源达信息半导体行业专题研究：半导体温控/废气处理设备国产替代加快推进

• 半导体行业迎来复苏，设备国产化迫在眉睫

　　2024年半导体行业逐步进入周期上行阶段，2025年行业有望迎来更快增长。根据SEMI预测，2024/2025年全球半导体设备行业市场规模为983/1128亿美元，同比+3%/+15%。2022年起美日荷陆续发布对华设备出口管制措施，半导体设备国产化迫在眉睫，而大陆晶圆厂有望逆势扩张带动设备资本开支。

• 国内发力成熟制程产能扩建，利好半导体设备国产替代

　　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。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%。成熟制程相对于先进制程工艺制程节点更低，对半导体设备的要求相对偏低，国产半导体设备厂商有望抓住机遇，推动自身产品进入供应链。

• 晶圆制程必备的核心设备，为前道工艺制程保驾护航

　　半导体温控/废气处理设备是晶圆前道制程的必备设备。温控设备主要应用于刻蚀、离子注入、扩散、薄膜沉积、化学机械抛光等环节；工艺废气处理设备主要用于刻蚀、薄膜、扩散等环节。根据QY Research数据，全球/国内半导体温控设备市场规模分别约为6.98/1.64亿美元；全球/国内半导体废气处理设备市场规模分别约为12.64/2.26亿美元。半导体废气处理设备的市场规模大于温控设备市场，但均属于半导体设备中较小的细分市场。

• 半导体温控/废气处理设备以进口为主，国产替代加快推进

　　半导体温控设备/废气处理设备领域国外公司众多。半导体温控设备领域的国外公司有ATS、AMC等，半导体废气处理设备领域国外公司有爱德华、戴思等。国产公司中仅京仪装备已具备一定规模和竞争力，根据QY Research数据，公司在国内温控设备和废气处理设备领域市占率分别约35.7%/15.6%，居行业第一位和第四位，成为该领域国产替代主要推动者。

