主要观点:
　　全球前道设备市场增速放缓，大陆市场成长性强劲
　　半导体咨询机构SEMI报告预测半导体制造设备全球总销售额预计在2022年再次突破记录达到1175亿美元，同比2021的1025亿美元增长14.7%，全球半导体设备作为一个具有显著的周期性特点的行业，实现罕见的连续四年的快速增长。而自2022年末以来随着上游晶圆厂扩产周期收缓，下游消费需求放缓，受到台积电等fab缩减资本开支影响，2023年全球设备市场将随着晶圆厂扩产的周期同步波动，增速放缓。从国内市场而言，供应链结构合理化和地缘政治的需求，带来了国内设备市场国产替代的动能。
　　芯片工艺制程不断推进，多重曝光技术带来新需求
　　芯片生产制造产线的精细化，随着工艺制程的不断推进，14nm更先进制程需要EUV光刻机进行制备，但在先进制程设备采购受限的背景下，先进制程扩产需要较成熟型号的光刻机配合多重曝光技术重复“涂胶-光刻-显影-刻蚀”等工艺流程以做到更小线宽。通过多重曝光配合DUV光刻机所需的工序步骤，时间大幅增加，同时对精度要求极高。因此，刻蚀，沉积，涂胶显影等设备因为工艺的因素得以在14nm制程产线中得到更多的用量，需求量对比28nm制程提升明显。
　　国产替代步入新阶段，设备厂商收入体量显著增长
　　随着2023年H1业绩的陆续披露，国内主流设备厂商在保持营收利润高增的态势下，也取得了显著的订单增长，这在海外制裁的背景下是极为不易的。根据公司公告，中微公司，北方华创等平台型龙头公司不断完善产品布局，多领域业务迅速增长，拓荆科技，华海清科，中科飞测，芯源微，万业企业，盛美上海等企业订单不断增加。根据中芯国际财报，2023年Q2公司产能利用率为78.3%，相较第一季度上涨了10.2pct，公司判断23H2出货量及销售收入将好于上半年。因此，我们看好下游代工厂及封测厂稼动率在23H2将进一步改善，从而推动设备公司的收入确认以及订单在2023年下半年持续向好。
　　风险提示
　　下游扩产不及预期，国际制裁风险增加。
　　

研究报告全文：仅供机构投资者使用证券研究报告行业深度研究报告TableDate2023年09月24日半导体设备TableTitle国产替代深化行业增量空间广阔TableTitle2评级及分析师信息TableSummary主要观点行业评级TableIndustryRank推荐全球前道设备市场增速放缓大陆市场成长性强劲行业走势图TablePic半导体咨询机构SEMI报告预测半导体制造设备全球总销售额预计在2022年再次突破记录达到1175亿美元同比2021的181025亿美元增长147全球半导体设备作为一个具有显著的12周期性特点的行业实现罕见的连续四年的快速增长而自52022年末以来随着上游晶圆厂扩产周期收缓下游消费需求放-2缓受到台积电等fab缩减资本开支影响2023年全球设备市-9场将随着晶圆厂扩产的周期同步波动增速放缓从国内市场-16而言供应链结构合理化和地缘政治的需求带来了国内设备202209202212202303202306202309市场国产替代的动能半导体沪深300芯片工艺制程不断推进多重曝光技术带来新需求TableAuthor分析师胡杨芯片生产制造产线的精细化随着工艺制程的不断推进14nm邮箱huyanghx168comcn更先进制程需要EUV光刻机进行制备但在先进制程设备采购SACNOS1120523070004受限的背景下先进制程扩产需要较成熟型号的光刻机配合多联系电话重曝光技术重复涂胶-光刻-显影-刻蚀等工艺流程以做到更小线宽通过多重曝光配合DUV光刻机所需的工序步骤时间大幅增加同时对精度要求极高因此刻蚀沉积涂胶显影等设备因为工艺的因素得以在14nm制程产线中得到更多的用量需求量对比28nm制程提升明显国产替代步入新阶段设备厂商收入体量显著增长随着2023年H1业绩的陆续披露国内主流设备厂商在保持营收利润高增的态势下也取得了显著的订单增长这在海外制裁的背景下是极为不易的根据公司公告中微公司北方华创等平台型龙头公司不断完善产品布局多领域业务迅速增长拓荆科技华海清科中科飞测芯源微万业企业盛美上海等