内容目录一、中芯国际上市，加速设备国产替代进程 (5)二、设备市场：大陆需求快速增长，国产替代提速 (6)2.1全球设备市场回暖，受益于制程进步、产能投放 (6)2.2前道设备占主要部分，测试需求增速最快 (10)2.3全球市场受海外厂商误导，前五大厂商市占率较高 (12)2.4国内需求爆发，国产替代进展加速 (14)三、光刻机：半导体制程工艺核心环节，将掩膜板图形缩小 (16)四、涂胶显影：与光刻机配合，实现图形转移 (19)五、刻蚀设备：等离子刻蚀复杂程度高，且步骤逐渐增加 (23)六、薄膜设备：用于沉积物质，在设备市场占比较高 (28)七、清洗设备：去除晶圆片表面杂质，各制程前后均需使用 (30)八、掺杂设备：改变表层电导率/形成PN 结，实现器件 (30)九、氧化形成器件，快速退火修复晶格 (32)十、过程控制：制造过程的准确性检测 (33)十一：测试设备：用于测试晶圆片及成品 (36)十二、投资建议 (38)十三、风险提示 (38)图表目录图表1：募集资金用途（单位：万元） (5)图表2：中芯国际重要的产业链地位 (5)图表3：中芯国际一站式的解决方案 (5)图表4：中国“芯”阵列 (6)图表5：全球半导体设备销售额（十亿美元） (7)图表6：全球半导体设备销售额（十亿美元） (7)图表7：半导体设备市场增速周期性 (7)图表8：海外半导体设备龙头营业收入增速跟踪 (8)图表9：海外半导体设备龙头GAAP 净利润（百万美元） (8)图表10：晶圆代工企业资本开支（百万美元） (9)图表11：全球半导体资本开资（百万美元） (9)图表12：100K 产能对应投资额要求（亿美元） (10)图表13：半导体制造领域典型资本开支分布 (10)图表14：全球半导体设备按工艺流程划分（百万美元） (11)图表15：全球半导体前道设备划分（百万美元） (11)图表16：全球半导体测试设备划分（百万美元） (12)图表17：集成电路前道工艺对应设备 (12)图表18：AMAT、LAM、TEL 主导大部分前道工艺 (13)图表19：全球半导体设备厂商排名（百万美元） (13)图表20：五大设备厂商行业格局（百万美元） (13)图表21：国内晶圆厂投资规模（亿元） (14)图表22：国产设备替代进程 (15)图表23：全球晶圆厂资本开支（百万美元） (15)图表24：国内晶圆厂内资投资需求（亿元） (16)图表25：国内晶设备厂商空间测算（亿元） (16)图表26：光刻机技术特点 (17)图表27：光刻机技术路径 (17)图表28：光刻机技术示意图 (17)图表29：EUV 目标市场范围 (18)图表30：Foundry 和DRAM 精度仍然会不断提升 (18)图表31：两次技术分水岭奠定光刻机格局 (19)图表32：光刻工艺流程 (20)图表33：半导体图案转移关键步骤 (20)图表34：光刻胶原理 (21)图表35：光刻胶市场规模 (21)图表36：光刻胶生产企业 (21)图表37：涂胶显影市场（百万美元） (22)图表38：涂胶显影市场格局 (22)图表39：去胶机市场（百万美元） (23)图表40：刻蚀工艺分类 (24)图表41：刻蚀类别 (25)图表42：刻蚀设备步骤增加 (25)图表43：刻蚀市场主要驱动力将来自于存储 (26)图表44：多重成像技术 (26)图表45：刻蚀步骤逐渐增加 (27)图表46：干法刻蚀市场（百万美元） (27)图表47：刻蚀在晶圆设备市场比重提升 (27)图表48：薄膜设备分类 (28)图表49：CVD、PVD 占晶圆设备比 (28)图表50：典型CVD 工艺流程 (29)图表51：2018 年沉积设备市场结构（百万美元） (29)图表52：清洗原理 (30)图表53：清洗环节 (30)图表54：扩散与离子注入 (31)图表55：掺杂形成不同器件 (31)图表56：离子注入机市场空间（百万美元） (32)图表57：离子注入市场份额 (32)图表58：SiO2 的用途 (32)图表59：RTA 修复晶格缺陷 (33)图表60：氧化/扩散/热处理市场（百万美元） (33)图表61：区分过程控制（检测、测量）和ATE（测试） (34)图表62：不同环节关键过程控制指标 (34)图表63：过程控制细分市场（百万美元） (35)图表64：2018 年过程控制市场格局——科磊WFE 收入拆分 (35)图表65：科磊产品系列 (35)图表66：上海精测产品布局 (35)图表67：集成电路生产及测试具体流程图 (36)图表68：集成电路测试设备主要功能 (36)图表69：全球半导体ATE 测试设备市场 (37)图表70：泰瑞达和爱德万半导体设备业务收入（亿美元） (37)图表71：2018 年中国集成电路测试设备的市场结构 (37)一、中芯国际上市，加速设备国产替代进程中芯国际回归 A 股，国产晶圆制造崛起。
中芯国际公布将于科创板上市，拟发行 16.86 亿股募集 200 亿，国产晶圆制造龙头强势回归 A 股，募集资金主要投资于：（1）40%用于投资 12 英寸 SN1 项目（中芯南方一期）；（2）20%用于公司现金及成熟工艺研发项目的储备资金；（3）40%用于补充流动资金。
