量实现 85 台 2014-2020Q1 全球光刻机销售数量情况 ( 单位 : 台 ) 400 300 200 230 40 54 281 32 80 256 35 64 303 35 70 368 30 114 354 41 84 100 0 224 229 198 85 169 136 157 7 21 57 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020Q1 ASML Canon Nikon 资料来源 :ASML Canon Nikon 公司公告 & 国元证券前瞻产业研究院整理

3.1.3 ArF i-line 光刻机是主流 近年来, 市场上销售的光刻机主要为 EUV 光刻机 ArF lm 光刻机 ArF Dry 光刻机 KrF 光刻机和 i-line 光刻机 从 2019 年这五类光刻机的销量情 况来看,ArF 光刻机销量最高, 达 122 台, 其中 ArF lm 光刻机 89 台, ArF Dry 光刻机 33 台 在这 122 台中,ASML 贡献了大部分的份额 其次为 i-line 光 刻机, 销量为 116 台 2019 年全球各类光刻机销售数量情况 ( 单位 : 台 ) i-line 34 62 20 KrF 65 22 3 Arf Dry 22 11 ArF Im 82 7 EUV 26 资料来源 :ASML Canon Nikon 公司公告 & 国元证券前瞻产业研究院整理 ASML Canon Nikon

3.1.4 光刻机国产化进行时 从中国市场来看, 上海微电子装备有限公司 (SMEE) 是我国国内唯一能够做光刻机的企业 上海微电已经量产的光刻机中, 性能最好的是 SSA600/200 工艺, 能够达到 90nm 的制程工艺, 而最新的荷兰 ASML 公司所生产的 N+1 光刻机是采用最新的制程, 能够达到 7nm 的程度 因此, 国内晶圆厂所需要的高端光刻机完全依赖进口, 国产化脚步有待加快 此外, 从光刻机工作台 涂布显影 去胶 / 清洗等其他光刻设备来看, 我国在研企业还有华卓精科 芯源微 屹唐半导体等 中国光刻设备相关领先企业技术进展情况 光刻设备 领先企业 已具备技术 在研技术 光刻机 上海微电子 130-90nm 65nm 光刻机工作台 华卓精科 130-65nm 45nm 涂布显影 芯源微 130-45nm 28-14nm 去胶 / 清洗 屹唐半导体 130-5nm 3nm 资料来源 : 公开信息 & 国元证券前瞻产业研究院整理

3.2 刻蚀设备简介 刻蚀是利用化学或者物理的方法将晶圆表面附着的不必要的材质进行去除的过程 按照刻蚀工艺划分, 刻蚀其主要分为干法刻蚀以及湿法刻蚀, 干法刻蚀主要利用反应气体与等离子体进行刻蚀, 利用等离子体与表面薄膜反应, 形成挥发性物质, 或者直接轰击薄膜表面市值被腐蚀的工艺 湿法刻蚀工艺主要是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀, 该刻蚀方法会导致材料的横向纵向同时腐蚀, 会导致一定的线宽损失 目前来看, 干法刻蚀在半导体刻蚀中占据绝对主流低位, 市场占比超过 90% 介质刻蚀 干法刻蚀 用等离子体进行薄膜刻蚀技术 硅刻蚀 90% 金属刻蚀 刻蚀技术 湿法刻蚀 将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀, 目前逐步被干法替代 10% 资料来源 : 中国半导体协会前瞻产业研究院整理

3.2.1 全球刻蚀设备市场规模至 2025 年有望达到 155 亿美元 近年来, 全球刻蚀设备市场快速发展 2013 年, 全球刻蚀设备市场规模约为 40 亿美元, 随着闪存技术突破, 存储市场拉动刻蚀设备需求明显增 大, 至 2019 年市场规模突破百亿美元, 达到 115 亿美元 SEMI 预测 2025 年全球刻蚀设备市场空间达到 155 亿美元, 年复合增速约为 12%, 市场空间增 量主要来自于存储制造对刻蚀设备的需求激增 2013-2025 年全球刻蚀设备市场规模及预测 ( 单位 : 亿美元 ) 160 155 120 115 80 40 40 0 2013 2019 2025 资料来源 :SEMI 前瞻产业研究院整理

