半導體設備行業研究及2021年中期策略分析

（報告出品方/作者：中銀證券，陶波、楊紹輝）

核心觀點

半導體設備行業長期成長，國際巨頭積極併購疊加技術進步推動行業集 中度持續提升。5G 技術的進步推動物聯網、高性能計算、AI、汽車電子 等應用的普及，半導體的下游應用範圍擴大也推動著半導體設備行業的 持續成長。據 SEMI 最新數據預測，2021 年和 2022 年半導體設備行業規模 將達到 718 億美元和 762 億美元，維持 8%以上的年均複合增速。國際領 先企業積極併購，如 Applied Materials 共實現併購 19 次且最近一次併購 IP 技術公司 Think Silicon；ASML 共併購 5 次但專註於高附加值技術的補充， 行業集中度進一步提升。

全球半導體設備行業規模持續升溫，先進位程為主要推動力。北美半導 體設備製造商 2021 年 3 月出貨金額創歷史新高，一季度出貨額加速增 長。全球前 8 家半導體設備企業一季度收入環比增長 11.5%，同比增長 45.1%。晶圓代工廠方面，台積電 2021 年的資本開支將達 300 億美元，同 比增長近 76%，約 80%將用於先進位程，且一季度收入中 16nm 及以下的 先進位程部分佔 63%。其最新技術路線圖顯示 5nm 工藝將於 2021 年底增 至最多 15 萬片/月，4nm 工藝將於 2021 年底進入「風險生產」階段，3nm 工 藝在 2022 年下半年量產。同時，三星近期也公布了 3nm 工藝製造的 SRAM 存儲晶元並於 2022 年量產。ASML 一季度 EUV 訂單量環比增長 133%，呈 爆髮式增長，受晶圓廠積極擴產和加速布局 5nm、3nm 等工藝的帶動，制 程設備需求將進一步提升。

本土晶圓廠項目積極建設，大陸半導體設備市場仍舊活躍。目前在建晶 圓廠項目多為用於 28nm 以下先進位程的 12 英寸晶圓，最快將集中於 2021 年底投產，且新建晶圓廠項目/擴產項目對設備仍有採購需求。

半導體設備國產替代進程進一步明朗。目前國產設備技術逐漸實現 「零」的突破，例如 i-line 光刻機的中標、離子注入機獲得批量訂單、膜 厚量測設備、形貌檢測設備獲得重複訂單等。在全球半導體設備行業的 新一輪高景氣階段，繼續看好 PVD、刻蝕、清洗、CMP、熱處理等設備的 國產品牌，而光刻、塗膠顯影、量測、CVD、ALD 等有望獲得培養的機遇。 在外部環境持續干擾和內部政策扶持的雙重因素推動下，據中國國際 招標網數據進行統計，本土主要晶圓產線設備國產化率達 13%，其中 去膠、CMP、刻蝕、清洗、熱處理和 PVD 國產化率分別達 66%、24%、 23%、22%、22%和 14%，一線龍頭中微和盛美有望加速國際化滲透。 測試設備方面，國產品牌開始邁向 SOC 和 Memory 測試市場，而晶盛 與晶能在矽片生長與加工設備方面均取得突破。

一、半導體設備長期穩定成長，行業高度集中

行業規模整體穩步上升，2021 年有望超 718 億美元

半導體設備行業規模短期階段性波動，長期持續穩定成長。1992 年的行業規模僅為 81 億美元； 1995-2003 年穩定在 200-300 億美元；除去 2008 年金融危機的負面影響，2004-2016 年整體穩定在 300-400 億美元；儘管 2019 年受國際地緣政治摩擦影響有所波動，2017-2019 年仍穩定在 550-650 億美元；SEMI 在其全球半導體設備市場統計報告中指出，2020 年在全球晶元緊缺和電子設備需求激增的背景下增 長 19%達 712 億美元，突破 700 億美元大關。1992-2020 年全球半導體設備行業市場規模複合年均增速 約 8%。據 SEMI 在 SEMICON Japan 上發布 2020 年終總設備預測報告，2021 和 2022 年半導體設備行業 規模將分別達 718 億美元和 762 億美元，基於目前主流晶圓廠資本支出大幅提升的情況，2021 年半導 體設備行業規模有望突破 718 億美元的預期。