企业订单不断增加根据中芯国际财报2023年Q2公司产能利用率为783相较第一季度上涨了102pct公司判断23H2出货量及销售收入将好于上半年因此我们看好下游代工厂及封测厂稼动率在23H2将进一步改善从而推动设备公司的收入确认以及订单在2023年下半年持续向好138370风险提示下游扩产不及预期国际制裁风险增加请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明证券研究报告行业深度研究报告正文目录1全球前道设备市场增速放缓大陆市场成长性强劲32芯片工艺制程不断推进多重曝光技术带来新需求53国产替代步入新阶段设备厂商收入体量显著增长9风险提示11图表目录图1全球半导体设备市场规模3图2中国半导体市场规模4图3芯片前道工艺的生产制备流程6图4芯片前道工艺的生产制备流程17图5芯片前道工艺的生产制备流程28图6芯片前道工艺的生产制备流程38表1半导体设备细分板块市场规模5表2主流设备公司2023年H1业绩情况9请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明2证券研究报告行业深度研究报告1全球前道设备市场增速放缓大陆市场成长性强劲半导体咨询机构SEMI报告预测半导体制造设备全球总销售额预计在2022年再次突破记录达到1175亿美元同比2021的1025亿美元增长147全球半导体设备作为一个具有显著的周期性特点的行业实现罕见的连续四年的快速增长而自2022年末以来随着上游晶圆厂扩产周期收缓下游消费需求放缓受到台积电等fab缩减资本开支影响2023年全球设备市场将随着晶圆厂扩产的周期同步波动增速放缓图1全球半导体设备市场规模半导体设备市场规模单位10亿美元14012087788177677210078371780601603851009910427408756122002020202120222023测试设备601783877881封装设备385717776772前道制造6128751009910427资料来源SEMI华西证券研究所不同于全球的周期状况国产设备商享有晶圆厂扩产国产化提速的双重增速从整体来看中国大陆的半导体设备行业同全球半导体设备行业一样享受着本土晶圆厂扩产地方规划重点扶持的政策福利从国内市场而言供应链结构合理化和地缘政治的需求带来了国内设备市场国产替代的动能事实上由于国产化要求的不断强化中国大陆设备市场已经与全球设备的周期产生了分化中国市场的增速水平要更高中国半导体设备行业过去数年一直维持着较高的成长性根据WSTS统计2021年中国半导体市场规模为1925亿美元同比增长2706占全球市场超过三分之一已成为全球最大和贸易最活跃的半导体市场总体而言中国半导体设备市场的周期性弱于全球随着下游晶圆厂订单和验证效率的提升我们预计2022-2025将是半导体国产设备的放量期高增速有望延续请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明3证券研究报告行业深度研究报告图2中国半导体市场规模中国半导体市场规模亿美元250020001500100050002015201620172018201920202021中国半导体市场规模亿美元资料来源WSTS华海诚科招股书华西证券研究所根据Gartner针对2022年的统计数据数据半导体前道设备中薄膜沉积设备22刻蚀设备22光刻设备17为市场空间最大的三大领域并且仍快速增长从国产替代的角度来看离子注入工艺控制涂胶显影等细分赛道的国产化程度仍然较低国产厂商的成长性较强因此目前国产设备国产化的进程主要在两个方向一方面是28nm节点向更先进制程节点的突破另外一方面是在设备小细分环节的放量替代在先进制程节点方向根据中微公司财报中微公司的CCP刻蚀设备已经具备了5nm及更先进产线的供应能力供给存储产线的601的极高深宽比刻蚀设备研发进展顺利根据拓荆科技公告拓荆科技的ONON氮化硅氧化硅堆叠技术已经达到了国际先进水平我们认为半导体的刻蚀沉积等环节在逻辑28nm以及更先进制程上覆盖度逐渐完善在全领域突破