3.2.2 三大巨头垄断市场 从刻蚀设备主要品牌来看, 目前该领域被泛林半导体 TEL 应用材料三家海外巨头所垄断 2019 年, 三家企业合计占全球刻蚀设备市场 90% 左 右, 其中泛林半导体又以 50% 的市场份额遥遥领先 2019 年全球刻蚀设备市场品牌竞争格局 ( 单位 :%) 其他 10% 应用材料 15% 泛林半导体 50% TEL 25% 资料来源 :Gartner 前瞻产业研究院整理

3.2.3 工艺升级带动刻蚀机用量提升 根据中微公司披露的高阶制程刻蚀工艺来看, 由于光刻机在 20nm 以下光刻步骤收到光波长度的限制, 因此无法直接进行光刻与刻蚀步骤, 而是通过多次光刻 刻蚀生产出符合人们要求的更微小的结构 目前普遍采用多重模板工艺原理, 即通过多次沉积 刻蚀等工艺, 实现 10nm 线宽的制程 根据相关数据,14nm 制程所需使用的刻蚀步骤达到 64 次, 较 28nm 提升 60%;7nm 制程所需刻蚀步骤更是高达 140 次, 较 14nm 提升 118%, 工艺升级持续推动刻蚀机用量提升 不同工艺的刻蚀次数 ( 单位 : 次 ) 180 160 150 140 120 117 90 60 30 20 28 40 56 64 0 65nm 45nm 28nm 20nm 14nm 10nm 7nm 5nm 资料来源 :SEMI 前瞻产业研究院整理

3.2.4 有望率先完成国产替代 从国内市场来看, 刻蚀机尤其是介质刻蚀机, 是我国最具优势的半导体设备领域, 也是国产替代占比最高的重要半导体设备之一 目前我国主 流设备中, 去胶设备 刻蚀设备 热处理设备 清洗设备等的国产化率均已经达到 20% 以上 而这之中市场规模最大的则要数刻蚀设备 我国目前在 刻蚀设备商代表公司为中微公司 北方华创以及屹唐半导体 中微与北方作为我国两家设备龙头企业, 偏重领域有一定区别 中国刻蚀设备相关领先企业技术进展情况 设备国产化率设备类型国内领先企业已具备技术在研技术采购量 刻蚀设备 20% 介质刻蚀机中微半导体 65-5nm 3nm 大于 50 台,5nm 已打入台积电 硅刻蚀机北方华创 65-28nm 14-5nm 大于 20 台 金属刻蚀机北方华创 65-28nm 14nm / 资料来源 :SEMI 前瞻产业研究院整理

3.3 薄膜沉积设备简介 薄膜的沉积, 是一连串涉及原子的吸附 吸附原子在表面扩散及在适当的位置下聚结, 以渐渐形成薄膜并成长的过程 薄膜沉积工艺主要有原 子层沉积 (ALD) 物理式真空镀膜 (PVD) 化学式真空镀膜 (CVD) 三种工艺 三种半导体薄膜沉积工艺比较 指标 原子层沉积 (ALD) 物理式真空镀膜 (PVD) 化学式真空镀膜 (CVD) 原理 表面反应沉积 蒸发凝固 气相反应沉积 过程 层状生长 形核长大 形核长大 台阶覆盖率 优秀 一般 好 速率 慢 快 快 温度 低 低 高 层均匀性 优秀 一般 较好 厚度控制 反应回圈次数 沉积时间 沉积时间, 气象分压 成分 均匀, 杂质少 无杂质 易含杂质 资料来源 : 国元证券前瞻产业研究院整理

3.3.1 全球薄膜沉积设备市场规模至 2025 年有望达到 340 亿美元 根据 Maximize Market Research 数据统计, 全球半导体薄膜沉积市场 2017 年市场空间约为 125 亿美元, 预计到 2025 年将达到 340 亿美元, 期间以 年复合 13.33% 的速度增长 其中市场将以存储 AMOLED 显示屏以及太阳能电站等新兴应用需求的增加为驱动薄膜沉积市场增长的核心动力 2017-2025 年全球薄膜沉积设备市场规模及预测 ( 单位 : 亿美元 ) 350 340 280 240 270 210 140 125 145 155 172 190 210 70 0 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 资料来源 :Maximize Market Research 前瞻产业研究院整理

