本报告为系列报告之开篇，是半导体设备行业框架性梳理，后续报告我们将分子领域进行详细论述和推荐。本报告分为四节：

  一、芯片制造过程中每种工艺使用不同设备

  芯片的制造过程可以分为前道工艺和后道工艺。前道是指晶圆制造厂的加工过程，即在空白的硅片完成电路的加工；后道是指晶圆的切割、封装成品以及最终的测试过程。前道工艺包括光刻、刻蚀、薄膜生长、离子注入、清洗、CMP、量测等；后道工艺包括减薄、划片、装片、键合等封装工艺以及终端测试等。

  二、半导体设备全球行业格局总述

  2020年全球半导体设备销售额约711亿美元，其中晶圆制造设备612亿美元，占比86.1%，测试设备60.1亿美元，占比8.5%，封装设备38.5亿美元，占比5.4%。在晶圆制造设备中，光刻、刻蚀、薄膜生长设备占比最高，合计市场占比超过70%，这三类设备也是集成电路制造的主设备；工艺过程量测设备是质量监测的关键设备，占比可达13%；其他设备占比相对较小。全球范围内的半导体设备龙头以美国、日本和欧洲公司为主，呈现寡头垄断，CR5市占率超过65%。

  三、每一种半导体设备的市场格局各不相同

  分领域的全球格局来看，光刻机市场基本被阿斯麦公司垄断；刻蚀和薄膜生长市场主要被应用材料、泛林半导体和东京电子三家寡头占据；离子注入由应用材料和亚舍利占据大部分份额；科磊半导体则占据量测设备半壁江山；测试设备则有泰瑞达、爱德万和科休等寡头。目前，几乎所有领域均有我国企业寻求突破，国产设备的空白正在被逐渐填补，但与国外龙头企业的技术差距仍然较大。

  四、国产替代和市场份额提升是我国半导体设备企业的成长主线

  研发驱动、产业链全球化以及同下游晶圆厂深度绑定是半导体设备形成寡头垄断格局的主要原因。为打破国外企业的垄断，一方面需要我国设备企业实现高效率和低成本的研发，另一方面需要下游晶圆厂的支持，这两个条件目前已经基本满足，因此我国设备厂商迎来重要的契机。

  近年来我国半导体设备市场占全球的比重逐年上升，虽然今明两年投资高峰过后市场也存在同比下滑的可能性，但对于我国企业来说，市场份额的提升是成长的主线。目前我国半导体设备的总体国产化率尚不足10%，相关企业的盈利水平具备较高的弹性。

  相关A股上市以及申报中的公司：半导体设备平台化企业北方华创，国内刻蚀机龙头企业中微公司，离子注入上市公司万业企业，涂胶显影设备企业芯源微，去胶设备龙头企业屹唐股份，清洗设备厂商盛美股份、至纯科技，CMP设备厂商华海清科，量测和测试设备厂商精测电子、华峰测控、长川科技等。

  风险提示：中美贸易关系发生重大变化，国内晶圆厂扩产不及预期，国内晶圆厂研发进展不及预期，设备厂商研发进展不及预期等。