智能制造行业专题报告(四)半导体设备:十数年终日乾乾,大潮涌起或跃在渊

+ 数年缺芯之痛,巨大缺口亟待填补:半导体产品分为集成电路/分立器件/光电器件/传感器,其生产包含设计、制造、封测三大流程。目前我国封 测能力较强,设计和制造环节经过数十年的追赶,涌现出了像中芯国际等 优秀企业,但进一步的成长仍受到装备水平和材料工艺的制约。半导体产 品中,集成电路(1C)占比超过80%,是最主要的细分品类,其广泛应用于 信息、通信、计算机等领域,下游需求庞大(2017年大陆需求超过1000 亿美元),但大陆供应能力不足(2017年大陆自制率仅为29%),供需格局 存在巨大缺口。“缺芯之痛”不仅痛在经济利益流失,也痛在对国家安全 的担忧。

国之重器,大基金第二期再出手:2014年,工信部颁布《国家集成电路产业发展推进纲要》,并提出设立集成电路产业投资基金。大基金通过兼 并收购和股权支持等系列动作,深刻改变了国内行业生态。大基金一期共 募集资金1400亿元,目前二期正在募集,预计再有超过千亿的资金进入 集成电路产业。

大陆迎来晶圆厂投建高潮:随着大陆成为全球电子制造中心,半导体市场 需求庞大,加之产业政策支持,全球半导体产业正加速向大陆转移。目前 大陆代工厂(中芯、华力微电子)和存储器企业(长江存储、合肥长鑫、福建 晋华)正加紧研发先进工艺,带动国内先进晶圆厂投资。2017-2020年,全 球共有62座晶圆厂投建,其中26座将在中国大陆(SEMI)。大陆半导体设 备市场庞大、增长显著,但国内设备企业自制率低于20%。我们认为,随 着全球半导体产能向大陆转移,叠加国产设备自制率提升,为国产半导体 设备带来了历史性的机遇。

半导体设备进口替代空间广阔、由易到难:据我们统计,目前我国在建的8寸和12寸晶圆厂分别有5座和16座,近几年设备投资金额预计超过630 亿美元。2018年大陆半导体设备市场将达到118.1亿美元,同比增长 43.5%,显著高于全球10.8%的增速。集成电路制造设备分为晶圆加工设 备和辅助设备。晶圆加工设备中,光刻机/刻蚀机/PVD设备/CVD设备/量 测设备/离子注入机/CMP设备/扩散设备占比分别为 30%/20%/15%/10%/10%/5%/5%/5%(Global Foundries)。我国晶圆加工 设备中仅有介质刻蚀机成功进入了国际一流IC制造厂的最先进工艺线, 部分设备(氧化炉、硅/金属刻蚀机、光刻机、PVD、PECVD、部分CMP 设备)已经小批量销售,部分设备(离子注入机)还在验证阶段。晶圆加工设 备难度大,其中以光刻机、刻蚀机难度最高,国内企业还需加大研发投入、 提高设备水平。辅助设备技术难度略低于晶圆加工设备,国内检测设备和 清洗设备已经率先突破,在获得国内品牌认可之后,有望抢占更多的全球 份额,诞生出大体量的设备公司。

投资建议:全球半导体产能正在向中国大规模转移,未来几年其势更盛, 中国将成为下一个半导体生产中心,巨大的需求为国产设备带来机遇和挑战。我们认为:1.技术难度不是最高的设备已率先突破,如清洗设备、后道检测设备均有所突破, 有望率先受益,建议关注长川科技、至纯科技,盛美半导体。2.晶圆加工设备技术难度高,但是在 国家大力支持以及企业持续不断的研发投入下,具备研发实力的公司一旦突破核心技术,有望享受 到巨大市场红利,推荐北方华创,建议关注非上市公司中微半导体。

风险提示:1)国内晶圆厂投资不及预期。未来几年,大陆将有20余座晶圆厂建设,将带动半导体设 备需求增长。如果晶圆厂投资落地数量或进度不及预期,则设备需求增速或放缓,半导体设备公司 业绩增长可能不达预期。2)国内设备技术进步不及预期。半导体设备行业门槛高,技术难度大,如 果国产设备企业技术研发不足或技术突破不及预期,将严重影响到国产设备的进口替代的节奏。3) 竞争加剧的风险。半导体设备行业高度垄断,随着大陆市场的快速成长,外资巨头加大对大陆市场 的重视程度,大陆半导体市场竞争可能加剧,影响到国内相关公司的发展。4)国内先进工艺研发不 及预期。我国半导体设备市场主要依赖国产晶圆厂的投建和扩建,如果国内先进工艺(包括代工厂和 存储器工艺)的研发不及预期,将会影响到部分晶圆厂投扩建节奏,进而影响到设备招标采购节奏。

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