3.3.2 CVD 设备占据过半市场份额 从半导体薄膜沉积设备主要类型来看,CVD 设备占据着 57% 的薄膜沉积设备市场, 领先于其他类型设备 ; 其次是 PVD, 占比为 25%;ALD 及其他镀膜 设备占据着 18% 的市场份额 2019 年全球半导体薄膜沉积设备市场格局 ( 单位 :%) 其他 18% PVD 25% CVD 57% 资料来源 :AMAT 前瞻产业研究院整理

3.3.3 薄膜沉积设备品牌竞争格局分析 从全球市场份额来看,ALD 设备龙头 TEL 和 ASM 分别占据了 31% 和 29% 的市场份额, 剩下 40% 的份额由其他厂商占据 ; 而应用材料则基本垄断了 PVD 市 场, 占 85% 的比重, 处于绝对龙头地位 ; 在 CVD 市场中, 应用材料全球占比约 30%, 连同泛林半导体的 21% 和 TEL 的 19%, 三大厂商占据了全球 70% 的市场 份额 2019 年全球 ALD 设备市场占比 ( 单位 :%) 2019 年全球 CVD 设备市场占比 ( 单位 :%) 2019 年全球 PVD 设备市场占比 ( 单位 :%) 其他 40% TEL 31% 其他 30% 应用材料 30% 其他 15% ASM 29% TEL 19% 泛林半导体 21% 应用材料 85% 资料来源 :Gartner 前瞻产业研究院整理

3.3.4 国产薄膜沉积设备取得重大进展 从国内市场看, 中国薄膜沉积设备龙头有北方华创和沈阳拓荆 其中, 北方华创产品线覆盖 CVD PVD 和 ALD 三类 ; 沈阳拓荆主攻 CVD 和 ALD, 目前技术储备均达到 28/14nm 节点 近年来两家公司分别在技术储备以及客户认证方面取得良好进展 2020 年 4 月 7 日, 北方华创宣布, 其 THEORISSN302D 型 12 英寸氮化硅沉积设备进入国内集成电路制造龙头企业 该设备的交付, 意味着国产立式 LPCVD 设备在先进集成电路制造领域的应用拓展上实现重大进展 中国薄膜沉积设备相关领先企业技术进展情况 薄膜沉积设备领先企业已具备技术在研技术 PVD 北方华创 28/14nm 7/5nm CVD ALD 北方华创 28/14nm 7/5nm 沈阳拓荆 28/14nm 7/5nm 北方华创 28/14nm 7/5nm 沈阳拓荆 28/14nm 7/5nm 资料来源 : 公开信息 & 国元证券前瞻产业研究院整理

3.4.1 清洗设备分类 : 以湿法清洗为主 半导体清洗设备针对不同的工艺需求, 对晶圆表面进行无损伤清洗以去除半导体制造过程中的颗粒 自然氧化层 金属污染 有机物 牺牲层 抛光残留物等杂质 按照清洗原理来分, 清洗工艺可分为干法清洗和湿法清洗 在实际生产过程中一般将湿法和干法两种方法结合使用, 目前 90% 以上的清洗步骤以湿法工艺为主 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, 其中以单片清洗设备为主流 清洗技术分类及占比情况 ( 按清洗原理 ) 干法清洗, 10% 清洗设备分类 设备种类清洗方式应用特点 单片清洗设备 旋转喷淋, 兆声波清洗, 二流体清洗, 机械刷洗等 具有极高的工艺环境控制能力与微粒去除能力, 有效解决晶圆之间交叉污染的问题 ; 每个清洗腔体内每次只能清洗单片晶圆, 设备产能较低 干法清洗 湿法清洗, 90% 干法工艺指不使用化学试剂的清洗技术 主要包含等离子清洗 气相清洗等 湿法清洗 湿法清洗采用特定的化学药液和去离子水, 对晶圆表面进行无损伤清洗 主要包括 RCA 清洗法 超声清洗等 槽式清洗设备 组合式清洗设备 批式旋转喷淋清洗设备 溶液浸泡, 兆声波清洗等 溶液浸泡 + 旋转喷淋组合清洗 旋转喷淋 清洗产能高, 适合大批量生产 ; 但颗粒, 湿法刻蚀速度控制差 ; 交叉污染风险大 产能较高, 清洗精度较高, 并可大幅降低浓硫酸使用量 ; 产品造价较高 相对传统槽式清洗设备, 批式旋转设备可实现 120ºC 以上甚至达到 200ºC 高温硫酸工艺要求 ; 各项工艺参数控制困难, 晶圆碎片后整个清洗腔室内所有晶圆均有报废风险 资料来源 : 公开资料前瞻产业研究院整理