• 投资建议

　　半导体温控/废气处理设备国产化率稳步提升。建议关注：京仪装备等。

• 风险提示

　　半导体行业复苏不及预期的风险，国内晶圆厂扩产不及预期的风险，国产替代不及预期的风险，国际贸易摩擦和冲突加剧的风险。

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：Wind，源达信息证券研究所

1．《半导体行业研究：行业复苏拐点将至，国产替代加速进行》2023.09.15

2．《半导体测试设备行业专题研究：半导体行业景气度有望回升，测试设备国产化持续推进》2024.02.01

3．《半导体设备行业专题研究：国内积极推动成熟制程扩产，工艺控制设备迎来国产突破》2024.02.08

4．《半导体材料行业研究系列一：国内加快成熟制程扩产，光刻胶国产替代加速突破》2024.04.24

5．《半导体行业专题研究：大基金三期正式启航，半导体行业自主可控加速推进》2024.05.30

　　目录

　　一、半导体产业迎来复苏，自主可控迫在眉睫 4

　　二、半导体设备“卡脖子”风险大，国产化率有待提升 6

　　三、国内晶圆产能稳步提升，推动半导体设备国产化 9

　　四、半导体温控/废气处理设备在前道制程应用广泛，国产化率加速提升 11

　　五、行业公司 14

　　1．京仪装备 14

　　六、投资建议 16

　　七、风险提示 16

　　图表目录

　　图1：2022年全球半导体器件分类型销售收入（亿美元） 4

　　图2：全球半导体行业销售收入（亿美元） 4

　　图3：2024年全球晶圆厂设备支出预计至983亿美元 6

　　图4：半导体前道晶圆制程对应的主要工序 6

　　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7：二重模板/四重模板增加多道薄膜沉积、刻蚀工序 7

　　图8：三维存储芯片增加多道薄膜沉积、刻蚀工序 7

　　图9：2023年中国晶圆产能同比增长13.8% 9

　　图10：2023年中国晶圆产能结构 9

　　图11：2023年全球8寸晶圆厂产能预计为670万片/月 9

　　图12：2023年全球12英寸晶圆厂产能预计为730万片/月 9

　　图13：2023-2027年先进制程产能分布的变化趋势 10

　　图14：2023-2027年成熟制程产能分布的变化趋势 10

　　图15：半导体温控设备/废气处理设备在前道工艺制程中应用广泛 11

　　图16：全球半导体温控设备市场规模情况（亿美元） 12

　　图17：中国半导体温控设备市场规模（亿美元） 12

　　图18：全球半导体废气处理设备市场规模情况（亿美元） 12

　　图19：中国半导体废气处理设备市场规模（亿美元） 12

　　图20：国内半导体温控设备市占率情况 13

　　图21：国内半导体废气处理设备市占率情况 13

　　图22：2019-2024年一季度京仪装备营收情况 14

　　图23：2019-2024年一季度京仪装备归母净利润情况 14

　　图24：2019-2024年一季度京仪装备盈利能力情况 14

　　图25：2021-2023年京仪装备业务构成情况 14

　　表1：美日荷联合对华出口管制，以设备和芯片端力度最大 5

　　表2：从整体看半导体设备国产化率仍处于较低水平 8

　　表3：中国大陆部分成熟制程晶圆厂产能扩建项目（产能单位：万片/月） 10

　　表4：半导体温控设备/废气处理设备领域国内外主流公司简介 12

　　表5：万得一致盈利预测 15

　　一、半导体产业迎来复苏，自主可控迫在眉睫

　　全球半导体行业销售收入在2024年迎来回升。根据SIA数据，2022年全球半导体行业销售收入为5740亿美元，实现同比增长3．20%。而根据SIA转引的WSTS预测，2023年全球半导体行业销售收入为5150亿美元，同比下降10.0%，系消费电子需求疲软，芯片厂商库存过剩。2024年在行业清库存和AI数据中心、汽车电子等行业需求拉动的共同作用下，销售收入有望回升。从2022年下游半导体器件销售收入看，逻辑、存储和模拟芯片是前三大产品，合计市场份额达69%。

图1：2022年全球半导体器件分类型销售收入（亿美元）	图2：全球半导体行业销售收入（亿美元）
资料来源：SIA，WSTS，源达信息证券研究所	资料来源：SIA、WSTS，源达信息证券研究所

　　国内半导体产业链自给率低。从全球半导体产业链区域占比看，美国、欧洲等国家区域具有多数份额，国内仅在产业链中游的晶圆制造和封装测试占有一定比例。但在上游EDA&IP、设备、高端制造材料等供应链环节仍无法满足自给，存在“受制于人”情况。

　　美日荷联合发布对华出口管制条例，设备和芯片端制裁力度最大。自2022年10月7日美国商务部公布BIS条例以来，美日荷相继发布对华出口管制措施，主要限制范围在于国内薄弱的先进制程芯片和相关制造设备。上游设备、制造材料和EDA&IP等存在“卡脖子”风险的领域是芯片制造的基础，国内仍要依靠美日荷进口。当前国际环境下上述领域已成为供应链高风险环节，国产替代愈发迫切。

　　表1：美日荷联合对华出口管制，以设备和芯片端力度最大

　　资料来源：半导体行业观察，电子创新网，电子发烧友网，虎嗅，中国工业网，源达信息证券研究所

　　二、半导体设备“卡脖子”风险大，国产化率有待提升

　　2025年全球半导体设备销售额有望加速增长。根据SEMI在2024年7月发布的《年中总半导体设备预测报告》：2024年全球晶圆厂设备支出将由2023年的956亿美元增长至983亿美元，同比增长3%，主要系行业逐步好转，进入周期上行阶段。展望2025年，人工智能等行业对高性能芯片需求进一步增长，叠加汽车、消费电子和工业等行业的需求复苏，全球晶圆厂设备支出有望增长至1128亿美元，实现同比增长15%。