替代方向上根据我们测算部分小细分领域的国产化率不及10甚至不足5在量测检测领域我们测算2022年国产化率仅为5以内量测检测国产市场在200亿元以上但2022年几家国产量测检测设备营收合计在十亿元左右量测检测设备的市场空间仅次于光刻机刻蚀机和薄膜沉积设备同时也是除光刻机外国产化率最低的一环核心设备可替代空间巨大请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明4证券研究报告行业深度研究报告表12022年半导体设备细分板块市场规模刻蚀设备薄膜设备光刻机工艺控制成批清洗显影洗像化机抛光离子注入氧化退火其他种类市场规模222217126432111占比市场规模15001500120080040030020010070800亿元16391341市场增速797686--干法化学国产化率不足10约20不足5不足5约35不足5约25不足5约30-资料来源Gartner华西证券研究所2芯片工艺制程不断推进多重曝光技术带来新需求芯片生产制造产线的精细化自动化程度高因此fab在生产过程中对于环境的要求高半导体设备处于产业链最上游环节中游的芯片代工晶圆厂采购芯片加工设备将制备好的晶圆衬底进行多个步骤数百道上千道工艺的加工配合相关设备通过氧化沉积光刻刻蚀沉积离子注入退火电镀研磨等步骤完成前道加工再交由封测厂进行封装再进行测试最后出产芯片成品芯片的制造在极其微观的层面90nm的晶体管大小基本与流行感冒病毒大小类似现阶段最先进的芯片工艺已经进入了3nm节点生产加工流程在自动化高精密的产线上进行对设备技术的要求极高无论是设备的制造产线还是晶圆厂的生产产线所有芯片的生产加工均在无尘室中完成任何外部的灰尘都会损坏晶圆影响良率因此对于环境和温度的控制也有一定的要求在代工厂中晶圆衬底在自动化产线上在各个设备间传送生产历经全部工艺流程大致所需2-3个月的时间这其中不包括后道封装所需要的时间通常来说晶圆厂中的设备90的时间都在运行剩余时间用于调整和维护请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明5证券研究报告行业深度研究报告图3芯片前道工艺的生产制备流程资料来源芯源微招股书华西证券研究所前道工艺步骤繁杂工序繁多是芯片出产过程中技术难度较大资金投入最多的环节在芯片代工厂中的芯片的工艺制备流程如下第一步氧化目的是形成绝缘层隔离电学器件为下一步的光刻做准备氧化镀膜就是将一层二氧化硅沉积到晶圆表面再沉积一层氮化硅与铁生锈过程十分类似这一步所对应的设备为氧化炉和LPCVD分别用于生成氧化层和氮化硅层沉积第二步匀胶在晶圆表面滴上光刻胶利用旋涂技术使光刻胶均匀涂抹主要目的是为了方便后续通过曝光使可溶的胶体被去除在晶圆表面上留下掩模版的图形第三步曝光在晶圆上方放置掩模版掩模版由透明玻璃与不透明的铬制成使用光刻机对准掩模版进行紫外线曝光这一步的目的就是通过光刻机将掩模版上的图形转移到光刻胶上掩模版上透光部分使得下面的光刻胶被曝光不透光部分下面的光刻胶则不会受影响光刻胶被紫外线曝光的部分变得可溶解第四步显影被曝光的光刻胶可以通过专用的显影液去除显影将光刻胶下的氮化硅层暴露出来掩模版上的图形得以顺利转移请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明6证券研究报告行业深度研究报告图4芯片前道工艺的生产制备流程1资料来源SK海力士华西证券研究所第五步刻蚀这一步的目的是进一步将光刻胶上的图案进一步转移到氧化层上SiO2使用腐蚀性液体将暴露出来的氮化硅层及二氧化硅层刻蚀下去或者使用等离子体轰击晶圆表面的方式使得未被光刻胶覆盖的区域被刻蚀随后去胶清洗表面第六步沉积主要目的是制作介质层再沉积一层二氧化硅使晶体管之间绝缘随后沉积出一层多晶硅薄膜用于制作栅极重复涂胶光刻显影刻蚀的步骤暴露出硅晶圆晶格并保留多晶硅栅极第七步研磨在每一层构筑完成后用化学腐蚀和机器研磨相结合的方式对晶圆表面进行研磨使表面平整第八步离子注入将P型或者N型杂质轰进刚刚刻蚀出来的半导体晶格中使得晶格中的原子排列发生变化