半导体设备专题研究系列二：国内积极推动成熟制程扩产，工艺控制设备迎来国产突破

请阅读最后评级说明和重要声明 分析师：吴起涤 执业登记编号：A0190523020001 wuqidi@yd.com.cn 研究助理：程治 执业登记编号：A0190123070008 chengzhi@yd.com.cn 半导体设备指数与沪深300指数走势对比 资料来源：同花顺iFinD，源达信息证券研究所 投资评级: 看好 -30%-10%10%30%50%2023/22023/52023/82023/11000300.SH003258.CJ国内积极推动成熟制程扩产，工艺控制设备迎来国产突破 ——半导体设备专题研究系列二 证券研究报告/行业研究 投资要点 ➢ 半导体设备行业逐步复苏，国内推动成熟制程扩产 2024年半导体设备行业有望迎来复苏。根据SEMI预测，2023/2024年全球半导体设备行业市场规模为1009/1053亿美元，同比-6%/+4%。2022年起美日荷陆续发布对华设备出口管制措施，限制国内先进制程产能扩建，半导体设备国产化迫在眉睫。国内积极推动成熟制程产能扩产，根据TrendForce在2023年12月的预测，2023-2027年中国大陆的成熟制程产能在全球的占比将由31%增长至39%，国内主流晶圆厂均有明确扩产计划，预计国产半导体设备厂商将充分受益。 ➢ 工艺控制设备用于保证芯片良率，价值约占半导体设备市场的12% 工艺控制设备是用于检测半导体制程中加工工艺质量的质控设备。在28nm制程中约需要数百道晶圆加工工序，单道工序的误差都会影响芯片最终良率。根据YOLE统计，当工序超过500道，单道工序的良率要超过99.99%，最终芯片良率才能超过95%。因此为保证晶圆加工良率，需要工艺控制设备对晶圆加工流程进行实时质量管控。工艺控制设备约占半导体设备价值量的12%。则假设2023年设备价值量占比基本不变基础上，根据SEMI预测，2023年全球工艺控制设备的市场空间约为121亿美元，未来有望随行业复苏稳步增长。 ➢ 工艺控制设备市场中KLA一家独大，国产厂商逐步突破 全球工艺控制设备市场中科磊半导体（KLA）一家独大。根据VLSI Research数据，科磊半导体在工艺控制设备的市场份额占比为50.8%，TOP5市场份额合计超80%，均为美国和日本公司。过程控制设备行业的国内上市企业有精测电子、中科飞测，近年来国产设备公司已在诸多细分品类逐步取得突破：1）精测电子：公司膜厚量测系统、光学关键尺寸量测系统和电子束缺陷检测系统等产品已能覆盖2x nm及以上制程；2）中科飞测：公司产品线已涵盖无图形/图形晶圆缺陷检测设备、三维形貌量测设备、晶圆介质薄膜量测设备和套刻精度量测设备等系列产品。 ➢ 投资建议 建议关注：中科飞测、精测电子等。 风险提示 国际政治动荡和摩擦加剧；国内芯片产能扩产不及预期；设备国产化导入不及预期；半导体设备行业竞争格局恶化。 2 目录 一、半导体设备市场逐步复苏，国内加快成熟制程扩产 ............................................................... 3 二、工艺控制设备是芯片控制良率的核心，国产公司打破进口垄断 ............................................. 7 三、建议关注 ............................................................................................................................. 10 1.中科飞测 .................................................................................................................................................... 10 2.精测电子 .................................................................................................................................................... 11 四、投资建议 ............................................................................................................................. 12 1..建议关注 ................................................................................................................................................... 12 2.盈利预测 .................................................................................................................................................... 12 五、风险提示 ............................................................................................................................. 13 图表目录 图1：2024年全球半导体设备销售额有望回升至1053亿美元 ................................................................................... 3 图2：2023-2027年先进制程产能分布的变化趋势 ...................................................................................................... 4 图3：2023-2027年成熟制程产能分布的变化趋势 ...................................................................................................... 4 图4：半导体前道晶圆制程对应的主要工序 .................................................................................................................. 7 图5：2022年全球半导体设备各类型价值占比 ............................................................................................................ 7 图6：每5万片晶圆产能对应设备投资额（亿美元） ................................................................................................... 7 图7：过程控制工艺可细分为检测和量测两大类 ........................................................................................................... 8 图8：全球过程控制设备市场由美日企业垄断，科磊半导体一家独大 .......................................................................... 9 图9：2018-2023年前三季度中科飞测营收情况 ....................................................................................................... 10 图10：2018-2023年前三季度中科飞测归母净利润情况 .......................................................................................... 10 图11：2018-2023年前三季度精测电子营收情况 ..................................................................................................... 11 图12：2018-2023年前三季度精测电子归母净利润情况 .......................................................................................... 11 表1：中国大陆部分晶圆厂晶圆产线建设规划及进展整理 ............................................................................................ 5 表2：美日荷联合对华出口管制，倒逼半导体设备国产替代 ........................................................................................ 6 表3：检测设备和量测设备分别约占全球过程控制设备市场的62.6%和33.5% .......................................................... 8 表4：重点公司盈利预测 ............................................................................................................................................. 12 3 一、半导体设备市场逐步复苏，国内加快成熟制程扩产 2024年全球半导体设备销售额有望回升。根据SEMI在2023年年底的预测，预计2023年全球半导体设备销售额将下滑6%至1009亿美元，主要系芯片库存过剩叠加需求减弱，晶圆厂放缓设备采购节奏。展望2024年，芯片库存拉货及AIGC等行业驱动下，全球半导体设备销售额有望增长4%至1053亿美元。 图1：2024年全球半导体设备销售额有望回升至1053亿美元 资料来源：SEMI，源达信息证券研究所 国内积极推动成熟制程产能扩建，利好国产半导体设备行业发展。受美日荷联动对华半导体设备进口制裁影响，中国大陆先进制程扩产受阻。根据TrendForce数据，2021年全球晶圆出货量中成熟制程占比为86%，销售额占76%。成熟制程芯片主要有驱动芯片、CIS/ISP、功率器件等，在显示面板、消费电子、5G、汽车和工业领域应用广泛。国内大力推动成熟制程产能扩产，提高国产芯片比例。根据TrendForce在2023年12月的预测，2023-2027年中国大陆的成熟制程产能占比将由31%增长至39%。 -10%0%10%20%30%40%50%02004006008001000120