全球半导体设备格局综述！（附TOP5龙头企业成长复盘）

导 读

在前期成熟制程阶段，全球领先的半导体设备企业以技术为基础，与核心下游客户共同发展，成功建立了关键的竞争优势。全球半导体设备行业逐渐形成了2至3家供应商在核心市场上占据主导地位，而小型市场则由一家高度垄断的竞争者主导。

本文将从各大半导体设备公司入手，结合核心下游产能扩张，对龙头设备公司成长的核心动力进行回顾分析。

一、海外市场

1、ASML：光刻设备领军者，深度从EUV垄断中受益

就产品而言，在2017年至2022年间，ASML的光刻机设备（其中包括EUV/ArFi/ArF Dry/KrF/I-line）的销售收入复合增长率分别为46%/5%/27%/18%/12%。这表明，ASML的成长主要受益于其在EUV设备领域的垄断地位。由此可见，自2017年的11亿欧元到2022年的70.8亿欧元，ASML的EUV设备收入占设备系统收入的比例从17%提升至46%。

从直接下游角度看：

1）逻辑端：

随着台积电突破7nm工艺，逻辑先进工艺率先进入EUV时代，ASML的EUV光刻设备于2017年Q2开始进入放量阶段（2018Q3台积电7nm开始贡献收入）。在2018年至2022年的先进逻辑芯片扩产周期内，ASML设备系统从逻辑芯片扩产中获得的销售收入从2018年的37亿欧元增长至2022年的100亿欧元，复合年增速28%。

2）存储端：

三星在其1znm工艺节点上率先导入EUV设备于2020年实现了16GB LPDDR5的量产。随后，SK海力士于2021年7月正式推出了第一代使用EUV生产的DRAM产品并进入量产阶段，DRAM开始进入EUV时代。

2、AMAT：平台化龙头，全球逻辑扩产最大设备供应商

应用材料是全球半导体设备行业的平台化龙头企业。自2012年以来，应用材料通过收购和技术优势的整合，实现了产品线的全面覆盖，包括CVD、刻蚀、PVD、热处理、CMP、离子注入、量检测等领域。

应用材料最早以化学气相沉积（CVD）设备起家，并逐步扩展到其他领域。通过收购Obsidian、Orbot Instruments、Opal Technologies、Etec Systems等公司，应用材料完善了其CMP设备、量检测设备和电子显微镜制造等产品线。此外，收购Varian进一步丰富了其离子注入机产线。

在2022年，应用材料的全年销售收入约为261亿美元，其中半导体设备系统收入贡献了74%，服务收入占比21%。值得注意的是，自2018年以后，应用材料在逻辑芯片7nm/5nm先进工艺的扩产方面取得了显著的成长。2018年，逻辑产线对应用材料半导体设备系统收入的贡献比例为39%，而到了2022年，逻辑占比已高达70%。这使得应用材料成为全球最大的逻辑芯片设备供应商之一。

3、Lam：深耕刻蚀+沉积，全球NAND扩产最大设备供应商

根据提供的信息，泛林（Lam Research）在半导体设备领域主要专注于刻蚀和沉积设备。该公司最早以刻蚀设备起家，并逐步扩展到沉积领域。在刻蚀设备方面，泛林的产品线包括导体刻蚀、介质刻蚀和TSV刻蚀等。在全球干法刻蚀设备领域，泛林的市场份额接近50%。

此外，从2011年开始，泛林不断扩展其CVD（化学气相沉积）/ALD（原子层沉积）/ECD（电化学沉积）设备业务。该公司涉足金属薄膜沉积和介质薄膜沉积等领域。在CVD设备方面，泛林在全球市场上的份额接近20%。

综合来看，泛林凭借其在刻蚀设备领域的强大优势以及沉积设备的扩展，成为了全球NAND（闪存）扩产的最大设备供应商。这是因为在2015年之后，泛林的第一轮高速成长主要受到3D NAND扩产的推动。到2018年，其在NVM（非易失性存储器）/DRAM（动态随机存取存储器）/逻辑及代工方面的销售收入分别达到60.3亿美元、28.1亿美元和21.7亿美元，其中NVM营收占比达55%。

而在2019年至2022年的第二轮成长周期中，泛林的增长主要受益于NAND价格周期和先进逻辑工艺的迭代。到2022年，其在NVM/DRAM/逻辑及代工方面的营收分别增长至74.7亿美元、29.9亿美元和85.9亿美元，占比为39%、16%和45%。