形成PN节从而可以改变半导体载流子浓度以及导电类型第九步退火离子注入后也会产生一些晶格缺陷退火环节主要是将离子注入后的半导体放在一定温度下进行加热使得注入的粒子扩散恢复晶体结构修复缺陷激活所需要的电学特性请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明7证券研究报告行业深度研究报告图5芯片前道工艺的生产制备流程2资料来源SK海力士华西证券研究所离子注入完成之后继续沉积二氧化硅层然后重复涂胶光刻显影刻蚀等步骤进入另一个循环用以挖出连接金属层导电层的通孔从而使互通互联得以是现在晶圆中实现这一功能的是使用物理气相沉积的方式沉积金属层上述步骤在晶圆的生产制造中将重复数次直到一个完成的集成电路被制作完成最后将制备好的晶圆进行减薄切片封装检测完成后到的工艺流程至此一颗完整的芯片制作完成图6芯片前道工艺的生产制备流程3资料来源SK海力士华西证券研究所随着工艺制程的不断推进14nm更先进制程需要EUV光刻机进行制备但在先进制程设备采购受限的背景下先进制程扩产需要较成熟型号的光刻机配合多重曝光请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明8证券研究报告行业深度研究报告技术重复涂胶-光刻-显影-刻蚀等工艺流程以做到更小线宽通过多重曝光配合DUV光刻机所需的工序步骤时间大幅增加同时对精度要求极高因此刻蚀沉积涂胶显影等设备因为工艺的因素得以在14nm制程产线中得到更多的用量需求量对比28nm制程提升明显3国产替代步入新阶段设备厂商收入体量显著增长随着2023年H1业绩的陆续披露国内主流设备厂商在保持营收利润高增的态势下也取得了显著的订单增长这在海外制裁的背景下是极为不易的根据公司公告中微公司北方华创等平台型龙头公司不断完善产品布局多领域业务迅速增长拓荆科技华海清科中科飞测芯源微万业企业盛美上海等企业订单不断增加同时依据各公司财报数据我们认为国内设备商具备28nm制程较全面的工艺覆盖度正在经历从理论工艺覆盖能力到产线实际出货能力的验证窗口期根据我们测算当前节点设备整体国产化率为20左右设备的国产化提升空间和国产晶圆厂28nm的扩产空间均较大一线晶圆厂稼动率改善根据中芯国际财报2023年Q2产能利用率为783相较第一季度上涨了102pct公司判断23H2出货量及销售收入将好于上半年我们看好下游代工厂及封测厂稼动率在23H2将进一步改善从而推动设备公司的收入确认以及订单在2023年下半年持续向好表2主流设备公司2023年H1业绩情况公司名称收入亿元净利润亿元毛利率净利率北方华创8427185842372205中微公司2527100245893967拓荆科技100412649431250华海清科123437446323031芯源微69613643441950万业企业38909048782318至纯科技14800863496582盛美上海161043951602730精测电子11100074376067华峰测控38116170574227长川科技7620235540299资料来源各公司官网华西证券研究所中微公司公司2023年上半年营收2527亿元同比2813归母净利润1003亿元同比1144扣非净利润519亿元同比1775国际最先进的5纳米芯片生产线及下一代更先进的生产线上公司的CCP刻蚀设备实现了多次批量销售已有超过200台反应台在生产线合格运转公司的ICP刻蚀设备不断地核准更多刻蚀应用迅速扩大市场并不断收到领先客户的批量订单此外公司ICP技术设备类中的8英寸和12英寸深硅刻蚀设备PrimoTSV200EPrimoTSV300E在晶圆级先进封装25D封装和微机电系统芯片生产线等成熟市场继续获得重复订单的同时在12英寸的3D芯片的硅通孔刻蚀工艺上得到成功验证并在欧洲客户新建的12英寸微机电系统芯片产线上获得认证的机会这些新工艺的验证为公司PrimoTSV300E刻蚀设备拓展了新的市场请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明9证券研究报告