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半導體設備國產(chǎn)化替代加速，乘勢而為推動技術升級
日期：2025-07-04 16:55
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摘要：“工欲善其事，必先利其器”，半導體設備行業(yè)作為半導體產(chǎn)業(yè)鏈上游基石，是加快發(fā)展新質生產(chǎn)力的重點領域，對信息技術、經(jīng)濟建設、社會發(fā)展和國家**具有重要戰(zhàn)略意義和核心關鍵作用。
“工欲善其事，必先利其器”，半導體設備行業(yè)作為半導體產(chǎn)業(yè)鏈上游基石，是加快發(fā)展新質生產(chǎn)力的重點領域，對信息技術、經(jīng)濟建設、社會發(fā)展和國家**具有重要戰(zhàn)略意義和核心關鍵作用。
2023年，全球消費電子需求階段性低迷，半導體設備資本支出略有削減。展望2024年，隨著AI、汽車電子等應用領域的蓬勃發(fā)展，存儲器技術架構進入3D時代，Chiplet技術趨勢興起，全球半導體設備行業(yè)有望迎來需求反彈。
此外，在國內(nèi)晶圓廠逆勢擴產(chǎn)及美日荷出口管制趨嚴的背景下，國產(chǎn)設備發(fā)展的速度預計將超過全球平均水平。半導體制造主要工藝環(huán)節(jié)已逐步實現(xiàn)國產(chǎn)設備覆蓋，正持續(xù)推進技術**；成熟制程產(chǎn)品將逐步實現(xiàn)規(guī)?；瘧茫M入國內(nèi)競爭階段，先進制程產(chǎn)品的國產(chǎn)替代正悄然開花。裝備制造業(yè)是國之重器，是實體經(jīng)濟的重要組成部分。華泰聯(lián)合證券將持續(xù)為半導體設備企業(yè)提供專業(yè)的資本市場服務，加快半導體設備行業(yè)實現(xiàn)技術顛覆性突破與產(chǎn)業(yè)飛躍性升級，提升半導體產(chǎn)業(yè)鏈韌性和**水平，以金融力量助力我國由“制造大國”走向“制造強國”。
**部分 半導體設備產(chǎn)業(yè)概述
一、半導體產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)完善，**市場躍躍欲試
近年來，以國家產(chǎn)業(yè)政策支持、行業(yè)市場化驅動及國產(chǎn)替代為主要發(fā)展背景，國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)完善。2023年以來，**市場資金持續(xù)投入半導體設備行業(yè)，多家半導體設備企業(yè)獲得了數(shù)億元的融資。
資料來源：IT桔子、企查查，數(shù)據(jù)截至2024年1月
二、A股半導體設備行業(yè)IPO波動上升，細分領域涌現(xiàn)上等企業(yè)
2019年-2023年，A股半導體設備行業(yè)IPO數(shù)量及募資金額整體呈現(xiàn)波動上升趨勢，2023年IPO數(shù)量為4個，募集資金總額達52.34億元。
資料來源：Wind
2019年以來，半導體設備IPO企業(yè)細分業(yè)務領域已涵蓋關鍵制造環(huán)節(jié)，業(yè)務分布廣泛，行業(yè)主要細分領域均有上等頭部企業(yè)登陸資本市場。
資料來源：Wind
從上市板塊來看，*近5年，半導體設備企業(yè)主要選擇在科創(chuàng)板上市。
資料來源：Wind
從**市盈率來看，*近5年，半導體設備行業(yè)**市盈率平均值領跑半導體領域其他細分行業(yè)的**市盈率平均值。
資料來源：Wind
注：剔除了**時未盈利企業(yè)數(shù)據(jù)以及市盈率在400以上的極端值。
三、二級市場半導體設備指數(shù)跑贏大盤，上市公司表現(xiàn)強勢
2023年國內(nèi)市場整體低迷，但半導體設備指數(shù)表現(xiàn)依舊優(yōu)于大盤。根據(jù)國內(nèi)多家半導體設備上市公司披露的年報或業(yè)績預告，2023年營業(yè)收入及利潤均實現(xiàn)了較大增長。
資料來源：Wind
**部分 半導體設備產(chǎn)業(yè)展望
一、國際：2024年全球半導體設備銷售額有望恢復增長
預計2024年，半導體行業(yè)庫存調(diào)整將接近尾聲，同時受高性能計算（HPC）和存儲器領域需求的強勁推動，半導體設備銷售額有望恢復增長。半導體設備的周期屬性與下游晶圓廠擴產(chǎn)節(jié)奏息息相關，根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2023年全球晶圓廠產(chǎn)能利用率、設備支出均處于低谷，預計2024年全球晶圓廠設備支出將同比反彈15%，有望帶動2024年全球半導體設備銷售額同比增長4.37%。
資料來源：SEMI
二、國內(nèi)：半導體設備國產(chǎn)替代將持續(xù)推進
在國內(nèi)晶圓廠逆勢擴產(chǎn)和外部加強對中國先進制程設備技術封鎖的背景下，國產(chǎn)設備驗證機會增多，國產(chǎn)替代將持續(xù)推進。
1、晶圓廠產(chǎn)能從集中走向分布，半導體制造中心向中國轉移
2023年國內(nèi)晶圓廠逆勢擴產(chǎn)，無論是國產(chǎn)設備，還是進口設備的需求都明顯上升。特別是2023年下半年以來，我國半導體制造設備進口金額突增，全年累計進口金額達350億美元左右。
資料來源：中國海關總署
根據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)，中國目前運營的晶圓廠有44座，其中12英寸晶圓廠25座。預計到2024年底，中國大陸將新建32座晶圓廠，均將專注于成熟工藝。預計到2027年，中國大陸晶圓代工產(chǎn)能全球占比將從2023年的26%提高至28%。
