2024年应用材料（AMAT）公司专题报告：内生外延打造“半导体设备超市”，整线设备&高品质服务构筑护城河

A M A T ： 平 台 型 全 球 半 导 体 设 备 龙 头

AMAT是平台型全球半导体设备龙头，被誉为“半导体设备超市”

AMAT 是全球最大的半导体设备公司（光刻机除外）。自1967年成立以来至今，AMAT凭借其持续的技术引 进、并购与创新能力，现为全球第一的半导体制造设备供应商（光刻机除外），被行业誉为“半导体设备超 市”。作为美国最大的半导体设备制造商，AMAT目前市值高达1522亿美元（24/10/17）。在全球半导体设备 市场的激烈竞争中，AMAT与日本的东京电子（TEL）、荷兰的阿斯麦（ASML）、美国泛林（LAM）以及美 国科磊（KLA）一同被公认为全球半导体设备的顶级企业。 2023年WFE（Wafer Fabrication Equipment（晶圆 制造设备））设备全球市占率位居世界第二，市占率达25%，如按产品销售数量来看则市占率世界第一。

AMAT内生外延现已形成三大业务布局

AMAT产品与服务已覆盖物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）、刻蚀、 快速热处理、离子注入、测量与检测、清洗等生产步骤；业务主要分为半导体设备、AGS设备服务、显示及 相关业务三大类： 半导体设备：开发、制造和销售用于制造半导体芯片的各种制造设备。包括将集成电路转移到半导体器件， 晶体管互连，计量检测及封装等设备，最后得到IC裸片。 AGS（Applied Global Service）设备服务：包括集成解决方案，通过优化设备等来提升生产效率，包括备件 制造、升级改造、服务及再制造的早期生产设备，以及半导体、显示器和太阳能产品的工厂自动化软件。设 备服务业务持续稳定增长，能够培养用户黏性，平衡总收入波动。 显示及相关业务：由制造液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、电视、个人电脑、平板电脑、智能手 机和其他面向消费者的设备，以及加工柔性基板的设备组成。

半导体设备龙头AMAT，连续多年位居全球半导体设备销售额榜首

AMAT自1992年起成为全球最大的半导体设备生产商并保持到2022年，2023年受光刻机龙头ASML快速发货影响，AMAT暂居第 二。公司营收持续保持稳定增长，FY2014-2023年公司收入由91亿增长至265亿美元，CAGR为13%，2024Q1-Q3收入为201亿美 元，同比增长2%。

盈利能力稳中有升，费用率水平相对稳定

近年来公司毛利率、净利率分别稳定在47%和 26%左右。分业务来看，半导体设备在三大业务 中的利润率水平最高，FY2023的营业利润率为 36%，但有稳步下滑的趋势；而设备服务业务的 营业利润率则稳定在30%左右。 费用率方面，公司持续高研发投入，近年来研发 费用率保持在11%-12%。近年来公司期间费用率 稳定在20%以内，其中研发费用率保持在11%- 12%范围内，管理和销售费用率均稳定3%左右。

AMAT研发投入力度在半导体设备TOP5厂商中处于中游水平

从全球半导体设备TOP5制造商研发费用对比来看，2023年AMAT的研发费用率为12%，高于除光刻机龙头 ASML外的其他三家。此外，五家设备商的研发费用率存在明显的同向变动趋势，反应对半导体下游景气度 的预期，研发费用率约领先半导体设备销售额增速1-2年的时间。2024Q1-Q3除AMAT外，其他四家公司的研 发费用率均有明显提升，或表明全球半导体及设备行业正迎来新一轮上行周期。 FY2023 AMAT资本开支达到11亿美元，主要围绕大客户与研究院小设立EPIC研发和服务中心，一方面便于 协同研发，另一后面也便于设备的安装/调试/升级/维保等服务。