行业深度研究报告北方华创公司2023年上半年营收8427亿元同比5479归母净利润1799亿元同比13843在半导体工艺装备领域北方华创的主要产品包括刻蚀薄膜清洗热处理晶体生长等核心工艺装备广泛应用于逻辑器件存储器件先进封装第三代半导体半导体照明微机电系统新型显示新能源光伏衬底材料等工艺制造过程上半年累计公司销售管理财务研发费用率分别为454772-0411011同比分别变动-114-153028-498个百分点累计总费用率为2196同比下降737个百分点公司盈利能力显著提升总费用率下降研发投入保持高强度中科飞测2023H1公司营收365亿元同比增长20225归母净利润046亿元同比增长24288其中第二季度公司实现营业收入204亿元同比增长17044实现归母净利润015亿元同比增长21736根据公司2023年上半年财报报告期内公司无图形晶圆缺陷检测设备和图形晶圆缺陷检测设备均取得了市场份额的提升三维形貌量测设备介质薄膜膜厚量测设备和金属薄膜膜厚量测设备等产品在国内集成电路前道及先进封装客户中得到广泛应用公司产品线涵盖了多种设备并在2Xnm工艺节点量测需求的型号设备上取得了突破和进展盛美上海2023H1公司营收1610亿元同比4694归母净利润439亿元同比8574其中公司Q2收入994亿元同比3400归母净利润为309亿元同比3282公司主要产品为半导体清洗设备半导体电镀设备立式炉管设备和先进封装湿法设备覆盖晶圆制造和先进封装等领域上半年公司毛利率为5160同比增长462pct归母净利率为2730同比增长570pct公司研发投入持续加大毛利率和净利率同比大幅提升精测电子2023年上半年公司实现营收1110亿元同比046归母净利润012亿元同比下降5856上半年公司显示业务承压在手订单充裕公司上半年显示业务营业收入下降1885营业成本下降2425毛利率上升238pct半导体业务营业收入增长7922营业成本增长8741毛利率下降182pct新能源业务营业收入增长11171营业成本增长11512毛利率下降396pct在手订单金额总计约3130亿元其中半导体领域订单约1365亿元新能源领域订单约513亿元现阶段公司在智能和精密光学仪器领域打破了国外垄断ARVRMR等头显设备配套检测布局全面已达到国内龙头地位同时公司在半导体新能源领域同步加大研发投入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明场光学缺陷检测设备已完成首台套交付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芯源微公司2023年上半年实现营业收入696亿元同比增长3795归母净利润136亿元同比增长95482023年上半年公司研发投入769775万元同比增长8033根据公司2023年半年度财报公司的第三代浸没式高产能涂胶显影设备平台架构FT300获得了下游客户的广泛认可高端offlineBarc设备已实现客户重复订单公司实现了28nm的全覆盖公司前道物理清洗机SpinScrubber已作为主流机型广泛应用于下游客户公司与国内新兴封装势力加深合作报告期内再次获得了来自主要厂商的批量重复订单未来随着MircoLED行业发展移动通信基站持续扩容ARVR产业链降本推进小尺寸领域设备有望迎来新的市场增量拓荆科技公司2023年上半年实现营业收入1004亿元同比增长9183归母净利润125亿元同比增长1522扣非净利润065亿元同比增长3265根据公司2023年半年度财报报告期内半导体设备实现营业收入990亿元占营收比重达9862公司研发了支持不同工艺型号的PECVDALDSACVD和HDPCVD等薄膜系列设备公司获得了原有客户及新客户订单不断完善产品线新产品在客户端验证通过持续获得更多客户的认可首台PE-ALDNF-300HAstra设备实现产业化应用取得了突破性进展请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明10证券研究报告行业深度研究报告风险提示下游扩产不及预期