我们认为，半导体设备行业的核心增长驱动力是下游晶圆厂的资本开支，由于半导体行业的强周期属性，晶圆厂的扩产节奏及资本开支同样也呈现较强的周期性特征，带动半导体设备行业呈现一定的周期性。

近年来，随着先进制程投资比例逐步加大，以及本地建厂的趋势兴起，全球半导体设备市场的周期性有所减弱，呈现波动上行的趋势。在经历了2020-21年高昂的资本开支后，SEMI数据表明2022年全球半导体设备销售额为1076.5亿美元，同比增长4.9%。

其中，中国大陆销售额为282.7亿美元。但受下游需求及宏观经济转弱影响，半导体自2H22进入下行周期，台积电、美光等半导体制造商宣布削减2023年资本开支，SEMI预计2023年全球半导体设备市场规模将同比减少16.0%至912亿美元，而2024年恢复成长17.6%至1071.6亿美元。

来源：Gartner，SEMI,华泰研究

01美国对华新规对海外设备厂商的影响

2022年10月7日美国商务部宣布修订《出口管理条例》，ASML和LAM对此表态不一，ASML表示没有直接影响23年发货，或间接影响公司5%积压订单，但这些订单是符合美国出口管制条例的；而LAM则表示或因此减少20～25亿美元收入，并明确向中国销售设备需购买主体和相应技术均不受限。

新规影响不同，或因此前ASML已不得向中国销售EUV，此次并未收紧美国对光刻机的出口管制，ASML可继续向中国晶圆厂销售DUV，而主要限制了除光刻机以外的其他半导体设备。

此外，本次新规主要限制了中国存储厂商，LAM存储收入占比52%，受影响较大。

图｜半导体设备公司中国内地+港澳收入占比，来源：各公司财报，DIGTIMES，华泰研究

02本土半导体设备国产替代化进程

当前重要的本土半导体设备公司产品已涵盖半导体全产业链，但各环节国产替代进程存在较大差异。2022年国产设备公司收入约占全球5%，国产化率18.5%。

当前中国半导体设备产品主要集中在去胶设备/清洗设备/刻蚀设备/化学机械抛光设备/氧化及热处理设备，根据中国半导体设备招标采购份额计算国产化率，上述环节设备2021年国产化率分别为70%/25%/20%/18%/12%。

此外，薄膜沉积设备实现小部分国产化，国产化率达7%左右。而对于工艺相对复杂的道次所需的半导体设备（如光刻机、过程控制设备、离子注入设备和涂胶显影设备）主要依赖进口，国产化率仍处于低位，2021年光刻机领域国产化率几乎为0%，离子注入、涂胶显影和过程控制设备自给率仅为2%左右。

图｜2021年半导体制造设备产业链地图

根据各个环节所需设备的市场空间及国产化率，我们将目前的半导体设备国产化进程划分为三大环节：国产替代程度较高的环节、正在实现国产替代的环节、易被“卡脖子”的亟待突破的重点环节。

03去胶设备及清洗设备国产替代程度较高

去胶设备：根据Gartner，2021年去胶设备的全球市场空间为7亿美元，国内市场空间为2亿美元，国产化率高达70%。目前去胶设备工艺以干法去胶为主，其中屹唐半导体为干法去胶设备全球龙头企业，2021年全球市占率达31%，位列第一，比思科、日立高新、LamResearch为其他主要玩家。

根据中国国际招标网数据统计的去胶设备竞争格局，屹唐半导体2021年的国内市占率为81%。屹唐半导体的干法去胶设备可用于90nm到5nm 逻辑芯片、1y到2xnm系列DRAM芯片以及32层到128层3D闪存芯片制造中若干关键步骤的大规模量产。

