半导体设备行业深度报告：东风起，“芯芯之火”必燎原-171226_50页__4mb

半导体设备深度报告总结

核心内容

本报告主要分析了全球半导体行业格局、制造流程及设备需求，重点探讨了中国大陆半导体设备行业的发展前景和机会。随着全球半导体行业进入新周期，行业向中国转移，中国大陆迎来晶圆厂投建大潮，带来巨大的设备需求。同时，国家对半导体行业的强力支持，为国产设备提供了发展的良好环境。

主要观点

1. 中国大陆迎来晶圆厂投建大潮，带来巨量半导体设备需求

   • 全球半导体行业自2016年下半年起迎来新一轮景气周期，行业销售同比增长20%，全年突破4000亿美元。
   • 半导体行业向中国转移，预计2017-2020年新建至少26座晶圆厂，带来庞大设备需求。
   • 设备是晶圆产线最大的投资项，占总投资的70%。已开建的17座晶圆厂带来超4000亿设备空间，未来两年设备需求将保持高峰。

2. 国家展现强大支持意志，国产设备迎来发展黄金时期

   • 半导体设备市场主要由美国、日本、荷兰厂商主导，国产设备仅占11.5%，具有广阔的进口替代空间。
   • 《国家集成电路产业发展推进纲要》和集成电路产业大基金的设立，为行业发展提供了政策和资金支持。
   • 中国已成为全球最大的半导体销售市场，半导体销售额占全球31.7%，集成电路占全球23.6%。

3. 国产设备已获突破，关注各细分设备领域龙头

   • 多家国产设备公司在刻蚀机、薄膜沉积设备、清洗机等关键设备上取得突破，部分设备已进入量产阶段。
   • 推荐关注的国产设备龙头包括：北方华创（前道设备）、长川科技（检测设备）、晶盛机电（硅材料生长设备）、至纯科技（高纯工艺系统）等。

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

• 半导体生产涉及设计、制造、封测三大环节，设备需求主要集中在制造环节。
• 光刻、刻蚀、薄膜沉积是制造环节的关键工艺，其中光刻机是价值最高的设备，当前被ASML垄断。
• 中国大陆半导体设备国产化率仅为11.5%，与全球市场相比份额较小，但未来增长空间巨大。
• 国产设备公司如北方华创、长川科技、晶盛机电、至纯科技等，已在多个领域实现技术突破和产品应用。

行业评级与推荐公司

行业发展趋势

• 制程不断缩小，摩尔定律接近极限

  • 28nm及以下制程占比超过50%，未来将向10nm及以下发展。
  • 摩尔定律近年来放缓，且已接近物理极限，硅基材料的极限为5nm。

• 产业模式不断深化，垂直分工成为主流

  • Foundry和Fabless模式的出现打破了IDM模式的垄断。
  • IDM公司逐步向FabLite模式转变，以提高效率和竞争力。

• 半导体产业历经两次转移，中国成为最大下游市场

  • 日本和韩国在不同历史时期通过产业转移和政府支持实现了崛起。
  • 中国已成为全球最大的半导体销售市场，未来将进一步增长。

图表目录摘要

• 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

相关研究报告

• 《机械设备行业快评：大硅片项目杭州开工，硅片国产化再获突破，推荐硅生长设备龙头晶盛机电》

结论

中国半导体设备行业正迎来前所未有的发展机遇，随着晶圆厂建设的推进和国家政策的支持，国产设备有望逐步替代进口产品，成为行业的重要参与者。目前，国内已有一批具备核心技术的设备企业，未来在技术进步和市场扩张的双重驱动下，将实现更大突破。