半导体设备行业深度报告三：为何国产晶圆制造设备将迎历史性机遇？-20180430-东吴证券-60页-5mb

半导体设备深度报告三总结

核心内容

半导体产业的国家战略地位

我国半导体产业是国家推动发展的重点产业，芯片应用领域不断扩展，半导体行业进入高景气周期。随着AI芯片、5G芯片、汽车电子、物联网等下游行业的兴起，全球半导体行业需求增长迅速。我国在集成电路设计、制造、封测三个产业的收入分别达到2073.5亿、1448.1亿、1889.7亿，显著高于全球市场增长率。中国作为全球半导体产业的新增长极，其在晶圆制造设备市场份额仅为4%，成长空间巨大。

设备国产化是必然趋势

晶圆厂投资热潮带动了半导体设备行业的高增长。以格罗方德为例，晶圆厂总投资中80%用于购买设备。SEMI预计2018年中国设备增速将达49%，为113亿美元。我国半导体设备自制率不足15%，主要集中于后道封测环节，前道工艺制程环节的关键设备如光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备等仍需突破。技术封锁和国产化需求推动设备国产化进程。

国产设备市场空间广阔

中国大陆的晶圆厂建设带动全球半导体设备投资增长，预计2018-2020年国产品圆制造设备市场空间增速分别为54%、78%和97%，累计达250亿元，CAGR为87%。从兴建晶圆厂端测算，2018-2020年国产品圆制造设备市场空间累计达387亿元，CAGR为59%。平均每年超百亿的市场空间在机械行业中较为罕见。

主要观点

产业转移与增长潜力

全球半导体行业经历了三次产业转移，目前正向中国转移。中国在2019年将成为全球半导体设备支出最高的地区。我国具备劳动力成本等多方面优势，正在承接第三次大规模的半导体产业转移。

技术进步与应用扩展

随着技术进步，半导体芯片的应用领域不断扩展，包括AI芯片、5G芯片、汽车电子、物联网等。这些行业的发展显著拉动了12英寸硅片的需求，推动了半导体行业进入高景气周期。

设备国产化的重要性

设备国产化是提高我国半导体行业地位的关键。通过自主研发，我国设备厂商在部分领域已取得进展，如刻蚀机、薄膜沉积设备等。未来，国家在设备领域的投资和政策扶持将加快，推动国产设备发展。

关键信息

• 全球半导体设备市场增长：2017年全球半导体制造设备销售额达559亿美元，同比增长35.6%；2018年预计达601亿美元，同比增长7.5%。
• 中国大陆市场增长：2018年全球晶圆厂设备支出预计超过600亿美元，中国大陆将成为全球第二大半导体设备市场。
• 国产设备市场空间：2018-2020年国产半导体设备市场空间预计达250亿元（设备端测算）和387亿元（晶圆厂端测算）。
• 设备国产化率：2016年我国半导体设备国产化率不足15%，主要集中在封测环节。2020年预计国产化率可达20%。
• 关键设备国产化进展：国产刻蚀机、薄膜沉积设备已进入主流生产线，光刻机技术尚待突破。

建议关注的标的

• 北方华创：产品线最全，包括刻蚀机、薄膜沉积设备等。
• 晶盛机电：具备硅片切磨抛整线能力，技术有望延伸至晶圆制造环节。
• 长川科技：检测设备从封测环节切入晶圆制造环节。
• 精测电子：拟与韩国IT&T合作，进军半导体检测领域。
• 中微半导体：拟上市，国产刻蚀机龙头。
• 上海微电子：国内唯一光刻机生产商。