国际制裁风险增加TableAuthorInfo请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明11证券研究报告行业深度研究报告分析师与研究助理简介胡杨电子行业首席分析师北京大学微电子学硕士6年电子行业研究经历曾任职于华安证券中泰证券研究所擅长产业趋势前瞻判断和商业模式对比自下而上发掘预期差大的个股全面负责电子和半导体研究带队获得2022年水晶球奖总榜单电子第二名公募榜单电子第一名和2022年东财choice电子最佳分析师分析师承诺作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力保证报告所采用的数据均来自合规渠道分析逻辑基于作者的职业理解通过合理判断并得出结论力求客观公正结论不受任何第三方的授意影响特此声明评级说明投资公司评级标准说明评级买入分析师预测在此期间股价相对强于上证指数达到或超过15以报告发布日后的6个增持分析师预测在此期间股价相对强于上证指数在515之间月内公司股价相对上证中性分析师预测在此期间股价相对上证指数在-55之间指数的涨跌幅为基准减持分析师预测在此期间股价相对弱于上证指数515之间卖出分析师预测在此期间股价相对弱于上证指数达到或超过15行业评级标准以报告发布日后的6个推荐分析师预测在此期间行业指数相对强于上证指数达到或超过10月内行业指数的涨跌幅中性分析师预测在此期间行业指数相对上证指数在-1010之间为基准回避分析师预测在此期间行业指数相对弱于上证指数达到或超过10华西证券研究所地址北京市西城区太平桥大街丰汇园11号丰汇时代大厦南座5层网址httpwwwhx168comcnhxzqhxindexhtml请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明12证券研究报告行业深度研究报告华西证券免责声明华西证券股份有限公司以下简称本公司具备证券投资咨询业务资格本报告仅供本公司签约客户使用本公司不会因接收人收到或者经由其他渠道转发收到本报告而直接视其为本公司客户本报告基于本公司研究所及其研究人员认为的已经公开的资料或者研究人员的实地调研资料但本公司对该等信息的准确性完整性或可靠性不作任何保证本报告所载资料意见以及推测仅于本报告发布当日的判断且这种判断受到研究方法研究依据等多方面的制约在不同时期本公司可发出与本报告所载资料意见及预测不一致的报告本公司不保证本报告所含信息始终保持在最新状态同时本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改投资者需自行关注相应更新或修改在任何情况下本报告仅提供给签约客户参考使用任何信息或所表述的意见绝不构成对任何人的投资建议市场有风险投资需谨慎投资者不应将本报告视为做出投资决策的惟一参考因素亦不应认为本报告可以取代自己的判断在任何情况下本报告均未考虑到个别客户的特殊投资目标财务状况或需求不能作为客户进行客户买卖认购证券或者其他金融工具的保证或邀请在任何情况下本公司本公司员工或者其他关联方均不承诺投资者一定获利不与投资者分享投资收益也不对任何人因使用本报告而导致的任何可能损失负有任何责任投资者因使用本公司研究报告做出的任何投资决策均是独立行为与本公司本公司员工及其他关联方无关本公司建立起信息隔离墙制度跨墙制度来规范管理跨部门跨关联机构之间的信息流动务请投资者注意在法律许可的前提下本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行财务顾问或者金融产品等相关服务在法律许可的前提下本公司的董事高级职员或员工可能担任本报告所提到的公司的董事所有报告版权均归本公司所有未经本公司事先书面授权任何机构或个人不得以任何形式复制转发或公开传播本报告的全部或部分内容如需引用刊发或转载本报告需注明出处为华西证券研究所且不得对本报告进行任何有悖原意的引用删节和修改请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明13