3.4.2 清洗设备分类 : 清洗步骤贯穿全产业链 清洗设备直接影响集成电路的成品率, 是贯穿半导体产业链的重要环节, 在单晶硅片制造 光刻 刻蚀 沉积等关键制程及封装工艺中均为必 要环节, 约占所有芯片制造工序步骤 30% 以上, 且随着节点的推进, 清洗工序的数量和重要性会继续提升, 清洗设备的需求量也将相应增加 逻辑设计电路设计 CAD 工艺设计光罩制作 多晶硅 芯片设计 拉晶 材料清洗 单晶硅片 氧化 光刻 光罩 单晶硅片制造 切割研磨抛光抛光后清洗清洗 刻蚀 清洗 化学冲洗溅射保护层 刻蚀离子注入光阻去除 WAT 测试 晶圆制造 晶圆制造过程清洗包括 : 扩散前清洗刻蚀后清洗离子注入后清洗去胶清洗成膜前 / 后清洗机械抛光后清洗等 封装过程清洗包括 : TSV 清洗 UBM/RDL 清洗键合清洗等 封装 打磨 芯片封装 切割 晶圆点测 IC 测试 老化检验 客户 芯片测试 资料来源 : 国元证券前瞻产业研究院整理 半导体制程中的清洗工艺环节

3.4.3 清洗设备发展现状 : 行业规模波动幅度较大 根据 Gartner 统计数据,2018 年全球半导体清洗设备市场规模为 34.17 亿美元,2019 年和 2020 年受全球半导体行业景气度下行的影响, 有所下降, 分别为 30.49 亿美元和 25.39 亿美元, 预计 2021 年随着全球半导体行业复苏, 全球半导体清洗设备市场将呈逐年增长的趋势,2024 年预计全球半导体 清洗设备行业将达到 31.93 亿美元 40 2018-2024 年全球半导体清洗设备市场规模及预测 ( 单位 : 亿美元 ) 30 34.17 30.49 25.39 31.93 20 10 0 2018 2019 2020E 2024E 资料来源 :Gartner 前瞻产业研究院整理

3.4.4 清洗设备发展现状 : 马太效应明显行业集中度较高 目前, 全球半导体清洗设备市场主要由 Screen( 日本迪恩士 ) TEL( 日本东京电子 ) Lam Research( 美国拉姆研究 ) 和 SEMES( 韩国 ) 和拉 姆研究等日美韩企业瓜分 根据 Gartner 数据显示,2018 年全球排名前四的企业合计占据约 98% 的市场份额, 行业马太效应显著, 市场高度集中 ; 其 中日本厂商迪恩士以市占率 45.1% 处于绝对领先地位, 而国内清洗设备龙头盛美半导体市占率仅为 2.3% 2018 年全球半导体清洗设备竞争格局 ( 单位 :%) Lam Research ( 美国拉姆研究 ), 12.5% 盛美, 2.3% SEMES( 韩国 ), 14.8% Screen( 日本迪恩士 ), 45.1% 资料来源 :Gartner 前瞻产业研究院整理 TEL( 日本东京电子 ), 25.3%