根据Gartner，2021年清洗设备全球市场空间达42亿美元，国内市场空间达14亿美元，目前我国半导体清洗设备的国产化率已达25%，我们预计到2030年有望翻倍。全球半导体清洗设备行业高度集中，龙头企业主要是迪恩士、TEL、韩国SEMES、LamResearch等等。近年来盛美上海、至纯科技、北方华创等国产设备公司不断在单片、槽式等清洗设备上有所突破，盛美上海已率先研发出14nm清洗设备并处于客户验证中，7/5nm在研。

至纯科技目前产品可以满足28nm全部湿法工艺需求，2022年突破14nm及以下制程并已交付4台设备。北方华创、芯源微已具备28nm制程技术，14nm在研。盛美上海2021年全球市占率达2.3%。

04国产设备有望在刻蚀、CMP、薄膜沉积等领域率先突破

1、刻蚀设备：根据Gartner，2021年刻蚀设备全球市场空间达200亿美元，由LamResearch，TEL，AMAT三巨头主导市场，国内市场空间为58亿美元，主要玩家包括北方华创、中微公司等，目前国产化率已达20%。

北方华创以硅刻蚀、金属刻蚀为主，ICP刻蚀机领域国内领先，14nm等离子硅刻蚀机在客户端通过多道制程工艺验证，已实现量产应用；用于存储器件的高深宽比刻蚀机已完成研发，进入工艺测试阶段，各项技术指标已基本满足客户要求。

中微半导体以介质刻蚀为主，已经成功生产出5nm的刻蚀机，并开始获得台积电及长江存储等公司的刻蚀设备订单。目前国内刻蚀设备虽已实现一定的国产替代，但开发能够处理这些工艺的干式蚀刻技术和原子层刻蚀（ALE）设备成为当务之急。

2、CMP设备：CMP在半导体前道设备中占比较低，仅为3%。根据Gartner，2021年CMP 设备全球市场空间为28亿美元，AMAT联合日本荏原合计占据了全球90%以上的市场空间。华海清科为国产CMP设备龙头，21年国产化率达18%，目前在国内成熟制程领域，华海清科28nm及以上制程的主要CMP设备与国际龙头已不存在明显技术差距；而在先进制程领域，美国AMAT与日本荏原分别已实现5nm制程和部分材质5nm制程的工艺应用，华海清科的14nm制程工艺技术正处于验证中。

3、热处理/氧化扩散设备：根据Gartner，2021年全球市场规模达20亿美元，AMAT垄断近70%的份额，屹唐半导体与北方华创分别占比12%/2%，21年国产化率达12%。屹唐半导体的快速热处理设备达到国际领先水平，技术突破至14nm，已覆盖台积电、三星电子、中芯国际、华虹集团、长江存储等知名厂商。

4、涂胶显影设备：涂胶显影设备是配合光刻机工作的核心工艺设备，根据Gartner，2021年全球市场规模达34亿美元，长期被TEL垄断，国产化率为2%处于低位。

目前芯源微是国内唯一可提供前道高端量产涂胶显影设备的厂商，尚处于产业化初期，2021年全球市占率为2%，产品覆盖PI、Barc、SOC、SOD、I-line、KrF、ArF等工艺，ArFi工艺处于研发验证中，offline-buck、I线、k线等工艺节点取得了客户的批量重复订单，其近期新推出的浸没式高产能涂胶显影机可覆盖国内28nm及以上所有工艺节点，有望逐步实现对海外设备的替代。

5、离子注入设备：根据Gartner，2021年全球市场规模为22亿美元，被应用材料、Axcelis 垄断，国产设备仍相对空缺处于快速起步期，国产化率仅为2%。

万业企业旗下的凯世通制造的IC离子注入机迎来商业客户及多款设备订单的重大突破，电科装备旗下的烁科中科信的中束流离子注入机已经在12英寸和8英寸产线量产或demo验证超过数十台套，其工艺稳定性获得业内客户高度认可，其大束流离子注入机已实现多台销售，正在陆续进入客户端，2022年5月,烁科中科信宣布特种离子注入机顺利交付。

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