风险提示

• 晶圆厂投资低于预期
• 硅片需求量低于预期
• 存储器和半导体行业整体销量低于预期
• 国产设备商新产品研发进展低于预期

图表目录

• 图表1：2016年全球半导体行业前20名，中国大陆无缘前20强
• 图表2：2008年-2017年全球半导体行业销售规模
• 图表3：2008年-2017年我国集成电路产业进出口金额
• 图表4：自2017Q1起硅片连续涨价，预计涨价趋势将持续
• 图表5：SUMCO预估2018年12英寸硅晶圆涨价继续
• 图表6：受益于硅片量价齐升，硅片巨头信越化学股价创历史新高
• 图表7：美光、海力士、南亚DRAM平均销售价格变动幅度
• 图表8：半导体制造工艺制程与技术方案演进情况
• 图表9：DRAM、NAND Flash发展蓝图
• 图表10：20世纪60年代以来，半导体经历三次产业转移
• 图表11：到2020年底预计将有17个12英寸晶圆代工厂投产
• 图表12：2014年-2016年全球智能手机前14强
• 图表13：国产手机占据全球手机市场半壁江山
• 图表14：英特尔公司单个芯片晶体管数目增长趋势验证摩尔定律
• 图表15：半导体行业的硅晶圆尺寸的进化史
• 图表16：国际龙头半导体工艺制程
• 图表17：2018年中国将成全球第二半导体设备市场
• 图表18：中国半导体设备市场增长迅速
• 图表19：半导体芯片制造工艺流程
• 图表20：晶圆制造环节半导体设备配置
• 图表21：2016年全球晶圆制造类主要设备市场规模
• 图表22：2016年大陆半导体设备制造企业
• 图表23：大基金承诺投资方向的主要比例
• 图表24：《国家集成电路产业发展推进纲要》的政策目标与政策支持
• 图表25：大基金主要投资方向和被投企业
• 图表26：全球前十大半导体厂商
• 图表27：我国前十大半导体厂商
• 图表28：2017年全球晶圆设备支出同比+38%
• 图表29：中国大陆晶圆厂设备支出始终为正增长
• 图表30：全球兴建晶圆厂数量
• 图表31：全球晶圆制造设备销售额
• 图表32：2016年中国设备占全球设备空间的4%
• 图表33：晶圆制造环节对应设备
• 图表34：2018-2020年国产半导体设备销量增速预计为25%
• 图表35：国产品圆制造设备市场空间预测
• 图表36：国内12寸新建的内外资21条产线
• 图表37：晶圆设备需求量2018-2020年累计387亿
• 图表38：兴建晶圆厂端测算，国产品圆制造设备需求量CAGR为59%
• 图表39：应用材料、LAM RESEARCH、ASML主要产品及2017年公司总营收、净利润
• 图表40：2013-2017年世界半导体设备市场销售额排名
• 图表41：应用材料公司历史大事件
• 图表42：应用材料公司的OLYMPIA ALD系统
• 图表43：应用材料公司主营业务
• 图表44：应用材料主要产品
• 图表45：应用材料2013-2017年营业收入及增速
• 图表46：应用材料2013-2017年净利润及增速
• 图表47：应用材料2013-2017年各部分营业收入
• 图表48：应用材料2017年主营业务收入结构
• 图表49：应用材料公司2013-2017年分业务毛利率
• 图表50：应用材料全球市场
• 图表51：应用材料2017年全球各地区收入占比
• 图表52：2013-2017年AMAT销售收入地区分布
• 图表53：亚太地区逐年上升，美欧市场逐步压缩
• 图表54：泛林集团产品表
• 图表55：泛林集团全球市场
• 图表56：泛林集团2017年全球各地区收入占比
• 图表57：泛林集团2013-2017年营业收入及增速
• 图表58：泛林集团2013-2017年净利润及增速
• 图表59：泛林集团参加2018年SEMICON CHINA
• 图表60：ASML全球市场
• 图表61：ASML2017年全球各地区收入占比
• 图表62：ASML光刻机的进化迭代
• 图表63：高端光刻机售价每台超一亿美元
• 图表64：ASMLEUV型光刻机技术更新规划
• 图表65：ASML2013-2017年营业收入及增速
• 图表66：ASML2013-2017年净利润及增速
• 图表67：奥宝科技主要产品
• 图表68：奥宝科技2016年全球各地区收入占比
• 图表69：奥宝科技2013-2017年营业收入及增速
• 图表70：奥宝科技2013-2017年净利润及增速
• 图表71：奥宝科技各业务收入
• 图表72：通过工艺考核与产线验证的国产重大装备统计
• 图表73：2013-2017年收入复合增速达84%
• 图表74：2013-2017年业绩复合增速达67.5%
• 图表75：2013-2017年精测电子营业收入情况
• 图表76：2013-2017年精测电子归母净利润情况
• 图表77：2011-2017年北方华创营业收入情况
• 图表78：2011-2017年北方华创归母净利润情况
• 图表79：北方华创半导体设备产品线主要产品
• 图表80：2012-2017年长川科技营业收入情况
• 图表81：2012-2017年长川科技归母净利润情况
• 图表82：2011-2018Q1至纯科技营业收入情况
• 图表83：2011-2018Q1至纯科技归母净利润情况
• 图表84：中微半导体刻蚀机模型
• 图表85：中微半导体最新PRIMONANOVA®刻蚀机
• 图表86：上海微电子SSA600/2090NM光刻机
• 图表87：盛美半导体SMARTMEGASONIXTM清洗机