資料來源：TrendForce
根據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)，2023年-2027年全球晶圓代工成熟制程（28nm及以上）及先進制程（16nm及以下）產(chǎn)能比重大約維持在7:3。預計到2027年，中國大陸成熟制程產(chǎn)能全球占比將從2023年的31%擴大至39%。
2、美日荷先進設備出口管制趨嚴，加速設備國產(chǎn)替代進程
2023年，美日荷相繼發(fā)布對我國先進制程設備的出口管制條例，半導體行業(yè)地緣競爭將加速國產(chǎn)前道設備在各個工藝環(huán)節(jié)的驗證進程，國產(chǎn)化率有望**提升。
資料來源：日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省、荷蘭政府公報Staatscourant、美國商務部工業(yè)與**局（BIS）
3、我國半導體設備覆蓋的工藝環(huán)節(jié)和制程節(jié)點均有望提速發(fā)展
目前，從國產(chǎn)化率來看，我國去膠、熱處理和清洗等半導體工藝環(huán)節(jié)設備國產(chǎn)化率相對較高（約大于30%），刻蝕、薄膜沉積、CMP等環(huán)節(jié)設備國產(chǎn)化率正逐步提升（約10%-30%），光刻、量檢測、離子注入、涂膠顯影等環(huán)節(jié)設備國產(chǎn)化率仍較低（約小于10%）。從制程節(jié)點來看，除光刻外，我國設備廠商在其他重點環(huán)節(jié)均實現(xiàn)28nm制程突破，薄膜沉積、部分刻蝕、CMP、清洗和去膠等環(huán)節(jié)已經(jīng)達到先進制程節(jié)點，處于持續(xù)驗證階段。
展望未來，上述國產(chǎn)化率相對較低、主要依賴進口設備的工藝環(huán)節(jié)將成為產(chǎn)業(yè)亟需推動的發(fā)展重點。按照制程節(jié)點劃分，在部分國產(chǎn)化率相對較高的細分領域，28nm及以上成熟制程產(chǎn)品將逐步實現(xiàn)規(guī)?；瘧茫M入國內(nèi)競爭階段；先進制程產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)驗證及規(guī)模化應用系行業(yè)進一步實現(xiàn)國產(chǎn)替代的聚焦領域。
資料來源：SEMI、各公司研報
三、AI、汽車電子等應用領域，芯片架構技術的升級與發(fā)展，將帶動未來國際國內(nèi)半導體設備需求的新增量
1、AI、汽車電子等應用領域的蓬勃發(fā)展，有力帶動半導體設備行業(yè)的發(fā)展
當前的AI大模型通常包含數(shù)十億甚至數(shù)萬億參數(shù)，需要龐大的數(shù)據(jù)集進行訓練，對算力提出了更高的要求，這將帶動AI芯片需求的快速增長。根據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)，我國AI芯片市場規(guī)模將從2021年的919億元增長到2025年的1,979億元，CAGR達21%。AI芯片需求的快速增長將顯著推動上游制造端設備支出及先進封裝技術的應用。
資料來源：頭豹研究院
隨著汽車行業(yè)電動化、智能化程度的進一步提升，汽車搭載的半導體價值量持續(xù)上升。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，單臺電動車較燃油車對半導體器件的需求價值量提升近1倍，由490美元增長至950美元，主要增量來自主驅逆變器、OBC、DC-DC、BMS等環(huán)節(jié)的功率器件與模塊。此外，汽車智能駕駛、智能座艙也將帶來更多的車規(guī)級半導體需求量。根據(jù)集微咨詢數(shù)據(jù)，全球汽車半導體市場規(guī)模將由2019年的420億美元，增長至2025年的735億美元。汽車半導體需求的持續(xù)攀升，將有力促進上游半導體設備行業(yè)的發(fā)展。
資料來源：集微咨詢
2、存儲器技術架構進步，帶來更多對刻蝕設備、薄膜沉積設備的需求
在NAND閃存芯片領域，2D存儲器件的線寬已接近物理極限，NAND閃存逐步進入3D時代。3D NAND制造工藝將存儲單元改為垂直排列，通過增加堆疊層數(shù)，可以解決二維平面上難以微縮的工藝問題。NAND閃存芯片的3D化，使高深寬比蝕刻和薄膜沉積成為關鍵加工步驟，帶來更多對刻蝕設備、薄膜沉積設備的需求。
資料來源：中微公司公告
3、Chiplet技術的發(fā)展和應用，將為半導體設備行業(yè)帶來新的需求增量
隨著半導體工藝制程持續(xù)演進，晶體管尺寸的微縮已經(jīng)接近物理極限，SoC芯片制造良率和成本、芯片功耗及性能也越來越難以平衡。在此背景下，Chiplet通過先進的集成技術將芯片裸片集成封裝在一起，從而形成一個系統(tǒng)芯片，實現(xiàn)降本增效，并達到改善芯片可靠性的目的。該技術已成為持續(xù)提高芯片集成度和算力的重要途徑。
資料來源：芯原股份公告
根據(jù)Omdia預測，采用Chiplet的處理器芯片的全球市場規(guī)模將在2024年達到58億美元，并于2035年實現(xiàn)570億美元的規(guī)模。Chiplet相對復雜的制造工藝對先進封裝技術提出了更高要求，基于進一步提升芯片功能密度、縮短互聯(lián)長度、系統(tǒng)級封裝等工藝技術需求，半導體前道設備和后道設備均將產(chǎn)生較大規(guī)模需求增量。
資料來源：Omdia