20171226-华创证券-半导体设备深度报告_东风起_芯芯之火_必燎原_50页_3mb

半导体设备深度报告总结

核心内容

本文聚焦于半导体设备行业的发展趋势、市场格局及国产设备的机遇，重点分析了中国大陆在半导体行业迎来新周期背景下，晶圆厂建设带来的设备需求高峰，以及国家政策支持对国产设备企业发展的推动作用。

主要观点

1. 大陆迎来晶圆厂投建大潮，带来巨量半导体设备需求

• 2016年下半年开始，全球半导体行业迎来新一轮景气周期，行业销售同比增长20%，全年有望突破4000亿美元。
• 在半导体产业向中国转移的背景下，中国大陆预计在2017-2020年新建至少26座晶圆厂，带来庞大的设备需求。
• 半导体生产过程复杂，涉及上百种设备，设备是晶圆产线最大的投资项，占总投资的70%。
• 已开建的17座晶圆厂已带来超4000亿的设备空间，预计2018、2019年将是设备需求高峰年。

2. 国家展现强大支持意志，国产设备迎来发展黄金时期

• 当前半导体设备市场主要由美国、日本、荷兰的厂商主导，中国大陆国产设备仅占11.5%。
• 国家出台多项政策支持半导体行业发展，如《国家集成电路产业发展推进纲要》和集成电路产业大基金。
• 大基金为行业提供急需的资金支持，使我国半导体行业处于历史最佳发展环境。
• 国产设备公司正迎来发展的黄金时期，市场空间广阔。

3. 国产设备已获突破，关注各细分设备领域龙头

• 国产设备在刻蚀机、薄膜沉积设备、清洗机等关键设备上取得突破。
• 65-28nm设备已应用于中芯国际的量产，14nm设备进入工艺验证阶段，有望两年内进入产线。
• 建议关注以下国产设备龙头：
  • 北方华创（前道半导体生产设备龙头）
  • 长川科技（检测设备龙头）
  • 晶盛机电（半导体硅材料生长设备龙头）
  • 至纯科技（高纯工艺系统龙头）

4. 风险提示

• 行业发展不及预期
• 公司业务拓展不及预期

关键信息

• 半导体设备是晶圆产线最大投资项，占总投资的70%以上。
• IC制造设备占半导体设备投资的80%，光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备是核心。
• 全球半导体设备市场高度集中，前十大设备商占据71.4%市场份额，前五大占据61.4%市场份额。
• 中国大陆半导体设备国产化率仅为11.5%，国产设备占全球市场份额仅2%。
• 中国已成为全球最大的半导体下游市场，2016年半导体销售额达1075亿美元，占全球市场份额31.7%。

产业格局

• 半导体产业经历了两次大的产业转移：第一次是日本在70-80年代崛起，第二次是韩国在80-90年代崛起。
• 台湾半导体产业在“垂直分工”模式下迅速发展，成为全球最大的晶圆代工地区。
• 当前半导体产业向中国转移，中国成为最大下游市场，带动晶圆厂建设，从而推动设备需求增长。

设备分类及市场现状

• IC设计环节：涉及EDA工具、光罩制作，设备需求较少。
• IC制造环节：涉及光刻、刻蚀、薄膜沉积等，设备种类多，投资占比大。
• 封装测试环节：包括减薄、划片、探针测试、引线键合等，设备需求次于制造环节。

市场竞争格局

• 光刻设备：ASML占据75.3%市场份额，订单排至2018年。
• PVD设备：应用材料占据84.9%市场份额。
• 刻蚀设备：LAM占据52.7%市场份额，TEL占据19.7%。
• CVD设备：AMAT、TEL、LAM占据70%以上市场份额。
• 湿法刻蚀设备：Screen占据44.2%，TEL、SEMES、TEL等占据主要份额。
• 检测设备：KLA-Tencor、应用材料、东京电子等占据主导地位。

国产设备进展

• 国产设备已实现批量应用：部分国产设备已进入中芯国际产线，14nm设备正在工艺验证。
• 国产设备公司发展迅速：如晶盛机电、北方华创、长川科技、至纯科技等。
• 技术差距仍存：国产设备在技术水平、品牌知名度等方面仍落后于国外企业。

推荐公司及评级

图表与数据

• 图表1：半导体产品分类
• 图表2：集成电路销售额（亿美元）
• 图表3：半导体产品份额占比
• 图表4：28nm及以下制程占比超过50%
• 图表5：半导体芯片晶体管密度演进符合摩尔定律
• 图表6：1950s-2010s全球半导体产业链模式的变迁
• 图表7：2015年全球十大Foundry晶圆代工厂
• 图表8：IDM/Fabless行业收入规模
• 图表9：Fabless收入占比不断提升
• 图表10：英特尔、三星开始向第三方提供代工服务
• 图表11：半导体历经两次产业转移
• 图表12：1984-2015年全球半导体产值份额（分国家）
• 图表13：1975年半导体产值各地区占比
• 图表14：1955-1979年日美电视机产量（万台）
• 图表15：各国家和地区DRAM市场份额的变化
• 图表16：日本半导体相关租税政策
• 图表17：2015年DRAM市场竞争格局
• 图表18：韩国半导体行业国家支持政策
• 图表19：韩国财团引进国外先进技术
• 图表20：台积电营业收入
• 图表21：台湾是最大的晶圆制造基地
• 图表22：台湾半导体发展历史
• 图表23：中国半导体行业销售额
• 图表24：半导体销售市场分布
• 图表25：我国集成电路行业供需错配严重（单位：亿元）
• 图表26：我国每年进口大量集成电路产品
• 图表27：半导体制造设备种类、应用环节、设备功能以及国内外生产公司
• 图表28：IC芯片制造核心工艺主要设备全景图
• 图表29：逻辑设计图
• 图表30：电路设计图
• 图表31：IC芯片电路图
• 图表32：光罩
• 图表33：单晶硅柱制造过程
• 图表34：全球300mm和450mm晶圆需求量预测
• 图表35：光刻原理图
• 图表36：刻蚀过程示意图
• 图表37：芯片内部呈现层次结构
• 图表38：PVD设备原理图
• 图表39：芯片通过金线与外部电路相连
• 图表40：封装后的芯片
• 图表41：半导体技术节点生产线投资额（亿美元）
• 图表42：半导体技术节点生产线设备投资占比
• 图表43：半导体设备支出（亿美元）
• 图表44：晶圆制造设备占比达到80%
• 图表45：晶圆生产线设备成本占比
• 图表46：2016年前十大全球半导体设备公司
• 图表47：国外企业占各类半导体设备市场主要份额
• 图表48：全球半导体设备市场分布
• 图表49：国产设备占全球市场份额、大陆设备国产化率仍很低
• 图表50：中外十大半导体设备生产企业销售额对比

结论

中国半导体设备行业正迎来发展的黄金时期，受益于行业景气周期、政策支持及市场需求增长。尽管当前国产设备仍处于起步阶段，但随着技术突破和市场拓展，未来有望实现进口替代，成为全球半导体设备市场的重要参与者。