电子行业走进“芯”时代系列深度之四十“半导体前道设备”-华西证券-139页会员免费

孙远峰/熊军/王海维/王臣复SAC NO:S11205190800052021年6月10日请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明仅供机构投资者使用证券研究报告华西电子团队—走进“芯”时代系列深度之四十“半导体前道设备”2021年前道设备，再迎新黄金时代

核心结论1.中国大陆Fab厂密集扩产，多重因素综合导致2021年开始，前道设备国产商迎来新机遇•半导体行业存在“一代设备，一代工艺，一代产品”，5G/IoT/AI等新技术兴起，促使半导体设备出现新一代设备更换需求。2020-2021年中国大陆Fab持续扩产，中国半导体设备市场规模达超2千亿元。目前许多国产半导体设备公司订单爆满，产品交货期普遍延长。2.前道设备行业价值量大且集中度高，光刻/刻蚀/CVD三项设备市场规模最大•前道设备行业价值量大且集中度高，一条Fab中70%的资本支出都用于购买前道设备，属于资金/人才/技术密集的行业，技术领先是行业竞争的关键。前道设备竞争格局为寡头垄断，行业领先者享有大部分利润，全球前五大半导体设备商占市场份额70%。前道设备共有九种设备，覆盖八类工艺，是将晶圆制成芯片的关键，前道三大设备为光刻、刻蚀和CVD沉积，市场规模分别为640亿元，770亿元、610亿元。PVD/清洗/量测设备市场规模位于第二梯次，市场规模分别为240亿元、250亿元、480亿元。3. 国产设备商技术逐渐成熟，国内增存量替代空间大•新时期，我们判断设备供应商的产业价值，需要综合考虑：填补研发空白参与度、本土产能扩容配合度、设备选型广泛度、以及设备所需核心零部件供应链稳定度和掌控度，等等•目前中国半导体国产设备自给率仅约12%，其中前道设备中含金量最高的关键九类设备的国产化率皆<10%，甚至在高端工艺中的国产化率近乎为0。国产前道设备商还有极大的增长空间，前道设备也已成为国家的重点扶持方向。目前国产九类前道设备技术逐渐成熟，多数达14nm先进制程，其中国产商最具潜力的领域包括刻蚀、CVD、PVD、清洗、量测等，国内增存量替代空间大。•核心受益：北方华创（炉式设备、刻蚀设备、 CVD设备、 PVD薄膜沉积设备、清洗设备）、晶盛机电（晶圆制造设备）、中微公司（刻蚀设备、 CVD设备）、华峰测控（模拟&射频检测）•产业受益：屹唐半导体（炉式设备) 、上海微电子（光刻机）、沈阳拓荆（CVD设备）、中科信（离子注入机）、华海清科（CMP研磨设备） 、盛美半导体（清洗设备） 、上海睿励（量测设备） 、精测电子（量测设备） 、中科飞测（量测设备）•风险提示：半导体需求低于预期、本土化配套进展低于预期、行业竞争加剧等风险、系统性风险

• 半导体前道设备的价值为何？• 国产前道设备商迎来机遇——国内下游制造密集扩产、国产设备技术成熟• 九类前道设备——国产商最具潜力的领域：刻蚀、CVD、PVD、清洗、量测•一、光刻机：技术最难的曝光工艺，完成芯片设计图形转移•二、刻蚀设备：多重图形刻蚀工艺，雕塑芯片往10nm以下微缩•三、CVD设备：多重图形沉积工艺，堆叠芯片多层结构•四、PVD设备：金属化沉积工艺，实现芯片导线互连•五、离子注入设备：离子掺杂工艺，激活芯片生命力•六、CMP研磨设备：化学机械抛光工艺，芯片结构平整化•七、炉式设备：热处理工艺，芯片的氧化/扩散/退火•八、清洗设备：清除各种污染物，提升芯片良率•九、量测设备：优化各前道制程工艺，提升芯片良率• 重点推荐：国产前道设备标的3目录

4• 半导体前道设备全产业链梳理• 前道九类设备在Fab总投资额中占比80%•前道九类设备：分别应用于芯片制程中最复杂的八种工艺•前道三大关键设备：多重图形工艺下光刻、刻蚀、CVD设备价值量增幅最大• 前道设备价值增加：摩尔定律十年内不会消失，SiP结合SoC延续技术革新•鳍式电晶体FET：实现芯片制程向7nm以下微缩的关键技术•3D芯片制造技术：从设计实现高集成度三维结构芯片•系统性封装技术：从封装实现集成各类芯片关键技术• 每代Fab中前道设备资本支出平均提升30%，未来五年持续增加•前道设备市场不断变大:芯片制造的材料/结构/工艺趋向复杂•前道设备向先进制程转移：是未来发展必然趋势，台积电7nm/5nm领航• 前道设备被龙头企业垄断，技术革新过程...