因此，泛林凭借其在刻蚀设备和沉积设备领域的强势地位，以及与NAND扩产密切相关的业务发展，成为了全球NAND扩产的最大设备供应商。

4、TEL：日系平台化龙头，先进逻辑扩产为近年主要增长引擎

东京电子（TEL）是一家日系平台化龙头，在半导体设备领域主要涉及涂胶显影、刻蚀、沉积、清洗和探针台等方向。TEL在涂胶显影设备领域市场份额占比近89%，在干法刻蚀设备、ALD、CVD、氧化扩散设备、清洗系统和探针台领域的全球市占率也分别达到了25%、19%、43%、49%、29%和37%。TEL的半导体设备销售收入中，涂胶显影机、刻蚀、沉积、清洗和探针台分别占比26%、34%、21%、12%和5%。

从TEL的半导体设备收入历年下游构成来看，2016-2018年，该公司的成长主要受到NAND和DRAM扩产的驱动，这两者的营收占比差距不大；而在之后的2019-2022年，先进逻辑的扩产则成为了TEL最重要的增长引擎。

5、KLA：半导体量检测设备龙头，逻辑收入CAGR2018-2022高达48%

KLA-Tencor是一家半导体量检测设备的龙头企业，其主要产品包括光掩模版检测、膜厚测量等。自1997年以来，公司通过多次收购，逐渐形成了全面的半导体量检测设备布局，市场份额超过50%。从营收数据来看，KLA-Tencor的营业收入在过去的十年间基本保持平稳增长态势，并在2015年后开始进入高速成长期，到2023年8年间的复合年增速达到17.9%。

KLA-Tencor的增长主要得益于存储端的大幅扩产以及逻辑端先进工艺的迭代。从2017到2018年，公司的主要驱动力来自三星、海力士等存储端的扩产。而在随后的2018到2022年期间，公司则主要受益于“缺芯”现象和逻辑端先进工艺的迭代所带来的需求增长。在逻辑/代工领域，KLA-Tencor的收入规模复合增速达到了48.3%，是全球半导体设备公司中增长最快的企业之一。

二、中国市场

1、内资扩产

关于内资扩产，目前国内半导体行业在NAND、DRAM和逻辑领域都有相应的投资计划和规划。

1）存储端：在NAND领域，长江存储早前规划投入240亿美元建设3D NAND Flash工厂，合计规划产能为30万片/月。技术上，长江存储计划于2022年首发232层产品。

尽管受到2022年10月美国商务部工业和安全局（BIS）清单的影响，国内存储厂商的发展可能在短期内放缓，但从长期来看，随着国内半导体设备的逐步突破和成熟，上下游行业将会共同发展，国内存储器的发展和扩产仍然值得期待。

2）逻辑端，中芯国际拥有京城、深圳、临港和天津四条产线，合计规划产能达34万片/月，合计投资金额达263.2亿美元。其中，中芯深圳于2022年开始量产，中芯京城预计于2023年下半年开始量产，中芯临港正在建设先导线，中芯天津正在进行土建工作。此外，华虹无锡-三期计划投资67亿美元，规划产能为8.3万片/月的12吋产线，预计于2024年第四季度完成厂房建设并开始安装设备。

2、大陆格局

在量检测设备板块中，精测电子和中科飞测的收入规模仍较低，整体国产化率仍不足5%，因此在未来仍存在巨大的替代空间。从占比上看，对比中国大陆销售收入前五名的全球半导体设备厂商，我们可以发现以下情况：1）2018年，中国大陆国产设备的比例约为5.2%，到2022年已提升至14.5%；2）海外设备厂商中，应用材料公司（AMAT）的份额明显下降，从2018年的42.8%降至2022年的26.8%；3）国产设备厂商取得了显著突破，其中，北方华创的市场份额从2018年的2.4%提升至2022年的6.8%。

在平台化布局方面，国产半导体设备企业加速工艺突破和竞争，并不断锤炼自身的竞争力。

随着国内半导体设备市场规模的扩大，头部企业开始依托自身的核心优势机台和工艺开发能力，从“单一品类”向“平台化”模式发展，打造自身发展的多条成长曲线。

例如，北方华创在硅刻蚀、PVD和炉管设备领域基础上，开始进军介质刻蚀、CVD等领域；拓荆科技继续深耕薄膜沉积工艺，并同时开拓混合键合设备，瞄准2.5D/3D封装市场；中微公司形成了涵盖刻蚀、沉积和量检测的业务版图；华海清科开辟第二条成长曲线，涉足减薄设备领域，并投资布局离子注入机；盛美上海的电镀和炉管产品进入放量期，而第三梯队的涂胶显影机和PECVD产品正在验证阶段；芯源微的涂胶显影机台持续放量，并布局前道化学清洗领域；至纯科技通过定增布局炉管和涂胶显影赛道。

可以预见，随着中国国内半导体设备行业的持续高速发展，市场竞争也将变得更加激烈。国产半导体设备企业预计将在竞争中不断提升自身的竞争力，并推动国产替代的加速进程。

精选报告来源：银创智库

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