隨著 5G、物聯網、高性能計算、人工智慧以及汽車電子等新技術和新產品推動全球電子化，半導體 器件下游應用範圍持續擴大。據 IDC 發布的半導體應用預測報告，2020 年全球半導體銷售額同比增 長 10.8%至 4640 億美元，2021 年將同比增長 12.5%達 5220 億美元。美國電子行業戰略諮詢公司 IBS 公 開宣稱到 2030 年將達 1.1 萬億美元。半導體設備作為行業基石疊加國家政策扶持，行業規模將繼續 穩定成長並有望突破新高。

SEMI 在其最新季度的全球晶圓廠預測報告中表明，全球晶圓廠設備支出在 2020 年同比增長 16%達 646 億美元的歷史記錄，受疫情引發的電子設備需求激增的推動下，2021 年預計將維持 16%的增速達 746 億美元，2022 年預計增長 12%達 836 億美元，連續 3 年創新高。2021 年晶圓廠設備支出預期中， 晶圓代工設備支出為 320 億美元，佔比 43%，同比增長 23%，2022 年將持平；存儲設備支出將小幅增 長達 280 億美元，佔比 38%，2022 年將增長 26%至 353 億美元。

數字轉型推動半導體設備行業規模階段性攀升，AI、大數據助登新台階

2000-2010 年是全球 PC 互聯網時代，半導體製程設備行業的市場規模位於 250 億美元平均水平（製程 設備佔到半導體設備行業整體的 70%-80%）。2010-2017 年人類進入了智能手機社交媒體時代，半導 體製程設備行業的市場規模上升到 320 億美元的平均線。2017-2020 年全球進入了 5G、人工智慧和物 聯網時代，半導體製程設備的市場規模增加到 450 億美元的平均水平。

COVID-19 席捲全球的背景下，虛擬辦公、遠程教育等生活方式的變革促進了 AI 和大數據技術的下游 滲透。高性能計算、5G、AI 等對於存儲晶元和邏輯晶元的需求不斷上升，新能源汽車、無人駕駛的 普及帶動車用晶元的需求增長。作為行業基石的半導體製程設備，基於 SEMI 預測的 2021 年半導體 設備 718 億美元的市場空間，且製程設備 75%佔比的中值，2021 年其市場規模將接近 550 億美元。

全球半導體設備行業高度集中，併購加速壟斷進程

2018 年全球排名前三的半導體設備企業為 Applied Materials 、ASML、Lam Research，市場份額合計約佔 50%，前五名 Applied Materials、ASML、Lam Research、TEL、KLA 市場份額合計為 71%。據 VLSI Research 最新統計，2020 年度排名前十一的半導體設備企業市場份額中，前五名 Applied Materials、ASML、Lam Research、TEL、KLA 共占 84%，行業高度集中。

半導體設備的細分類產品均被排名前 1-4 家公司寡頭壟斷：

(1) 光刻機：EUV100%來自 ASML，ASML 在光刻機市場處於絕對壟斷地位；

(2) 刻蝕設備：硅基刻蝕主要被 Lam 和 AMAT 壟斷，介質刻蝕主要被 TEL 和 Lam 壟斷；

(3) 薄膜設備：CVD 主要被日立、Lam、TEL、AMAT 壟斷，PVD 被 Lam 和 AMAT 壟斷；

(4) 顯影設備：TEL 處於絕對壟斷地位；

(5) 離子注入機：AMAT 占 70%，Axcelis Technologies 占 18%；

(6) 清洗設備：主要來自 DNS、Lam、TEL 等；

(7) CMP：AMAT 占 70%，Ebara 占 26%；

(8) 熱處理：被 AMAT、日立國際電氣、TEL 壟斷；

(9) 去膠設備：被 PSK、Lam、日立高科技、屹唐半導體壟斷；

(10) 工藝檢測設備：KLA 占 50%、AMAT 占 12%、日立高科技占 10%；

(11) 劃片/減薄機：日本 DISCO 絕對壟斷；

(12) 測試設備：被 Teradyne 和 Advantest 雙寡頭壟斷。

國際設備龍頭在提高自身實力的同時，積極採取併購戰略進行產品互補和外延發展，行業集中度持 續提升。以 2020 年位居第一的 Applied Materials 為例，公開資料顯示其併購次數多達 19 次，曾試圖以 35 億美元收購原日立製作所旗下的 KOKUSAI ELECTRIC，但該方案最終因未能取得國際共識而失敗， 仍體現出其積極的併購發展戰略。