　　图3：2024年全球晶圆厂设备支出预计至983亿美元

　　资料来源：SEMI，源达信息证券研究所

　　半导体设备是高技术门槛&高附加值行业。前道晶圆加工的主要工序包括光刻、刻蚀和薄膜沉积等，其特点是对晶圆加工精度要求极高，通常在几十至几百纳米；并且部分工序需要多次进行，对设备产能效率要求高。上述原因也导致用于前道晶圆加工的半导体设备价格高昂，一条产能1万片/月的12英寸晶圆产线设备投资额在数十亿元。

　　图4：半导体前道晶圆制程对应的主要工序

　　资料来源：芯源微招股说明书，源达信息证券研究所

　　根据中微公司2022年业绩说明会，薄膜沉积设备、刻蚀机和光刻机约占半导体设备价值量的22%、22%和17%。根据摩尔定律：芯片中的晶体管数目，约每两年增加一倍。未来在晶圆制造向更先进制程节点转变趋势下，对设备的投资额将会大幅增加。同时逻辑芯片制程中两重模板、四重模板等工艺需求增加，存储芯片向三维结构转变都会显著增加对薄膜沉积、刻蚀等工序的需求。未来薄膜沉积、刻蚀价值占比或将进一步提升。

图5：2022年全球半导体设备各类型价值占比	图6：每5万片晶圆产能对应设备投资额（亿美元）
资料来源：SEMI，中微公司，源达信息证券研究所	资料来源：中芯国际招股说明书，源达信息证券研究所
图7：二重模板/四重模板增加多道薄膜沉积、刻蚀工序		图8：三维存储芯片增加多道薄膜沉积、刻蚀工序
资料来源：中微公司，源达信息证券研究所		资料来源：拓荆科技招股说明书，源达信息证券研究所

　　全球半导体设备市场被美日荷垄断。半导体设备行业是高壁垒行业，AMAT（应用材料）、ASML、LAM（泛林半导体）、TEL（东京电子）、KLA（科磊半导体）等公司起步较早，在技术和工艺上积累深厚，占据了全球主要市场份额。近年来北方华创、中微公司和盛美上海等国产厂商在热处理、薄膜沉积、刻蚀和清洗等领域已取得较大突破，客户端进展顺利。而涂胶显影和过程控制设备属于国产设备薄弱环节，在目前国际形势下“补短板”需求迫切。根据芯源微公告，公司已在2022年底发布可用于28nm节点的第三代浸没式机型，有望迎来“0-1突破”后的放量阶段。目前光刻机国产化率几乎为零，上海微电子是目前最有望打破光刻机进口垄断的国产公司，目前公司官网已推出光刻精度在90nm的ArF光刻机，并正在开展28nm浸没式光刻机的研发工作。

　　表2：从整体看半导体设备国产化率仍处于较低水平

　　资料来源：Gartner，半导体行业纵横，源达信息证券研究所

　　三、国内晶圆产能稳步提升，推动半导体设备国产化

　　2023年中国晶圆产能稳步增长。2023年中国晶圆产能合计达658.72万片/月，同比增长13.8%。其中12英寸产能占比达56.9%，8英寸和6英寸及以下晶圆产能占比分别为24.4%和18.6%。

图9：2023年中国晶圆产能同比增长13.8%	图10：2023年中国晶圆产能结构
资料来源：TrendBank，源达信息证券研究所	资料来源：TrendBank，源达信息证券研究所

　　晶圆厂产能稳步扩建，助力光刻胶市场增长。根据Semi在2023年Q3的预测，预计2023年全球8寸晶圆厂的产能约为670万片/月，在汽车芯片、工业芯片等行业拉动下，在2026年增长14%至770万片/月的产能。此外Semi在2023年Q1预测2023年全球12英寸晶圆厂产能约为730万片/月，并在2026年增长至960万片/月。半导体材料作为晶圆生产的必备制材，需求有望受益产能扩建。

