半导体设备、材料行业研究框架

半导体设备、材料行业研究框架长江证券研究所电子研究小组2025-08-20%%%%%%%%research.95579.com1分析师 杨洋分析师 王泽罡SAC执业证书编号：S0490517070012SAC执业证书编号：S0490521120001SFC执业证书编号：BUW100分析师及联系人证券研究报告评级看好维持• 证券研究报告 •%%%%%%%%research.95579.com2半导体设备、材料行业研究框架半导体设备、材料研究思路 半导体设备和材料作为国内刚兴起的高技术行业，受政策和技术突破影响较大。 设备、材料公司环节、技术壁垒不同，不同的成长性带来α。αβ企业盈利国产替代趋势下游客户扩产卡位优势先进产线需求新产品成熟产线的更新扩产发达国家制裁政策国内扶持政策新产品研发能力➢材料：需求量受产能和稼动率影响➢设备：产能与设备数正相关➢高技术设备带来高单价➢工序增加带来需求增长➢国产厂商份额提升➢业绩兑现能力提升旧产品迭代能力市场空间市场份额➢高技术环节竞争格局更优➢保持客户粘性稳定卡位➢带来业绩的持续兑现资料来源：长江证券研究所%research.95579.com3射频模拟数字功率光电信号链电源管理逻辑存储CPUGPUFPGADRAMFlash晶圆制造封装测试晶圆设备封测设备晶圆材料封测材料EDA/IP激光碳化硅光学硅基IGBTMOSFETMEMSAI/IoT厂务MCU芯片半导体设备、材料行业研究框架资料来源：长江证券研究所%%%%%%%%research.95579.com4零部件子系统半导体材料上游中游下游：半导体制造台积电、联电、SMIC光刻机轴承芯片代工IDMSK海力士、德州仪器、美光、长存芯片封装日月光、长电、通富、安靠传感器反应腔发生器石英泵陶瓷件机械臂流量控制系统真空系统制程诊断系统光学系统热管理系统电源系统晶圆传送系统集成系统ASML、尼康、上海微刻蚀设备薄膜沉积机检测/量测涂胶显影机KLA、飞测、精测TEL、芯源微LAM、AMAT、华创、中微清洗设备CMP设备盛美、芯源微、华创AMAT、华海清科离子注入机热处理设备AMAT、Axcelis、凯世通AMAT、华创、屹唐原材料上游中游硅片铁合金碳化硅陶瓷树脂玻璃塑料信越化学、沪硅产业抛光材料掩模板湿电子化学品靶材巴斯夫、英特格、中巨芯霍尼韦尔、江丰电子杜邦、安集、鼎龙光刻胶封装基板TOK、JSR、彤程、鼎龙欣兴集团、Ibiden、兴森Toppan、 Photronics电子气体引线框架液化空气、林德、中船住友、新光半导体设备有色金属铝合金氮化镓砷化镓化学溶剂光引发剂半导体设备、材料行业研究框架LAM、AMAT、华创、拓荆资料来源：长江证券研究所%%%%%%%%research.95579.com5半导体设备、材料行业研究框架 IC制造流程复杂，涉及半导体设备种类繁多。总体来说，半导体设备可分为制造设备与封测设备，其中制造设备又可分为晶圆生产设备和晶圆工艺设备，封测设备又可分为封装设备和测试设备。半导体设备全景图硅片制造1%~3%前道工艺78%~80%后道工艺18%~20%拉单晶磨外圆切片倒角磨削或研磨CMP扩散薄膜沉积光刻刻蚀离子注入CMP金属化背面减薄晶圆切割贴片引线键合模型切筋/成型FT检验及清洗⚫氧化炉⚫RTP设备⚫激光退火⚫CVD设备⚫PVD设备⚫RTP设备⚫ALD设备⚫气相外延炉⚫涂胶/显影⚫光刻机⚫等离子体刻蚀⚫等离子去胶机⚫湿法刻蚀装备⚫等离子去胶机⚫离子注入机⚫CMP设备⚫刷片机⚫PVD设备⚫CVD设备⚫电镀设备⚫检测设备⚫贴膜机⚫减薄机⚫厚度/粗糙度测量仪⚫剥膜机⚫晶圆安装机⚫划片机⚫清洗设备⚫ADI⚫贴片机⚫烤箱⚫引线键合机⚫微波/等离子清洗⚫AOI⚫注塑机⚫激光打标机⚫烤炉⚫X-ray⚫切筋/成型设备⚫AOI⚫测试设备量测/检测 清洗在IC制造环节，晶圆制造包括硅片制造和晶圆加工工艺，其中前者包括拉单晶、晶体加工、切片、研磨、倒角、抛光等一系列步骤，后者包括氧化、涂胶、光刻等一系列步骤，半导体设备就在这些相应的步骤中被使用。在IC制造环节后，内嵌集成电路尚未切割的晶圆片会进入IC封测环节，包括磨片、切割、贴片等一系列步骤，在各步骤中需使用相对应的半导体封装和测试设备，最终得到芯片成品。资料来源：头豹研究所，长江证券研究所%research.95579.com6逻辑芯片NAND芯片DRAM芯片半导体设备、材料行业研究框架资料来源：维基百科，《3D IC devices, technologies, and manufacturing》-Hong Xiao，Union Memory，长江证券研究所%%%%%%%%research.95579.com7从2D NAND到3D NAND就像平房到高楼大厦MOSFET的结构从平面到FinFET再到GAA半导体设备、材料行业研究框架资料来源：美光，三星，长江证券研究所%%%%%%%%research.95579.com8200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192021202220200%2%4%6%8%10%12%14%16%18%额外的资本效率驱动因素：1、从8寸过渡至12寸2、存储器行业整合3、逻辑芯片向代工模式转变4、用于lCAPS领域的过剩二手设备额外的资本密度驱动因素：1、工艺难度增加2、芯片面积增加3、18寸晶圆没有应用4、缺少二手设备2015年后晶圆设备开支密度不断加大晶圆设备开支密度（晶圆设备销售额/半导体销售额）先进制程需要的制造步骤不断提升2015年台积电16nm量产成功 在摩尔定律放缓的情况下，单纯的缩放晶体管的方式正在失效，需要新的三维结构和材料来提升平面晶体管密度，工艺难度在不断加大。 从晶圆设备（前道制造）销售额/半导体销售额的比例来看，2021-2024年分别为16.1%、16.1%、18.4%、16.9%，呈现出增长的趋势。半导体设备、材料行业研究框架资料来源：AMAT，KLA，长江证券研究所%research.95579.com9半导体设备市场规模2024年各类半导体设备市场规模占比每5万片晶圆产线对应的设备需求2024年半导体设备市场格局半导体设备、材料行业研究框架-100%-50%0%50%100%150%200%02004006008001,0001,2001,4002006 2007 2008 2009 20102011 2012 2013 20142015 2016 2017 20182019 2020 2021 20222023 2024全球半导体设备销售额（亿美元）同比增速26.17%23.46%13.84%10.06%9.26%3.87%3.58%2.86%2.71% 1.88%2.31%阿斯麦应用材料泛林半导体东京电子科磊半导体爱德万北方华创迪恩士ASM国际迪思科其他20.13%20.88%18.81%4.70%2.82%6.87%6.28%4.34%15.17%光刻设备刻蚀设备薄膜沉积设备化学机械抛光设备去胶及热处理设备清洗设备半导体测试设备组装与封装设备其他前