整體來看，2007 年半導體設備行業排名前 10 的公司市場份額合計 66%，到 2018 年合計市場份額達到 81%，擴大了 15 個百分點；而 2007 年排名前 5 的公司市場份額合計 57%，到 2018 年市佔率合計達到 71%，擴大了 14 個百分點，行業集中度顯著提升。

先進位程設備中的光刻機行業內，ASML 的歷史併購次數約 5 次但均專註於高附加值技術的補充，壟 斷能力逐年提升，EUV 光刻機 100%來自 ASML。從光刻機銷售情況來看，2005 年 ASML 僅占 55%，到 2020 年其市場份額已經達到 91%，15 年內顯著擴大了 36 個百分點。

刻蝕設備行業集中度也在持續提升：

（1）介質刻蝕設備市場內，TEL、Lam Research 壟斷了 2018 年 市場份額的 97%，比 2005 年擴大了 21 個百分點；

（2）導電刻蝕設備市場內，Lam Research、AMAT 壟斷了 2018 市場份額的 86%，比 2005 年擴大了 12 個百分點。

二、半導體設備行業持續升溫，先進位程為主要推手

一季度以來，半導體設備出貨持續上升

北美半導體設備製造商 2021 年 3 月出貨金額為 32.74 億美元，突破 2018 年 5 月高位並創造歷史新高， 環比上升 4.2%，同比增長 47.9%。

2021 年一季度以來，1 月出貨金額首度突破 30 億美元，環比增長 13.3%，同比增速為 29.8%；2 月出 貨金額為 31.43 億美元，環比增長 3.5%，同比增速 32.4%；一季度的月度出貨額實現連續增長，且 1-3 月同比增速均較上月有所擴大。

同樣，日本半導體設備製造商 3 月份出貨額迅速提升並達到歷史新高，為 2407 億日元（約合 22 億美 元）環比增速為 28.36%，同比增長 22.01%。一季度三個月的出貨額實現連續增長，環比增速和同比 增速均實現顯著提升。

國際設備龍頭一季度收入和毛利率顯著增長

國際半導體設備龍頭企業一季度收入整體呈較快速提升趨勢，預計增長趨勢將持續。根據 VLSI Research 公布的 2020 年度全球半導體設備排名，我們統計前 8 家半導體設備上市企業，一季度收入 約 229 億美元，環比增長 11.5%，連續四個季度實現環比增長；同比增長 45.1%。

ASML一季度收入與上期持平並保持高收入水平。ASML一季度收入 43.6億歐元（約合 51.4億美元），同 比顯著增長 79%，為 2014年以來增速最高位；預計二季度收入 40-41億歐元，環比小幅下滑，主要原因 是客戶希望儘快運輸設備再驗收導致的收入確認延後所致，但同比仍能保持近 21%的快速增長。

Applied Materials 一季度收入 52 億美元，環比增長 10.1%，同比增長 24.0%，預計今年二季度收入 53.9 ±2 億美元，環比增長約 4.4%，同比增長約 36.2%；LAM 一季度收入 38 億美元，環比增長 11.3%，同 比增長 53.7%，較上季度擴大近 20 個百分點，預計今年二季度收入 40±2.5 億美元，環比增長 4.0%， 同比增長 43.3%。TEL 一季度收入 4392 億日元（約合 37 億美元），環比增長 50.6%，同比增長 35.8%。

