半導體行業景氣上行，核心設備工藝與國產替代現狀如何？

現在大家可能會比較關心AI跟存儲的問題，但從研究來看，不管是先進制程，比如GPU放量所帶來的先進制程需求擴產，還是相關的存儲擴展，從當前A股的一些標的來看，半導體設備會是一個確定性較強的賽道。

首先，從整個半導體行業的周期來看，2023年以來，半導體行業受到了AI的強力拉動。從全球半導體銷售額來看，2023年至今，銷售額增長非常迅猛，其中絕大部分增量都來自于GPU相關的收入。從海外市場來看，確實有很多優秀的公司走出了強勁行情，甚至締造出了幾家數萬億美元市值的全球龍頭公司。

AI的強力拉動同樣作用于國內半導體產業，對其成長形成強勁支撐。今天主要分享半導體設備相關內容，首先給大家介紹半導體行業的一些基本環節情況。

這些年除了個別特殊年份，全球半導體設備行業的市場規模基本保持穩定增長。最主要的原因很簡單：隨著科技發展，我們使用的消費電子產品越來越多，包括手機、電腦、平板電腦、無人機，甚至現在機器人也在逐步走進千家萬戶。這類消費電子終端的放量，會帶動半導體器件的用量大幅增加；而半導體芯片使用量越多，對于半導體設備市場而言，也必然會呈現同步向上的趨勢。

在半導體設備行業中，晶圓制造設備的占比達到90%左右。從晶圓制造設備內部來看，薄膜沉積、刻蝕和光刻這三項技術的占比相對較高，每項占比均在20%左右。

中國市場近年來成長十分迅速，大家可以參考右下角的圖表。核心原因除了剛才提到的半導體芯片需求量上漲帶動設備需求同步上行之外，另一個核心原因則是國內半導體產業自主可控的發展需求。因此，中國半導體設備銷售額的增速顯著高于全球平均水平。

數據來源：Wind，Semi

目前，中國半導體設備市場已占到全球的40%左右。為什么我們需要大量先進的半導體設備？這還需要從芯片制造的核心環節說起。

在光刻過程中，我們通常會在晶圓表面覆蓋一層光刻膠。這層光刻膠具有特殊特性，例如被光照射后會變得易于去除。這樣一來，我們就可以將所需的電路圖案印制在掩膜板上。

在完整的芯片制造流程中，光刻、刻蝕、薄膜沉積等工藝需要重復成千上萬次。這里的模型旨在幫助大家理解芯片從沙子到成品的制作過程。以硅片制造為例，其核心流程并不復雜：首先對工業砂進行提純，隨后將提純后的材料拉制成晶棒，經過打磨、拋光、切割等工序后，最終形成晶圓。晶圓制成后，便會進入前文提到的薄膜沉積、光刻等工藝環節。

薄膜沉積的主流方法有三種，分別是CVD（化學氣相沉積）、PVD（物理氣相沉積）和ALD（原子層沉積）。CVD采用化學方法進行沉積，PVD則采用物理方法，ALD同樣屬于化學沉積方法，但其技術更為先進，能夠通過高精度控制將沉積薄膜的厚度精準到原子級別，因此更適用于對薄膜沉積精度要求較高的場景。

從全球市場格局來看，CVD、PVD、ALD等主流薄膜沉積設備的市場份額目前仍主要由海外廠商占據。不過，國內廠商近年來的成長速度十分迅猛。

第二個核心工藝是光刻。光刻工藝的技術壁壘極高，光刻機包含大量核心技術。我們可以了解到：第四代光刻機的波長為193納米，其最小工藝節點可覆蓋20~30納米區間。而最先進的EUV（極紫外線）光刻機，目前仍是先進制程中的主流設備。EUV光刻機目前主要由海外龍頭企業壟斷，國內市場仍完全依賴進口。

從全球市場份額來看，目前光刻機市場主要由阿斯麥（ASML）、佳能和尼康三家公司主導。其中阿斯麥的市場份額超過80%，在EUV光刻機領域更是占據100%的市場份額。也就是說，全球范圍內的芯片制造廠（Fab）若需EUV光刻機，只能向阿斯麥采購。該設備主要應用于先進制程。目前光刻機的國產替代率仍較低，這也將是國內半導體設備行業未來的核心成長賽道。

根據長江證券的測算，截至2024年，半導體設備在不同細分賽道的國產替代率存在差異。其中，光刻目前仍完全依賴進口；薄膜沉積的國產替代率約20%；刻蝕的國產替代率約28%；量檢測、涂膠顯影等環節的國產替代率則相對較低。以上就是半導體設備產業的基本情況。

半導體設備行情已從單一自主可控，升級為與海外算力強映射的格局，海外存儲企業資本開支變動對國內板塊催化明顯。當前板塊估值分位低于主流芯片指數，性價比突出。半導體設備ETF（159516）優勢顯著：持倉涵蓋設備與材料領域龍頭，聚焦核心工藝環節；是市場規模最大、流動性最佳的半導體設備主題ETF，當前節點半導體設備ETF（159516）催化邏輯明確，是把握行業景氣周期的優選工具。

風險提示：

投資人應當充分了解基金定期定額投資和零存整取等儲蓄方式的區別。定期定額投資是引導投資人進行長期投資、平均投資成本的一種簡單易行的投資方式。但是定期定額投資并不能規避基金投資所固有的風險，不能保證投資人獲得收益，也不是替代儲蓄的等效理財方式。

無論是股票ETF/LOF基金，都是屬于較高預期風險和預期收益的證券投資基金品種，其預期收益及預期風險水平高于混合型基金、債券型基金和貨幣市場基金。

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