AMAT半导体设备随行业波动，服务业务助力公司穿越周期

FY2024Q1-3，AMAT的半导体设备、设备服务和显示相关业务收入分别为147/46/1亿美元，分别同比1%/+8%/+18%，占比分别为73%/23%/3%。长周期来看，（1）公司半导体设备的收入随行业波动性较大， 收入占比已从FY2014-FY2020的65%左右水平提升到FY2021至今的70+%；（2）设备服务业务收入持续增长 ，占比稳定在20%-25%范围内，主要系随着公司设备累计销售量的不断提升，在订阅化服务战略加持下该业 务稳定贡献增量现金流；（3）显示业务的收入占比不断收缩。

近期AMAT DRAM领域半导体设备收入高增，反映存储扩产高景气

AMAT的半导体设备业务可按照下游应用场景进一步拆分为代工/逻辑和其他、DRAM和闪存三大类，按照下 游划分的AMAT半导体设备收入可在一定程度反映下游晶圆厂的未来扩产力度。FY24Q1-3，AMAT在DRAM 领域的设备收入为44亿元，同比大增113%，主要由DDR5、HBM等存储器市场需求高速增长带动；而代工/逻 辑和其他领域作为AMAT半导体设备收入的第一大来源， FY24Q1-3的收入为97亿美元，同比-18%。

23Q4以来AMAT来自中国大陆的营收同比高增，占比大幅 提升至40%

2023Q4以来AMAT来自中国大陆的营收快速增长，营收占比大幅提升。按地域划分，FY24Q1-3 AMAT来自 中国大陆地区的营收达80亿美元，同比+86%，占比显著提升到40%。一方面是受到中国大陆先进设备进口管 制不断升级的风险影响，来自中国大陆的部分在手订单或已提前交付；另一方面也预示着未来中国大陆晶圆 厂扩产的需求旺盛。

内 生 外 延 推 出 整 线 式 设 备 生 产 ， 高 品 质 服 务 巩 固 护 城 河

内生外延丰富公司产品线，构筑公司核心壁垒

回顾AMAT发展历程，总结成功经验，“研发创新+适时并购”双管齐下是AMAT成功的核心原因： 持续高效的研发投入：一方面公司每年投入超过二十亿美元、占营收比重超过10%的研发经费支出，使 得核心设备技术领先全球，抢占市场，建立起技术壁垒；另一方面积极与大学和科研院所等+自创孵化器 EPIC平台进行技术研发，培养人才，提高创新效率。 开展并购拓展产品品类：当产业趋势或新的技术变革来临时，积极开展并购活动，降低研发风险，开 拓市场空间。

高效的EPIC研发模式造就公司全而强的产品线

实现快速有效研发是AMAT保持其“全而强”的产品线的核心原因，满足客户需求与公司现有产品迭代。公司 2023年开始在北美与亚洲共开设四处EPIC（Equipment and Process Innovation and Commercialization ） Centre 用 于设备研究与产业化。  对比传统分散式研发流程，EPIC平台整合了基础性研究+设备开发+设备调试；缩短设备从0-1的过程近一倍时 间。传统研发模式是各流程分开研发：1.开展基础性研究（5-7年）2.开发设备与工艺（2-3年）3.再把设备送上 试线（1-2年），总计需要8-12年时间，而AMAT的EPIC研发模式能够使得客户与公司、学者同时研发，能够将 研发时长缩短近2倍至5-7年内。

多次并购让公司从单一品类设备商迈向平台型设备巨头

AMAT历史上多次通过收并购方式丰富产品线、提升产品竞争力。根据半导体行业观察，AMAT 1996-2022年 共发起22次收购。公司为半导体制造厂商提供全流程设备产品，除光刻机基本由ASML垄断外，其余核心设备 均有所布局。收并购为公司带来了新技术，使其能够紧跟市场需求变化提供广泛的设备产品，不断强化自身竞 争力、增厚利润。

通过自研+并购全面布局薄膜沉积，成为全球PVD龙头

AMAT的PVD产品线几乎完成了对半导体生产所需工艺的全覆盖，还积极拓展到微机电系统（MEMS）、 CMOS图像传感器、封装技术（如硅通孔TSV）等新兴领域。这些应用推动了对氮化铝（AlN）、氧化铟锡（ ITO）、氧化铝（Al2O3）和锗（Ge）等薄膜的PVD发展，让AMAT能够获得2023年全球86%市占率。