毛利率方面，整體一季度維持去年四季度的較高水平並繼續小幅提升，為 2018Q3 以來第二高水平， 表明全球半導體設備行業的盈利能力大幅提升。其中 ASML 從去年三季度的 47.5%顯著提升至四季度 的 52.0%後，一季度毛利率繼續上升至 53.9%，預計第二季度毛利率將達到 49%，小幅下滑但仍能保 持較高盈利水平；另外，Applied Materials 一季度毛利率為 45.51%，繼續維持較高水平，預計二季度毛 利率將達到 47%。LAM 一季度毛利率為 46.27%，二季度毛利率將達到 46.5%。TEL 一季度毛利率為 40.6%，繼續維持較高水平。

晶圓代工廠不斷提高資本支出，加速布局先進位程

在全球晶元供需缺口持續惡化的背景下，晶圓代工廠的擴產計劃使半導體設備需求繼續保持升溫。 英特爾宣布計劃在 2021 年建造兩座新的晶圓廠，資本支出預算定為 200 億美元。三星電子在 IEEE 國 際集成電路會議上亮出全球首款 3nm 工藝製程的 SRAM 存儲晶元的技術展示，正努力布局先進位程。 近期台積電也更新了製程工藝技術路線圖，5nm將於 2021年底最多增至 15萬片/月，4nm工藝將於 2021 年底進入「風險生產」階段，3nm 工藝將在 2022 年下半年量產，2nm 正在研發過程中並有望 2024 年 實現量產。

以全球最大的晶元代工廠台積電為例，其在 2021 年 4 月的一季度業績說明會上指出，2021 年的 CAPEX 將從前預期的 250-280 億美元上修至 300 億美元，其中 80%將用於 5nm、3nm 等先進位程，2021-2023 年總共投資 1000 億美金來擴大產能以應對可能會延續至 2022 年的晶元短缺情況。另外，台積電在成 熟製程上也宣布擴產計劃，針對目前車用晶元的緊缺情況，計劃投資 28.9 億美元擴產南京工廠 28nm 的晶元生產線，計劃在 2023 年前完成將產能從 2 萬片/月提升到 4 萬片/月。

台積電 2021 年一季度 7nm、5nm 收入佔比分別為 35%和 14%，共占 49%，16nm 及以下收入共占 63%， 先進位程已經成為主要收入來源。其中 7nm 的收入佔比較上期擴大 6 個百分點，為收入增長最佳的 工藝節點且穩定在較高水平。

先進製程設備的投入彈性大。以台積電為例，每個節點的投資額迅速攀升，其中 16nm 製程 1 萬片產 能投資 15 億美元，而 7nm 製程 1 萬片產能投資估計 30 億美元，5nm 製程 1 萬片產能投資估計 60 億美 元。根據 IBS，一條年產 5 萬片晶圓的 28nm 製程生產線，設備投資需要 39.5 億美元，14nm 製程需要 62.72 億美元，7nm、5nm 製程均超一百億美元。

與此同時，三星也在加快先進位程的布局。根據三星披露的「半導體願景 2030」，三星計劃投入約 133 萬億韓元（約合人民幣 7680 億元），希望能在 2030 年實現先進位程方面對台積電的超越。新建 5nm 晶圓廠即將在 2021 年下半年投產。據彭博社稱，三星將在 2022 年大規模生產 3nm 製程晶元，這與 台積電 2022 年下半年量產 3nm 的計劃保持一致，並且近期三星在國際固態電路大會上首次展示 3nm 工藝製造的 256Mb(32MB)容量的 SRAM 存儲晶元。

先進位程技術迭代迅速，各主流企業集中在 2021 年上半年宣布實現技術突破，繼 TSMC 推出新技術 路線、三星宣布首款 3nm SRAM 存儲晶元後，IBM 於 5 月 6 日宣布造出全球首顆 2nm EUV 晶元，其晶 體管密度為 333.33 MTr/mm2，為台積電 5nm 工藝的兩倍。但需要注意的是，IBM 沒有自己的晶圓廠。

在先進位程的開發投入加大和產能擴張驅動下，EUV 等設備需求也迅速增長。今年一季度 ASML 的 EUV 新增訂單達到 14 台，環比增長 133%，呈爆發性增長，表明先進位程對的設備需求進一步提升。 ASML 一季度的 EUV 交貨量有所放緩，交付 EUV 設備 7 台，在零部件供應有所困難的情況下仍處於歷 史較高水平，公司亦表明將確保 2022 年交付 55 台 NXE:3600D 設備。