3.4.5 清洗设备发展现状 : 国内生产企业屈指可数 目前, 中国大陆能提供半导体清洗设备的企业较少, 主要包括盛美股份 北方华创 (002371) 芯源微(688037) 以及至纯科技 (603690) 四家公司 此外, 据中国国际招标网统计, 在芯片和集成电路制造厂商长江存储 华虹无锡 上海华力二期项目共累计累计采购的 200 多台清洗设备中, 按中标数量对供应商排序, 依次是 DNS 盛美股份 LAM TEL 以及北方华创, 所占份额依次是 48% 20.5% 20% 6% 和 1%, 盛美股份在国产清洗设备供应商中排名第一 可见, 盛美股份是国内半导体清洗设备行业龙头企业, 未来其市场发展空间较大, 有望打破外企垄断, 扩大市场份额 中国半导体清洗设备招标采购份额 ( 单位 :%) 1.0% 0.5% 20.5% 4.0% 6.0% 48.0% Screen 泛林半导体 TEL 其他盛美半导体北方华创沈阳芯源 20.0% 国内企业 中国半导体清洗设备企业相关产品及相关技术分析 ( 单位 : nm) 企业名称主要清洗设备产品已具备技术 (nm) 在研技术 (nm) 盛美半导体 单片清洗机单片 槽式组合清洗设备 全自动槽式清洗设备等 14-130 5/7 北方华创槽式清洗机 28-130 14 至纯科技槽式 & 单片清洗机 28-130 14 芯源微 单片清洗机 全自动 SCRUBBER 清洗机 KS-M300 半自动机台 28-130 14 资料来源 : 中国国际招标网 & 公司公报及官网前瞻产业研究院整理

3.5.1 封装设备分类 典型的半导体封装工艺流程为 : 划片 装片 键合 塑封 去飞边 电镀 打印 切筋和成型 外观检查 成品测试 包装出货 与封装 流程对应的, 整个封装设备包括切割减薄设备 划片机 贴片机 固化设备 引线焊接 / 键合设备 塑封及切筋设备等 半导体封装工艺流程及设备分类 晶圆 磨片 ( 减薄机 ) 切割 ( 划片机 ) 贴片 ( 贴片机 ) 切筋成型 ( 切筋成型机 ) 塑封 ( 塑封机 ) 引线焊接 ( 焊接机 ) 银浆固化 ( 固化设备 ) 资料来源 : 前瞻产业研究院整理

3.5.2 封装设备发展现状 : 行业规模占全球比重持续上涨 据 SEMI 数据显示,2018 年全球封装设备市场规模约为 42 亿美元, 另外根据 VLSI 数据, 半导体设备中封装设备约占 7% 假设该占比较稳定, 结合 SEMI 最新数据, 可估算得到 2019 全球封测设备市场空间约为 41.86 亿美元,2020 年有望达到 42.56 亿美元 同时, 根据 SEMI 数据, 国内封装设备在半导体设备中的比重同样约为 7%,2019 年中国大陆半导体封装设备市场规模约为 9.4 亿美元, 预计到 2020 年中国大陆半导体封测设备规模约为 10.4 亿美元 从中国在全球的比重来看,2018-2020 年我国半导体设备规模占全球比重不断上升,2019 年约为 22.5% 结合封测设备细分产品结构来看, 根据 VLSI 数据,2018 年全球半导体封装设备中的贴片机 划片机 / 检测设备 引线焊接设备 塑封 / 切筋成型设备等占比较大, 分别约为 30% 28% 23% 18% 2018-2020 年全球及中国半导体封装设备市场规模及比重分析 ( 单位 : 亿美元,%) 2018 年全球半导体封装设备细分产品占比 ( 单位 :%) 45 36 27 42 41.86 42.56 21.9% 22.5% 24.4% 30% 28% 26% 24% 22% 塑封 / 切筋成型设备, 18% 电镀设备, 1% 贴片机, 30% 20% 18 9 9.2 9.4 10.4 18% 16% 14% 0 2018 2019 2020E 12% 10% 引线焊接设备, 23% 中国半导体封装设备市场规模 ( 单位 : 亿美元 ) 全球半导体封装设备市场规模 ( 单位 : 亿美元 ) 中国半导体封测设备占全球比重 (%) 划片机 / 检测设备, 28% 资料来源 :SEMI VLSI 前瞻产业研究院整理

3.5.3 封装设备发展现状 : 市场仍以国际企业占据 目前, 在全球封装设备领域的代表性企业包括 ASM Pacific K&S Shinkawa Besi 等, 同时, 我国半导体封装设备市场同样被这些国际企业占 据, 且国产化程度很低 全球半导体装备市场代表性企业一览 封装设备种类国际代表性企业国内代表性企业 引线焊接设备 ASM Pacific K&S Shinkawa Besi 等中电科 45 所 深圳翠涛等 贴片机 Besi ASM Pacific K&S Shinkawa 等苏州艾科瑞思 大连佳峰等 划片机 ASM Pacific K&S Disco 等中电科 45 所等 塑封设备 Town YAMADA Besi ASM Pacific 等 富士三佳等 切筋成型设备 Besi ASM Pacific 等 / 资料来源 : 前瞻产业研究院整理