AMAT最主要的PVD设备来自Endura、Centura、PIKA平台等。（1）Endura平台能够完成连续薄的阻挡层和 种子层的硅通孔沉积，支持150mm和200mm晶圆，专注于沉积更厚、高度均匀、低温兼容性的薄膜，以应对功 率器件市场的需求。 （2） Cenura 平台：2018年公司推出采用全新设计的新型Cenura 200毫米常压厚硅外延反 应室PRONTO（该平台也可拓展EPI）。该反应室专为生产厚度为 20～150 微米的外延膜而设计，能使当前的 外延膜生产效率最大化（一次只对一个晶圆实施外延工艺）。（3）PIKA：具备体积小与即插即用的优势。

AMAT是全球CMP龙头，市占率超过60%

CMP与CMP后清洗设备是AMAT的强项，几乎对全球CMP设备市场垄断，2022年市占率约在60-70%，技术领先日本荏原 与中国华海清科。AMAT的CMP设备主要来自于Mirra （专注于150-200mm CMP）与Reflexion（专注于300mm CMP）两大 技术平台。

定位200mmCMP平台的MIRRA® ，为硅、浅沟槽隔离 (STI)、氧化物、多晶硅、金属钨和铜镶嵌应用提供了150mm和 200mm CMP 方案，多区研磨头具有较小的下压力，系统采用全套端点方法，提供同线度量和先 进的工艺控制能力，确保 出色的晶圆内和晶圆间工艺控制和可重复性，可实现极佳的均匀度和效率。升级版Mirra DURUM则用于处理较硬的衬底材 料，如碳化硅。

定位300mmCMP平台的Reflexion® LK，为铜镶嵌、浅沟 槽隔离、氧化物、多晶硅和金属钨应用提供性能CMP方案，可扩 展用于45nm以下 器件。升级后的Reflexion® LK Prime®整合了最新的抛光、清洗和干燥技术，是业 界目前唯一的三转盘式顺序抛光平台。由4个抛光垫、6个抛光头控制，工艺腔相 较LK的7个增加至14个，研磨清洗产能加倍，可在FinFET和3D NAND应用中达到 纳米级精度。

对 标 国 内 ， 看 好 北 方 华 创 引 领 国 产 替 代

见贤思齐，探寻北方华创投资机会

2022年以来美日荷先进设备管理新规相继落地，市场对半导体设备管制的担忧情绪逐步消散，国内晶圆厂积极向本土设备公司 开放工艺验证机会，借此，我国半导体设备商正处于国产替代的“黄金阶段”。

具体来看，限制主要聚焦在先进制程领域，半导体设备国产替代诉求愈发迫切。美国：2022年10月7日，美国对向中国半导体产 业制裁升级：1）对128层及以上3D NAND芯片、18nm半间距及以下DRAM内存芯片、16nm或14nm或以下非平面晶体管结构（ 即FinFET或GAAFET）逻辑芯片相关设备进一步管控。2）在没有获得美国政府许可的情况下，美国国籍公民禁止在中国从事芯 片开发或制造工作。荷兰：2024年1月1日起，ASML的2000i及后续浸没式光刻机出口需申请许可证，与美国1017光刻机法案保 持一致；2024年9月7日起，ASML的1970i和1980i浸没式光刻机出口需向荷兰政府而非美国政府申请许可证。日本：2023年3月 31日，日本政府宣布将修订外汇与外贸法相关法令：清单拟对六大类23种先进半导体制造设备追加出口管制，主要包括极紫外 线（EUV）相关产品的制造设备和用于存储元件立体堆叠的刻蚀设备。

半导体设备国产替代逻辑持续强化

半导体设备国产化率仍处于低位，国产化空间增量大。 2023年11家半导体设备企业合计实现营收482亿元，同比 +28%，对应半导体设备市场整体国产化率仍不足20%。 国产半导体设备先进制程产业化进展加速，具备持续扩 张的条件。国产半导体设备企业在薄膜 沉积、刻蚀、量/ 检测、CMP、清洗等领域均已具备一定先进制程设备技 术积淀，并且产业化进 展正在快速推进，具备持续扩张 的底层技术基础。

报告节选：

编辑：火腿肠