從 ASML 整體一季度收入結構看，收入增長驅動仍然是邏輯客戶收入。一季度的邏輯客戶收入 36.02 億歐元，環比增長 9%，同比增長 77%，佔比仍然保持 76%的較高水平；存儲客戶收入 11.38 億歐元， 環比增長 22%，同比增長穩定在 8%且主要是來自 DRAM 的收入，佔比 24%，較上期小幅擴大 2%。

5G 技術作為先進位程的主要應用領域，隨著商用廣泛滲透促進智能手機發展，還將成為更多終端類 型和行業發展的驅動力。如在移動 PC 領域，據高通產品市場高級總監公開透露，截至 2020 年 5 月， 近 83%的企業已接入雲端且數據及軟體正加速向雲端遷移；移動教育領域內，據紫光展銳 2020 年 5 月舉辦的線上平板分享會透露，2020 年教育平板出貨量預計上漲 7%；5G 的高速數據傳輸、低延時 和大網路容量等特性正促使5G晶元需求上升，5nm工藝手機基帶晶元已經在小米11Pro、ONEPLUS 9Pro 等系列手機中得到應用，未來隨著技術成熟和新應用的出現，3nm 工藝晶元也有望早日在手機終端 實現應用，先進位程的需求將繼續維持高景氣。

數字化促進對大容量存儲剛性需求的穩步上升

智能家居一體化、智能汽車、智慧城市等電子化方式的出現持續拉動物聯網對於雲端數據存儲的需 求。海量數據的處理不僅拉動邏輯電路晶元需求，也對存儲容量提出更高需求，存儲晶元也因此面 臨新的挑戰。據全球移動通信系統協會（GSMA）統計數據顯示，2025 年全球物聯網設備（包括蜂窩 及非蜂窩）聯網數量將達到約 246 億台，CAGR5（2025）達到 14.32%，萬物互聯已然成為全球網路發 展的重要方向。

根據 IC Insights 數據，存儲器設備資本支出從 2013 年的 147 億美元增長至 2018 年的 520 億美元，占半 導體行業資本支出的比重在 7 年內大幅增加 22 個百分點至 2018 年的 49%。2019 年存儲器產業資本支 出 416 億美元佔半導體總資本支出總額的 43%，因供過於求導致 NAND 和 DRAM 價格持續下行而大幅 收縮資本支出，佔比低於 2018 年的 49%。

存儲器技術持續升級將繼續推動產業穩步發展。三星 3 月份發布首款基於 High-K Metal Gate(HKMG)技 術的 512GB 容量的 DDR5 內存模組，速度比 DDR4 提升 2 倍至 7200Mb/s，可降低 13%能耗，將於 2023 年 2H 推出產品。SK 海力士在 2020 年底發布的 176 層 3D NAND 技術將在 2021 年 2H 推出產品，該技術 可提高 35%容量至 64 和提升 20%的讀取速度，數據傳輸速度可達 1.6Gb/s。

車用 MCU 晶元需求上升將促進晶圓需求進一步提升

MCU 晶元又稱微控制器/單片機，是運動控制的核心晶元，廣泛應用於工業控制、汽車電子、家用電 器等領域。在汽車領域中的娛樂系統、車身控制、電池管理、馬達驅動等有著廣泛運用，汽車電子 應用已經佔據超過 1/3 的 MCU 市場。據 IC Insight 數據顯示，全球 2019 年車用 MCU 銷售額占 MCU 總銷 售額的 39%，將在 2020 年上升 1%至 65 億美元，並且在 2021-2023 年的漲幅逐步加大，最終達到 81 億美元，CAGR3(2023）為 7.6%。

隨著新能源汽車和自動駕駛等汽車應用電子化推廣，MCU 晶元的需求也持續上升。COVID-19 疫情後 汽車製造商恢復生產，疊加晶元應用範圍的擴大，晶元產能擠壓的供需缺口蔓延至汽車領域，促使 其成為晶圓需求上升的重要推手。

