半导体设备行业深度报告：国产半导体设备技术加速追赶，国产替代正当时-20190307-光大证券-60页_6mb

国产半导体设备技术加速追赶，国产替代正当时

核心内容概览

半导体设备行业技术高、进步快、种类多、价值大，主要分为光刻机、刻蚀机、薄膜设备、扩散/离子注入设备、湿法设备和过程检测设备六大类。其中，光刻机、刻蚀机和薄膜设备占比较大，分别约为18%、20%和20%。全球半导体设备市场集中度高，CR10超60%，主要由美日荷厂商垄断。2020年全球市场规模预计超700亿美元，中国大陆占比约20%，约170亿美元。国内半导体设备自给率低，仅约5%，但随着02专项的实施和国产厂商技术加速追赶，国产替代空间巨大，未来3-5年将是国产替代的黄金机遇期。

主要观点

1. 技术驱动：半导体制造技术的进步主要依赖于制程变小和硅片变大，二者共同推动行业向更高集成度、更大产能发展。
2. 市场增长：全球半导体设备市场持续增长，2020年预计达到719亿美元，中国大陆市场增长迅速，预计占比将超20%。
3. 竞争格局：全球半导体设备市场呈现寡头竞争格局，前两名厂商占据一半以上的市场份额。国内厂商虽处于追赶阶段，但已基本覆盖主要设备种类。
4. 国产替代机遇：随着摩尔定律趋近极限，技术进步放缓，国内厂商技术差距逐渐缩小，国产替代正当时。
5. 投资建议：首次给予半导体设备行业“买入”评级，推荐标的包括北方华创、至纯科技、精测电子、长川科技；建议关注晶盛机电、中微半导体、上海微电子、盛美半导体。

关键信息

市场规模

• 2020年全球半导体设备市场预计超700亿美元，中国大陆占比约20%，约170亿美元。
• 2017年中国大陆半导体设备销售额约82.3亿美元，同比增长27%，约占全球15%。
• 2020年中国大陆对12寸大硅片需求预计从42万片增至105万片，对8寸硅片需求预计从70万片增至96.5万片。

竞争格局

• 全球半导体设备市场CR10超60%，前五名分别为应用材料、拉姆研究、东京电子、阿斯麦和科磊半导体。
• 每一大类设备市场均呈现寡头竞争，前两名厂商占据一半以上市场份额。
• 国内厂商在光刻机、刻蚀机、薄膜设备等领域已有产品进入市场，但仍主要依赖进口。

国产化情况

• 2017年国产半导体设备销售额约89亿元，自给率约14.3%；IC设备自给率仅约5%。
• 在02专项的统筹规划下，国内厂商分工合作研发不同设备，覆盖了主要设备种类。
• 国产设备已通过大生产线验证，进入海内外销售，部分设备如北方华创刻蚀机、中微半导体介质刻蚀机、上海微电子光刻机等已实现量产。

投资聚焦

• 北方华创：国内硅刻蚀机、PVD龙头，产品丰富，加速成长。
• 至纯科技：国内高纯工艺龙头，半导体清洗设备值得期待。
• 精测电子：国内面板测试设备龙头，向IC检测设备延伸。
• 长川科技：国内测试设备龙头，内生外延成长可期。
• 晶盛机电：国内单晶炉龙头，受益于大硅片国产化。
• 中微半导体：国内介质刻蚀机龙头，有望登陆科创板。
• 上海微电子：国内光刻机龙头，有望登陆科创板。
• 盛美半导体：国内湿法设备龙头，清洗机、镀铜设备等已实现销售。

风险分析

1. 行业周期性风险：半导体设备行业受周期性影响较大，市场需求波动可能影响企业业绩。
2. 设备领域技术风险：半导体设备技术更新快，技术迭代可能导致设备落后。
3. 市场竞争加剧风险：随着国产替代的推进，市场竞争可能加剧，影响企业市场份额。

投资建议

• 买入：北方华创、至纯科技。
• 增持：精测电子、长川科技。
• 建议关注：晶盛机电、中微半导体、上海微电子、盛美半导体。

技术与市场发展

• 光刻机：光刻机是决定集成电路集成度的核心设备，ASML、尼康、佳能和SMEE为主要厂商。SMEE的90nm光刻机已实现量产，5nm设备正在验证。
• 刻蚀机：刻蚀机分为湿法刻蚀和干法刻蚀，干法刻蚀是主流。国际厂商如泛林集团、东京电子、应用材料占据全球市场80%以上。中微半导体和北方华创在干法刻蚀领域有所突破。
• 薄膜生长设备：包括PVD、CVD和外延设备。PVD和CVD市场由国际厂商主导，国内厂商如北方华创、中微半导体、沈阳拓荆等已实现部分设备国产化。
• 扩散及离子注入设备：扩散设备市场由国内厂商主导，而立式扩散/氧化炉仍需进口。离子注入设备复杂，市场主要由AMAT、Axcelis等国际厂商占据。

总结

国产半导体设备技术正加速追赶，市场增长迅速，国产替代空间巨大。在02专项的支持下，国内厂商已实现部分关键设备的国产化，并逐步进入高端市场。随着摩尔定律趋近极限，技术进步放缓，国产设备有望在3-5年内实现较大突破。投资建议中，北方华创、至纯科技等公司被首次给予“买入”评级，而晶盛机电、中微半导体、上海微电子等公司则被建议关注。风险方面，行业周期性、技术更新和市场竞争加剧是主要关注点。