3.6.1 测试设备分类 : 测试机比重居于首位 测试设备贯穿于集成电路生产制造流程 ( 包括 IC 设计 制造以及封测 ) 晶圆在封装前和封装过程中需进行多次多种测试, 如封装前的晶圆测 试 (WAT 测试 ) 在封测过程中需进行 CP 测试 封装完成后需进行 FT 测试等, 所涉及设备包括探针台 测试机 分选机等 半导体测试设备分类 半导体测试对比分析 测试机 WAT 测试 CP 测试 FT 测试 用于检测芯片功能和性能, 包含测试功能模块 测试精度 响应速度 应用程序定制化 平台可延展性以及测试数据的存储 采集和分析等方面 测试机细分产品 :SOC 测试机 存储测试机 模拟测试机以及大功率测试机等 ( 按照测试芯片种类 ) 探针台 实现被测晶圆 / 芯片与测试机功能模块的连接 晶圆可接受度测试测试 晶圆级 主要是晶圆制造工艺结束后测试 ( 少部分也用在制造工艺过程中 ) 晶圆级 晶圆测试 封测工艺之前的测试 芯片级 成品测试 封测工艺完成之后的测试 分选机 实现被测晶圆 / 芯片与测试机功能模块的连接 监控工艺稳定性 检测巟工艺窗口 判断出货标准 测试机 + 探针台 筛选来料良率, 减少封装成本 测试机 + 探针台 筛选最终出货物料良率 测试机 + 分选机 资料来源 : 前瞻产业研究院整理

3.6.2 测试设备分类 : 测试机比重居于首位 从产品的细分结构来看, 根据 SEMI 数据,2018 年我国半导体测试设备中测试机的占比达到 63.1%, 居于首位 ; 其次分选机和探针台分别占比 17.4% 和 15.2% 值得注意的是, 在测试机的细分产品中, 存储测试机和 SOC 测试机占据主要份额, 其占比分别达到 43.8% 和 23.5% 2018 年中国半导体测试设备细分产品结构 ( 单位 :%) 其他, 4.3% 存储测试机, 43.8% 探针台, 15.2% 分选机, 17.4% 测试机, 63.1% SOC 测试机, 23.5% 其他, 0.3% 分离器件测试机, 6.8% 模拟测试机, 12.0% RF 测试机, 0.9% 数字测试机, 12.7% 资料来源 :SEMI 前瞻产业研究院整理

3.6.3 测试设备发展现状 : 行业规模保持增长 根据 SEMI 数据, 国内测试设备在半导体设备行业的的比重约为 10%, 据此进行测算得到,2019 年中国大陆半导体测试设备市场规模约为 13.11 亿美元, 并预计到 2020 年中国大陆半导体测试设备规模约为 15 亿美元 同时从全球角度来看, 据 Gartner 数据,2016-2018 年全球半导体测试设备的市场规模呈逐年增长态势,2018 年行业规模为 56.33 亿美元, 前瞻根据市场增速进行估算,2019 年全球半导体测试设备规模约为 65 亿美元 2018-2020 年中国半导体测试设备市场规模情况 ( 单位 : 亿美元 ) 15 13.11 13.45 2018-2020 年全球半导体测试设备市场规模情况 ( 单位 : 亿美元 ) 56.33 65 46.98 36.9 2018 2019 2020E 2016 2017 2018 2019E 资料来源 :SEMI&Gartner 前瞻产业研究院整理

3.6.4 测试设备发展现状 : 全球企业集中度较高 从企业竞争格局来看, 目前全球半导体测试设备产业主要呈现美商 Teradyne 日商 Advantest TEL 等国际企业垄断的局面 ; 而中国集成电路测 试设备市场份额同样被国外企业瓜分, 本土企业虽然与国际龙头相比在规模和技术方面仍然存在一定差距, 但是近几年进步较大, 市场份额逐步提 升, 相继涌现出华峰测控 长川科技等企业 全球测试机企业竞争格局 ( 单位 :%) 全球分选机企业竞争格局 ( 单位 :%) 全球探针台企业竞争格局 ( 单位 :%) 其他, 6% Xcerra, 10% Cohu, 21% 其他, 12% Teradyne, 51% Advantest, 33% 其他, 41% Xcerra, 16% ACCRTECH, 42% TEL, 46% 长川科技, 2% 台湾鸿劲, 8% Advantest, 12% 资料来源 : 关业证券前瞻产业研究院整理