三、本土晶圓廠項目積極建設，繼續促進設備採購

中國大陸多個晶圓廠陸續投產，重要項目正在積極建設中

2021 年 4 月，三安光電（湖北）MicroLED 和 MacroLED 晶元項目、鐳芯光電半導體項目均正式投產， 晶芯半導體 12 英寸再生晶圓項目也將於 2021 年 6 月投產。華力二期 12 英寸先進生產線項目、中芯 國際 12 英寸 FinFET 晶元項目、積塔半導體二期 12 英寸特色工藝生產線、華虹半導體集成電路一期 擴能項目、合肥晶合 12 吋晶圓製造二廠項目等正在建設中。

中國大陸晶圓廠維持採購力度

華力二期：積極採購設備，2022 年達產

華力二期 12 英寸項目 2016 年 9 月啟動，總投資 387 億元，項目在浦東新區康橋工業區南區建設一條 月產能 4 萬片，工藝為 28-20-14 納米的 12 英寸集成電路晶元生產線，2018 年 10 月投產且產能已達到 1 萬片/月，預計 2022 年達產。

根據中國國際招標網，華力二期集中在 2017 年 9 月和 11 月合計集中採購了 7 台光刻機，2019 年 7 月 和 9 月合計新採購 8 台光刻機。2020 年集中在 4 月和 7 月新購買了 6 台光刻機。

華虹無錫：也處在新一輪設備採購中，擴能項目即將投產

2018 年 4 月 3 日，華虹集團宣布位於無錫的華虹半導體七廠開工，總投資 100 億美元，一期項目總投 資約 25 億美元，新建一條工藝等級 90-65/55nm、月產能約 4 萬片的 12 英寸特色工藝集成電路生產線， 支持 5G 和物聯網等新興領域的應用。2019 年 9 月正式投產，主要生產 55nm 工藝特種晶元。

2021 年宣布無錫華虹集成電路一期擴能項目，計劃總投資 52 億元，2021 年底建設完畢，最終形成一 條工藝等級 90-65/55nm、月產能達到 6.5 萬片的 12 英寸特色工藝集成電路晶元生產線。

根據中國國際招標網，華虹無錫集中在 2018 年 12 月集中採購了 4 台光刻機，2019 年 9 月新採購了 3 台 365nm 中紫外線掃描式光刻機和 1 台 193nm 深紫外乾式掃描式光刻機，2020 年 3 月和 11 月合計采 購了 5 台光刻機，2021 年 1 月份新採購了 2 台光刻機。除了一台光刻機由日本 NIKON 供應外，華虹 無錫光刻機全部由荷蘭 ASML 供應。

合肥晶合：擴建 12 英寸晶圓製造二廠，也於 2021 年底投產

合肥晶合 12 英寸晶圓製造基地項目位於合肥新站高新技術產業開發區合肥綜合保稅區內，總投資 128.10 億元，設計產能為 4 萬片/月（48 萬片/年），主要用於電腦、平板電視、手機、攝像機、車用 電子等產品面板顯示器部件中。於 2017 年 10 月建成投產，截至 2020 年 10 月，月產能已突破 3 萬片。

12 英寸晶圓製造二廠為既有項目的擴產項目，總投資為 165 億元，將利用廠區已有生產廠房和部分 建構築物建設一條 4 萬片/月的設 12 英寸集成電路生產線 ，將於 2021 年 12 月投產。

根據中國國際招標網，合肥晶合集中在 2020 年 9 月和 10 月新購置 5 台光刻機，且全部為日本供應商。

四、半導體生態圈逐步激發，設備國產替代進程曙光漸亮

內外雙重推動，半導體行業生態愈加活躍

外部干擾激發半導體軟體、設備和材料的國產化進程。美國在外交政策上加強與日韓互動以推動半 導體供應鏈等領域合作，試圖以「禁令+產業聯盟」的手段降低全球半導體產業對中國半導體零部件 等供應鏈的依賴。中國作為《瓦森納協定》的非成員國，該協議新增的關於半導體基板製造技術和 網路軟體出口等的限制項目對中國的半導體產業限制升級，高端光刻機、計算光刻軟體、大矽片加 工技術等技術管控更加嚴格，包括進口高端光刻機 EUV、浸潤式及 EUV 計算光刻軟體、14nm 製程以 內的大矽片加工技術等。另外，美國商務部針對華為公司制定的出口管制新規全面限制華為購買采 用美國軟體和技術生產的半導體產品，對中芯國際的設備禁運也限制了中芯國際的擴大資本開支的 計劃。在外部環境受到嚴重干擾的背景下，更加刺激國內半導體設備企業的國產化進程加速。