图11：2023年全球8寸晶圆厂产能预计为670万片/月	图12：2023年全球12英寸晶圆厂产能预计为730万片/月
资料来源：Semi，源达信息证券研究所	资料来源：Semi，源达信息证券研究所

　　中国大陆大力推动成熟制程扩产，利好半导体材料国产化。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%。成熟制程相对于先进制程工艺制程节点更低，对半导体材料要求中等，国产半导体材料厂商有望抓住机遇，推动自身产品进入供应链。

图13：2023-2027年先进制程产能分布的变化趋势	图14：2023-2027年成熟制程产能分布的变化趋势
资料来源：TrendForce，源达信息证券研究所	资料来源：TrendForce，源达信息证券研究所

　　成熟制程仍是扩产主流，国产半导体材料厂商切入机会大。对中国大陆成熟制程产线扩建项目梳理，部分项目规划产能合计超40万片/月。中国大陆厂商作为扩产主力，在美国制裁后推动供应链国产化的意识逐步增强，国产半导体材料厂商有望获得更多机会。

　　表3：中国大陆部分成熟制程晶圆厂产能扩建项目（产能单位：万片/月）

　　资料来源：ittbank、semitrade、各公司公告，源达信息证券研究所

　　四、半导体温控/废气处理设备在前道制程应用广泛，国产化率加速提升

　　半导体温控设备主要应用于刻蚀、离子注入、扩散、薄膜沉积、化学机械抛光等环节；半导体工艺废气处理设备主要用于刻蚀、薄膜、扩散等环节：

• 半导体温控设备对工艺制程的温度进行控制，广泛用于前道工艺环节。温控设备的原理是利用制冷循环和工艺冷却水的热交换，控制半导体工艺设备使用的循环液的温度、流量和压力，实现工艺制程的控温需求，是前道制程中的必备设备。
• 半导体废气处理设备可用于处理半导体制程产生的工艺废气。传统模式下，工艺制程中的废气通过管路直接排放到厂务中央处理系统进行处理，可能引发管路腐蚀泄漏、爆炸。因此在工艺设备排气系统中引入废气处理设备，及时处理工艺废气，可降低产线风险。

　　图15：半导体温控设备/废气处理设备在前道工艺制程中应用广泛

　　资料来源：京仪装备招股说明书，源达信息证券研究所

　　半导体温控设备市场稳步增长。根据QYResearch数据，2018年至2022年全球半导体专用温控设备市场空间由5.08亿美元增长至6.98亿美元，同期国内半导体专用温控设备市场空间由1.12亿美元增长至1.64亿美元。

图16：全球半导体温控设备市场规模情况（亿美元）	图17：中国半导体温控设备市场规模（亿美元）
资料来源：QY Research，源达信息证券研究所	资料来源：QY Research，源达信息证券研究所

　　半导体废气处理设备市场增速高于温控设备市场。根据QYResearch数据，2018年至2022年全球半导体废气处理设备市场空间由6．38亿美元增长至12.64亿美元，同期国内半导体废气处理设备市场空间由1.16亿美元增长至2．26亿美元。

图18：全球半导体废气处理设备市场规模情况（亿美元）	图19：中国半导体废气处理设备市场规模（亿美元）
资料来源：QY Research，源达信息证券研究所	资料来源：QY Research，源达信息证券研究所

　　半导体温控设备/废气处理设备领域国外公司众多。半导体温控设备领域的国外公司有ATS、AMC等，半导体废气处理设备领域国外公司有爱德华、戴思等。国产公司中仅京仪装备已具备一定规模和竞争力，在温控设备和废气处理设备领域积极推动国产替代。

　　表4：半导体温控设备/废气处理设备领域国内外主流公司简介

　　资料来源：京仪装备招股说明书，源达信息证券研究所

　　半导体温控设备/废气处理设备市场国产替代逐步推进。根据QY Research，国内半导体温控设备市场中，2022年国产公司京仪装备市占率已居于行业第一位，达35.73%，显著高于ATS、SMC等国外公司；国内半导体废气处理设备市场中仍以戴思、爱德华等国外公司为主，2022年国产公司京仪装备市占率居于第四位，达15.57%，市占率稳步提升。

