半导体设备：“芯芯”之火，可以燎原_49页_2mb

半导体设备产业研究（一）总结

核心内容

全球半导体产业进入成熟期，行业增速放缓，但地区结构正在发生显著变化。2016年，中国集成电路销售额达到4335亿元，近14年年均复合增长率高达22%，成为全球增长最快的地区。中国半导体产业正经历第三次产能转移，产业需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移。

半导体制造属于重资产行业，设备投资占总投资的60%以上，其中制造和测封环节对设备依赖度最高。随着消费电子需求的增长，半导体行业投资浪潮加速，带动设备市场景气上行。全球半导体设备市场在2016年达到412亿美元，同比增长13%，预计2017年将突破494亿美元，创历史新高。

主要观点

1. 第三次产业转移：半导体产业由美国、日本、韩国、台湾逐步向中国大陆转移，中国成为新的产业中心。
2. 重资产与高技术门槛：半导体制造依赖高技术设备，设备投资是推动行业发展的关键因素。
3. 国产设备崛起：随着政策扶持和资本投入，中国半导体设备企业如北方华创、长川科技、至纯科技和晶盛机电等在关键环节取得进展，设备国产化迎来新机遇。
4. 全球设备市场回暖：全球半导体设备销售额持续增长，中国市场份额逐步提升，成为全球第三大设备销售地区。
5. 晶圆产能扩张：中国大陆晶圆生产线建设进入新高潮，12英寸产线数量和产能显著增长，推动设备需求。

关键信息

• 半导体产业链：包含设计、制造和封装测试环节，其中制造和测封环节对设备依赖度高。
• 核心工艺设备：包括光刻、刻蚀、成膜、离子注入和清洗等，其中光刻机是IC制造中最核心的设备，占设备投资的20%。
• 设备市场结构：全球设备市场由美国和日本主导，中国在封装测试、高纯工艺和检测设备等领域取得进展。
• 政策与资本支持：国家集成电路产业投资基金（大基金）和地方基金合计规模超过3800亿元，为设备制造业提供强大支持。
• 设备投资趋势：2017年全球半导体设备销售额预计达494亿美元，中国市场份额提升，成为设备市场的重要参与者。

投资建议

• 关注北方华创（高端IC工艺装备龙头）、长川科技（后道检测设备领先企业）、至纯科技（高纯工艺系统领域领先企业）和晶盛机电（单晶设备龙头）等国内设备企业。
• 产业投资浪潮为设备国产化带来良机，国内企业有望在关键环节实现突破。

风险提示

• 晶圆厂投资不及预期。
• 行业周期性波动。
• 设备国产化进展不及预期。

图表索引（简要说明）

• 图1：半导体产业链及下游应用。
• 图2：半导体产业分类。
• 图3：集成电路分类。
• 图4：代表性厂商制程节点技术路线图。
• 图5：半导体产业模式发展过程。
• 图6：2016年产业链各环节产能占比。
• 图7：全球半导体产业销售额。
• 图8：2016年各地区销售额占比。
• 图9：全球半导体资本支出。
• 图10：中国半导体产业进出口情况。
• 图11：中国半导体产业销售额。
• 图12：推动半导体产业发展的驱动力。
• 图13：半导体两次产业转移。
• 图14：中国及全球半导体销售额。
• 图15：2017第二季度全球半导体消费市场分布。
• 图16：截止2016年底各国晶圆产能。
• 图17：集成电路生产流程。
• 图18：集成电路核心工艺对应设备。
• 图19：“提拉法”晶柱制造过程。
• 图20：光刻工艺过程示意图。
• 图21：光刻机各龙头企业市场份额。
• 图22：ASML光刻机设备。
• 图23：离子注入机工作示意。
• 图24：PECVD工作原理。
• 图25：半导体设备上下游。
• 图26：全球各地区半导体设备销售额。
• 图27：2016年各地区半导体设备销售额占比。
• 图28：2005年各地区半导体设备销售额占比。
• 图29：集成电路特征尺寸技术节点的变化。
• 图30：全球晶圆产能（等效8英寸，百万片）。
• 图31：晶圆产能集中度。
• 图32：我国8英寸和12英寸晶圆厂投资情况。
• 图33：全球半导体设备资本支出。
• 图34：半导体设备构成比例。
• 图35：中国半导体各产业链销售额。
• 图36：中国半导体设备销售收入。
• 图37：中国半导体行业销售收入。
• 图38：《国家集成电路产业发展推进纲要》总体目标。
• 图39：2015年中国大陆主要半导体设备进口情况。
• 图40：我国大陆半导体设备市场规模及自制比例。
• 图41：北方华创三大产品布局。
• 图42：北方华创营业收入及同比。
• 图43：北方华创收入构成。
• 图44：长川科技营业收入。
• 图45：长川科技收入构成。
• 图46：半导体产业链中检测设备应用环节。
• 图47：我国集成电路封装测试销售额。
• 图48：我国集成电路市场构成。
• 图49：至纯科技营业收入。
• 图50：至纯科技净利润及净利率。
• 图51：高纯工艺在泛半导体核心工艺中的应用。
• 图52：晶盛机电营业收入。
• 图53：晶盛机电营业构成。
• 图54：晶盛机电半导体制造设备。
• 图55：晶盛机电全自动单晶硅生长炉产能及销量。
• 图56：晶盛机电多晶硅铸锭炉产能及销量。
• 图57：单晶硅片加工流程。

相关研究

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表格索引（简要说明）

• 表1：2016年全球前十大半导体厂商。
• 表2：2014-2016年主要智能手机生产厂商销量排名。
• 表3：泛半导体行业单晶硅生长炉主要厂商。
• 表4：刻蚀设备主要生产厂商。
• 表5：工艺主要设备对应龙头厂商总结。
• 表6：中国已量产的12英寸晶圆厂。
• 表7：中国在建或正在计划中的12英寸晶圆厂。
• 表8：中国已量产或在建的8英寸晶圆厂。
• 表9：中国半导体设备投资分年度测算。
• 表10：2016年全球半导体设备销售前十大厂商。
• 表11：2015年中国大陆主要半导体设备进口情况。
• 表12：地方集成电路基金统计。
• 表13：全球前十大晶元代工厂。
• 表14：国家支持政策。
• 表15：国家集成电路产业投资基金投资标的。
• 表16：通过工艺考核与产线验证的国产重大装备统计。
• 表17：北方华创承接国家重大科技专项统计。
• 表18：长川科技各年前五大客户。
• 表19：至纯科技高纯工艺设备。
• 表20：国内外晶体硅生长设备主要厂商。

总结

中国半导体设备产业正处于快速发展阶段，随着第三次产业转移的推进，设备市场迎来新机遇。国内企业通过技术突破和政策支持，在封装测试、高纯工艺和检测设备等领域取得显著进展，有望在全球设备市场中占据更大份额。半导体设备作为行业发展的关键环节，其投资增长将推动整个产业链的扩张，为国内设备制造商带来广阔的发展空间。