大基金一期進入回收期，二期全面進入投資階段。國家集成電路大基金一期由財政部、工信部、國 開金融、中國煙草、亦庄國投等企業發起，於 2014 年 9 月 24 日正式設立，總規模 1387 億元，重點 投資集成電路晶元製造業，兼顧晶元設計、封裝測試、設備和材料等產業，大基金投資的企業包括 中微公司、北方華創、瀋陽拓荊、晶方科技、三安光電、通富微電、萬業企業、雅克科技、長川科 技、長電科技等。目前投資計劃已經完成，自 2019 年下半年開始進入回收退出期。大基金二期成立 於 2019 年 10 月 22 日，註冊資本為 2041.5 億元。據 2019 年國家大基金總裁在半導體集成電路零部件 峰會上透露，大基金二期將對在刻蝕機、薄膜設備、測試設備和清洗設備等領域已布局的企業保持 高強度的持續支持，將繼續填補光刻機、化學機械研磨設備等核心設備以及關鍵零部件空白領域的 投資布局。2020 年 3 月已投資紫光展銳 4.091%的股權、參與中芯國際科創板 IPO 定增並共同成立中 芯京城集成電路製造有限公司，截至 2021 年 5 月已注資 9 家企業，大基金二期將承接一期的職責繼 續投資國內半導體企業。

製程設備：國內龍頭逐步得到領先晶圓廠認可

參考中國國際招標網的數據統計，國產設備在 2020 年的表現包括：

1、部分核心設備的國產化率穩中有升，如：

a) CMP：華海清科打破 CMP 被 AMAT 壟斷格局，實現 CMP 設備國產化率超過 20%；

b) PVD：北方華創打破 PVD 被 AMAT 壟斷格局，實現 PVD 設備國產化率超過 20%；

c) 刻蝕：北方華創、中微、屹唐半導體打破刻蝕設備被 AMAT、Lam、TEL 壟斷格局，實現刻蝕 設備國產化率超過 20%；

d) 清洗：盛美半導體引領 12 英寸產線上的清洗設備國產化，也實現了 20%以上的國產化率；

e) 去膠設備：屹唐半導體基本上全面實現去膠設備的進口替代；

f) 熱處理設備：北方華創、屹唐半導體實現熱處理設備的國產化率超過 20%；

2、包括光刻機、塗膠顯影、離子注入、量測設備為主的關鍵工藝設備的國產化，2020 年獲得里程碑 式的重大突破：

a) 光刻機方面，i-Line 光刻機獲得了某存儲廠、某兩個 8 英寸代工廠的訂單；

b) 離子注入機：凱世通獲得國內批量訂單；

c) 量測設備：精測電子、中科飛測獲得批量訂單；

d) 塗膠顯影機：芯源微的新接訂單高速增長。

一線設備公司逐步走出海外。中微公司已進入到台積電的 5nm 製程產線。根據集微網、DRAMeXchange 等，作為 5 家刻蝕設備供應商之一，2017 年底中微被 TSMC 納入 7nm 製程設備採購名單，2018 年底 其自主研發的等離子體刻蝕機經 TSMC 驗證通過並於 2021 年初確認進入 5nm 生產線。在台積電 5nm 製程產線擴能和 3nm 工藝即將量產期內，中微的等離子體刻蝕機台已突破 5nm 技術，且可用於 3nm 製程的刻蝕機 Alpha 原型機評估已經完成，需求有望延續並享受先進位程工藝不斷迭代帶來的需求增 長。根據盛美股份招股書，盛美半導體 2019 年銷售收入中，SK 海力士為其貢獻收入 1.52 億元佔比 20%，是公司第三大客戶，同時 2021Q1 業績報告中透露，SK 海力士已經成為盛美的第一大主要客戶 且將投入 1070 億美元建設 4 座新的存儲晶元生產基地，盛美半導體將獲得很好的業績空間。