图20：国内半导体温控设备市占率情况	图21：国内半导体废气处理设备市占率情况
资料来源：QY Research，源达信息证券研究所	资料来源：QY Research，源达信息证券研究所

　　五、行业公司

　　1．京仪装备

　　公司是国内半导体温控设备/废气处理设备领域的领军企业。公司下游客户已覆盖长江存储、中芯国际、华虹集团、大连英特尔、广州粤芯、长鑫科技等国内知名晶圆制造厂，且在上述客户中采购份额稳步提升。公司积极推动半导体温控设备/废气处理设备领域的国产替代，国内市占率逐步提升，已居于行业头部位置。

　　2024年第一季度公司实现营收2.19亿元，同比增长20.98%；归母净利润为0.28亿元，同比增长16.02%。

图22：2019-2024年一季度京仪装备营收情况	图23：2019-2024年一季度京仪装备归母净利润情况
资料来源：Wind，源达信息证券研究所	资料来源：Wind，源达信息证券研究所

　　2023年公司温控设备/废气处理设备/零部件及支持设备/其他业务营收占比分别为62.1%/29.1%/6．9%/1.9%。公司温控设备业务营收占比持续提升，营收占比保持增长趋势。2024Q1公司销售毛利率/销售净利率分别为35．03%/12．80%，盈利能力保持健康水平。

图24：2019-2024年一季度京仪装备盈利能力情况	图25：2021-2023年京仪装备业务构成情况
资料来源：Wind，源达信息证券研究所	资料来源：Wind，源达信息证券研究所

　　表5：万得一致盈利预测

　　资料来源：Wind一致预期（2024/08/22），源达信息证券研究所

　　六、投资建议

　　根据SEMI预测2024-2025年全球半导体设备行业景气度进入上行区间。在美日荷联合对华出口管制情况下，半导体设备国产化迫在眉睫。国内加大成熟制程扩产力度，为国产设备厂商进入供应链打开窗口。半导体温控设备/废气处理设备是前道制程必备设备，国产替代顺利推进，国产市占率稳步提升。建议关注：京仪装备等。

　　七、风险提示

　　半导体行业复苏不及预期的风险；

　　国内晶圆厂扩产不及预期的风险；

　　国产替代不及预期的风险；

　　国际贸易摩擦和冲突加剧的风险。

　　投资评级说明

　　分析师声明

　　作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点。作者所得报酬的任何部分不曾与，不与，也不将与本报告中的具体推荐意见或观点而有直接或间接联系，特此声明。

　　重要声明

　　河北源达信息技术股份有限公司具有证券投资咨询业务资格，经营证券业务许可证编号：911301001043661976。

　　本报告仅限中国大陆地区发行，仅供河北源达信息技术股份有限公司（以下简称：本公司）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告的信息均来源于公开资料，本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证，也不保证所包含信息和建议不发生任何变更。本公司已力求报告内容的客观、公正，但文中的观点、结论和建议仅供参考，不包含作者对证券价格涨跌或市场走势的确定性判断。本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议，投资者应当对本报告中的信息和意见进行独立评估。

　　本报告仅反映本公司于发布报告当日的判断，在不同时期，本公司可以发出其他与本报告所载信息不一致及有不同结论的报告；本报告所反映研究人员的不同观点、见解及分析方法，并不代表本公司或其他附属机构的立场。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。

　　本公司及作者在自身所知情范围内，与本报告中所评价或推荐的证券不存在法律法规要求披露或采取限制、静默措施的利益冲突。

　　本报告版权仅为本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制和发布。如引用须注明出处为源达信息证券研究所，且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。刊载或者转发本证券研究报告或者摘要的，应当注明本报告的发布人和发布日期，提示使用证券研究报告的风险。未经授权刊载或者转发本报告的，本公司将保留向其追究法律责任的权利。

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责任编辑：何俊熹