04 半导体设备行业发展趋势分析 半导体设备行业发展痛点 半导体设备行业发展趋势 半导体设备行业发展前景

4.1 半导体设备行业发展痛点 融资环境仍不成熟 高端技术和人才的缺乏 国产核心零部件配套能力薄弱 国外出口限制 半导体设备行业投资周期长, 研发投入大, 是典型的资本密集型行业, 为保持公司的技术优势, 需要长期 持续不断的研发投入 目前行业内企业主要资金来源于股东的投入, 融资渠道单一限制了国内产业的发展 半导体设备行业属于典型技术密集型行业, 对于技术人员的知识背景 研发能力及操作经验积累均有较高要求 虽然近年来国家对半导体设备行业给予鼓励和支持, 但由于研发起步较晚, 业内人才和技术水平仍然较为缺乏, 在一定程度上制约了行业的快速发展 国产半导体专用设备总体规模还不够大, 对零部件市场拉动时间较短, 半导体专用设备零部件配套能力较弱, 导致半导体专用设备的制造成本偏高 作为战略性产业, 全球主要发达国家越来越重视半导体产业的发展, 为保持其领先地位, 国际半导体巨头仍会严格控制关键技术设备 材料 高端设计和工艺技术等向我国的出口, 对高端技术转移的限制仍将继续, 国内产业面临的技术挑战仍将长期存在, 在一定程度上阻碍了我国半导体技术和市场的发展

4.2 半导体设备行业发展趋势 设备将向高精度化与高集成化方向发展 各类技术等级设备并存发展 国产化进程加快 随着半导体技术的不断进步, 半导体器件集成度不断提高 一方面, 芯片特征尺寸不断缩小, 由 12 微米 -0.35 微米 (1965 年 -1995 年 ) 到 65 纳米 -22 纳米 (2005 年 -2015 年 ), 且还在向更小的方向发展 ; 另一方面硅片尺寸却不断扩大, 主流产品硅片尺寸已经从 4 英寸 6 英寸, 发展到现阶段的 8 英寸 12 英寸 由于芯片的用途极其广泛, 性能要求及技术参数等差异较大, 各类性能 用途芯片大量并存并应用, 这也决定了不同的芯片产线需配置相匹配的 技术等级及性价比相当的半导体设备 即使在同一产线上, 复杂程度不同的工艺环节也是根据其实际需要搭配使用各类技术等级的设备 因此, 高 中 低各类技术等级的生产设备均有其对应市场空间, 并存发展 近年来, 在国家政策的拉动和支持下, 我国半导体产业快速发展, 整体实力显著提升, 设计 制造能力与国际先进水平不断缩小, 封装测试技术逐步接近国际先进水平, 但半导体基础材料研究和先进设备制造仍然相对薄弱 中国半导体行业要实现从跟踪走向引领的跨越, 装备产业将是重要环节 发展国产半导体装备具有重要战略意义, 半导体设备国产化将大幅降低我国芯片制造商的投资成本, 提高我国芯片制造竞争力

4.3 半导体设备行业发展前景 随着国际产能不断向我国大陆地区转移, 英特尔 (Intel) 三星(Samsung) 等国际大厂陆续在我国大陆地区投资建厂, 同时在集成电路产业投资基金的引导下, 我国大陆集成电路生产线建设热情高涨, 我国大陆地区对半导体设备的需求巨大 结合全球半导体设备发展趋势以及我国半导体设备国产替代以及下游需求旺盛的多重作用, 未来几年, 我国半导体设备行业仍将保持高速增长, 预计 2020-2025 年, 我国半导体设备行业市场规模将保持在 15% 左右的复合增长率稳步提升, 到 2025 年, 全国半导体设备市场规模将达到 298 亿美元 2020-2025 年中国半导体设备行业市场规模预测 ( 单位 : 亿美元 ) 350 298 280 259 225 210 148 170 196 140 70 0 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 资料来源 : 前瞻产业研究院整理

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