測試設備：國產品牌仍需加大 SOC 和 Memory 測試領域的培養

半導體測試設備貫穿於整個半導體生產流程，包括 IC 設計、製造以及封測，測試內容主要為電學參 數測試。測試可細分為：SOC 測試，RF 測試、Memory IC 測試和 Analog IC 測試。其中 SOC 測試佔到 ATE 的 64%，Memory IC 和 RF 測試設備各占 15-20%。2018 年全球半導體測試設備市場規模約為 55-60 億美元，按 64%的比例推算，SOC 測試設備市場規模估計為 36 億美元。

全球測試機和探針台行業競爭格局穩定，主要被國際企業 Teradyne、Advantest 等壟斷，且 5G 手機的 SOC 晶元測試難度更大，市場集成度有望進一步提升。儘管近幾年國內企業在細分產品線上進步較 大，出現精測電子、長川科技、華峰測控、冠中集創、金海通等實現部分測試設備或分選機的國產 化突破。但國產品牌主要聚焦在國內較為成熟的電源管理晶元測試設備和模擬及數模混合測試系統 等領域，而 SOC 和 Memory 晶元測試設備仍主要依賴進口品牌，國內數字測試設備急需市場培育。

矽片生長與加工設備：晶盛機電加快大矽片設備國產化替代

半導體矽片項目眾多，但絕大部分設備依賴進，對日本設備廠商依賴程度高：

1) 長晶爐：進口品牌韓國 S-TECH，國產品牌晶盛機電、南京晶能，晶盛機電有望實現長晶爐國產 化；

2) 研磨設備：95%以上來自日本，包括設備廠商東京工程、光洋機械、東京精機、 HAMAI 等；晶 盛機電有望實現國產化；

3) 拋光：100%依賴進口，外資品牌包括 Lapmaster、不二越、OKAMOTO、東京精機；

4) 減薄：100%從日本進口，包括 DISCO、光洋機械、OKAMOTO（岡本機械）；

晶盛機電實現中環領先長晶爐和切割設備國產化，目前已布局單晶硅棒滾磨一體機、拋光機、雙面 研磨、晶圓邊緣檢測設備。在 8-12 英寸大矽片設備領域，在晶體生長、切片、拋光、外延等晶片材 料環節基本實現 8 英寸設備的全覆蓋和國產替代，12 英寸長晶設備及部分加工設備也實現批量銷售。

晶盛機電加快在 8-12 英寸大矽片設備的布局，主要包括：

1) 承擔國家科技重大專項「極大規模集成電路製造裝備及成套工藝」項目的「300mm 硅單晶直拉生 長裝備的開發」和「8 英寸區熔硅單晶爐國產設備研製」兩項課題，已進入產業化階段；

2) 晶盛機電於 2017 年和美國 Revasum 公司就 200mm 矽片拋光設備達成合作共識，2018 年向市場正 式推出 8 英寸拋光機；

3) 成功研發 6-12 英寸晶體滾圓機、截斷機、雙面研磨機及 6-8 英寸全自動矽片拋光機，已逐步批 量銷售；2018 年公告新訂單 4-5 億元；

4) 逐步布局半導體相關輔材、耗材、關鍵零部件業務，增加了半導體拋光液、閥門、磁流體部件、 16-32 英寸坩堝等產品；

5) 參與投資無錫集成電路大矽片生產項目，引進國外先進設備，強化在高端精密加工領域的技術 實力，建立技術和產品質量領先的大型高真空精密零部件製造基地；

6) 在研 8 英寸硬軸直拉硅單晶爐，可為 12 英寸工藝提供研發基礎；

7) 8、12 英寸兩款半導體矽片邊緣拋光機已通過客戶技術驗證；

8) 成功研發出 36 英寸工藝的半導體石英坩堝，而 32 英寸半導體石英坩堝已向客戶批量銷售；

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫官網】。