图表 1：募集资金用途（单位：万元）资料来源：中芯国际招股说明书，国盛证券研究所中芯国际在国内芯片产业链地位中占有举足轻重的地位。
公司不断加速技术研发，建立 关键平台和战略联盟，致力于成为世界一流的主流代工厂。
公司提供一站式服务，除集成电路晶圆代工外，在设计服务与 IP 支持、光掩膜制造、凸块加工及测试方面提供完备配套服务，先进程度国内领先，涵盖绝大部分下游应用。
图表 2：中芯国际重要的产业链地位 图表3：中芯国际一站式的解决方案资料来源：公司官网、国盛证券研究所 资料来源：公司官网、国盛证券研究所持续关注中国“芯”阵列核心标的，如晶圆代工、封测、IP 授权及设计服务、设备材料等国产化机会。
随着中芯国际即将于科创板上市，A 股国产半导体家族将再得一名大将。
随着当前国产半导体板块的日渐完善，我们已经看到从 IP 授权及设计服务、设计、晶圆 代工、封测、设备、以及材料多领域的不同程度的国产化出现。
序号 项目名称募集资金投资额 拟投入资金比例 2 先进及成熟工艺研发项目储备资金 400,000.00 3 补充流动资金 800,000.00 40.00% 合计 2,000,000.00 100.00%图表4：中国“芯”阵列资料来源：国盛电子整理、国盛证券研究所中芯国际火速过会，科创板登陆在即；长存二期（产能从50K 到100K）宣布启动，64 层稳定生产，128 层成功研制。
2020~2022 年内资晶圆厂每年规划投资金额均超千亿，后续有望加大国产设备、材料、OSAT 链条的扶持力度。
在国产替代趋势下，目前产业跟踪来看代工、封装、测试以及配套设备、材料已经开始实质性受益，整体实力得到显著提升。
设备厂商国产替代明显加速。
全球半导体设备市场约500~600 亿美元，大陆占比持续提高。
中微、北方华创在设备领域持续放量，武汉精鸿检测设备落地、上海精测膜厚设备突破。
根据长存20H1 的订单，各品类出货量占比程度看，刻蚀（中微26%、北方华创9%）、薄膜（北方华创16%、沈阳拓荆5%）、清洗（盛美19%）、热处理（北方华创35%），国产替代比率已经实现较大提升。
二、设备市场：大陆需求快速增长，国产替代提速2.1全球设备市场回暖，受益于制程进步、产能投放全球每年半导体设备市场规模约500~600 亿，大陆占比20~25%。
根据SEMI，2019Q4半导体设备销售额178 亿美元，同比增长19%，环比增长24%，单季度半导体设备销售额创历史新高。
按地区分布，贡献最大的分别是中国大陆（同比增长59%）、中国台湾（同比增长121%）。
图表5：全球半导体设备销售额（十亿美元）资料来源：wind，国盛证券研究所图表6：全球半导体设备销售额（十亿美元）资料来源：wind，国盛证券研究所半导体设备行业呈现明显的周期性，受下游厂商资本开支节奏变化较为明显。
图表7：半导体设备市场增速周期性资料来源：wind，国盛证券研究所半导体设备周期逐渐回暖，2020Q1 受疫情短期产生波动。
伴随着下游资本开支提升，设备厂商营业收入增速从2019Q2 触底后逐渐回暖。
2020Q1 由于疫情冲击，产品发货推迟，导致单季度收入增速下调。
以ASML 为例，如果没有新冠疫情，2020Q2 将成为一个非常强劲的发货季节，收入环比达到50%以上。
ASML 表示下游对于先进的光刻设备需求有增无减。
图表8：海外半导体设备龙头营业收入增速跟踪资料来源：彭博、公司官网，国盛证券研究所图表9：海外半导体设备龙头GAAP 净利润（百万美元）资料来源：彭博、公司官网，国盛证券研究所Capex 进入上行期，台积电、中芯国际纷纷增加资本开支。
台积电率先推进大幅资本开支提升，推进先进制程应用。
台积电2018 年资本开支104 亿美元，2019 年提升至148亿美元，2020 年预期150~160 亿美元。
中芯国际2019 年资本开支22 亿美元，预期2020年上升至43 亿美元，开启新一轮资本开支。
图表10：晶圆代工企业资本开支（百万美元）资料来源：彭博、公司官网，国盛证券研究所“芯拐点”、新制程、新产能推动需求。
我们判断本轮反转首先来自于全球“芯”拐点，行业向上；其次，先进制程带来的资本开支越来越重，7nm 投资在100 亿美元，研发30 亿美元；5~3nm 投资在200 亿美元；7nm 单位面积生产成本跳升，较14nm 直接翻倍；并且，大陆晶圆厂投建带动更多设备投资需求。
图表11：全球半导体资本开资（百万美元）资料来源：SEMI，国盛证券研究所图表12：100K 产能对应投资额要求（亿美元）资料来源：SEMI，国盛证券研究所2.2前道设备占主要部分，测试需求增速最快前道设备占主要部分。
设备投资一般占比70~80%，当制程到16/14nm 时，设备投资占比达85%；7nm 及以下占比将更高。
按工艺流程分类，典型的产线上前道、封装、测试三类设备分别占85%、6%、9%。
图表13：半导体制造领域典型资本开支分布资料来源：gartner、国盛证券研究所图表14：全球半导体设备按工艺流程划分（百万美元）资料来源：gartner、国盛证券研究所测试需求增长更快。
半导体设备2013~2018 年复合增长率为15%，前道、封装、测试分别为15%、11%、16%。
增速最快的子项目分别为刻蚀设备（CAGR 24%）和存储测试设备（CAGR 27%）。