《半导体设备行业深度报告:新增重点公司未来业绩驱动力分析-220516(42页).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《半导体设备行业深度报告:新增重点公司未来业绩驱动力分析-220516(42页).pdf(42页珍藏版)》请在三个皮匠报告上搜索。
1、 -1- 证券研究报告 2022 年 5 月 16 日 行业行业研究研究 把握半导体设备国产化大周期把握半导体设备国产化大周期 半导体设备行业系列深度报告之一 电子行业电子行业 半导体半导体设备在高端领域设备在高端领域被被美欧日垄断,是当前及未来国产化重点突美欧日垄断,是当前及未来国产化重点突破的领域。破的领域。半导体设备在高端领域处于美欧日垄断状态,“卡脖子”问题突出,是当前及未来国产化重点突破的领域。随着国家扶持力度的不断加大,制造企业与国产设备企业的合作意愿较强, 国产化进度加快, 半导体设备是未来长周期必选的优质赛道。 中国大陆半导体设备销售额全球占比中国大陆半导体设备销售额全球占比有
2、望从有望从 20212021 年的年的 28%28%提升到提升到 20232023 年的年的3 32 2%,呈逐年上升的趋势。,呈逐年上升的趋势。2020 年中国大陆半导体设备销售额为 187.2 亿美元,同比增长39.2%,占全球半导体设备市场的 26.3%,首次成为全球最大的半导体设备市场。 我们预计中国大陆半导体设备销售额全球占比有望从 2021 年的 28%提升到 2023 年的 32%,由此测算,2021-2023 年中国大陆半导体设备销售额预计将达到 287.8/343.0/362.9 亿美元,同比增长 53.7%/19.2%/5.8%。 头部三家纯晶圆代工厂资本开支头部三家纯晶圆
3、代工厂资本开支 20192019- -20222022 年持续上行,年持续上行,20222022 年半导体设备行年半导体设备行业尚在景气周期业尚在景气周期之之内。内。据 IC Insights 统计,三大纯晶圆代工厂 TSMC、UMC 和GlobalFoundries,2019-2022 年的资本支出分别为 149.37/172.4/300.43/420亿美元、5.66/9.52/17.55/30 亿美元和 7.73/5.92/17.66/45 亿美元,近三年均呈现快速增长态势,2022 年半导体设备行业尚在景气周期之内。 半导体设备行业半导体设备行业投资建议:投资建议:我们持续看好半导体设备
4、国产替代的大趋势,重点推荐: (1)北方华创北方华创:品类最齐全的国产半导体设备龙头,国产化受益最大标的;(2)中微公司中微公司:国内半导体介质刻蚀设备龙头,CCP 刻蚀机市场份额不断提升,ICP 刻蚀机和薄膜沉积设备进展迅速,内生外延技术实力雄厚; (3)盛美上海:盛美上海:国内半导体清洗设备平台型龙头,积极布局镀铜、炉管、抛铜等设备,品类持续扩展中; (4) 至纯科技至纯科技: 国内半导体清洗设备领军企业, 单片湿法设备持续放量,有望成为高端湿法设备的领先者; (5)万业企业万业企业:国内半导体离子注入机龙头,离子注入机持续放量,嘉芯半导体和肯发有望进一步增厚业绩,平台型设备公司雏形已现;
5、 (6)芯源微芯源微:国内半导体涂胶显影设备龙头,物理清洗设备已实现国产替代; (7)华峰测控华峰测控:半导体后道模拟及数模测试机龙头,积极布局功率器件测试机、海外市场和 SoC 类测试机; (8)光力科技光力科技:崛起中的国产半导体后道划片机龙头,上下游布局完整,技术实力全球领先; (9)精测电子精测电子:半导体前后道、面板和新能源三大检测业务协同发展。建议关注:拓荆科技、长川科技、华兴源创、晶盛机电、盛剑环境、正帆科技、ASM Pacific(H) 。 风险分析:风险分析:国产化进度不及预期,晶圆厂扩张不及预期,技术研发不及预期。国产化进度不及预期,晶圆厂扩张不及预期,技术研发不及预期。
6、重点公司盈利与估值情况重点公司盈利与估值情况 序号序号 证券代码证券代码 公司名称公司名称 市值市值 (亿元)(亿元) 净利润(百万元)净利润(百万元) PEPE 投资评级投资评级 2222E E 2323E E 2424E E 2222E E 2323E E 2424E E 1 002371.SZ 北方华创 1312 1,624 2,221 2,921 81 59 45 买入(维持) 2 688012.SH 中微公司 674 1,073 1,272 1,540 63 53 44 买入(维持) 3 688082.SH 盛美上海 386 438 657 891 88 59 43 买入(首次) 4
7、 603690.SH 至纯科技 111 381 555 726 29 20 15 买入(维持) 5 600641.SH 万业企业 157 522 590 673 30 27 23 买入(维持) 6 688037.SH 芯源微 100 142 209 280 70 48 36 买入(首次) 7 688200.SH 华峰测控 224 607 823 1,084 37 27 21 买入(首次) 8 300480.SZ 光力科技 56 208 297 404 27 19 14 买入(首次) 9 300567.SZ 精测电子 101 284 348 426 35 29 24 增持(首次) 资料来源:Wi
8、nd、光大证券研究所整理及预测;股价时间为 2022-05-13,2022-2024 年为光大证券研究所预测; 买入(维持)买入(维持) 作者作者 分析师:刘凯分析师:刘凯 执业证书编号:S0930517100002 分析师:王锐分析师:王锐 执业证书编号:S0930517050004 联系人:杨德珩联系人:杨德珩 行业与沪深行业与沪深 300300 指数对比图指数对比图 资料来源:Wind 要点要点 -2- 证券研究报告 电子行业电子行业 投资聚焦投资聚焦 研究背景研究背景 2019 年 5 月 15 日,美国商务部将华为列入出口管制的实体
9、清单,美国技术比例限制为 25%, 随后 2020 年 5 月 15 日将 25%的限制比例调整为凡是含有美国技术皆需美国行政许可,限制比例变为 0%。2020 年 10 月 4 日中芯国际发布公告, 美国 BIS 已根据美国出口管制条例对于向中芯国际出口的部分美国设备、 配件及原物料进行限制,随后 2020 年 12 月 4 日美国商务部将中芯国际及其部分子公司及参股公司列入“实体清单”,限制中芯国际在 10nm 及以下技术节点获取相关设备, 直接导致中芯国际未来将扩产的重心放在了成熟制程上。 随着华为和中芯国际被制裁, 设备国产化成为迫切需求, 正式开启了本轮国产替代的黄金浪潮。 我们区别
10、于市场的观点我们区别于市场的观点 有别于市场认为有别于市场认为 2022021 1 年年之后之后半导体设备行业增速有所下滑半导体设备行业增速有所下滑,晶圆厂资本支出增,晶圆厂资本支出增速变缓, 我们认为国内半导设备行业成长的核心逻辑是国产化率的提高,速变缓, 我们认为国内半导设备行业成长的核心逻辑是国产化率的提高,行业行业增增速下滑不改国产化大趋势, 是未来比较确定的长周期优质赛道。速下滑不改国产化大趋势, 是未来比较确定的长周期优质赛道。半导体设备行业景气度与国产替代进度、 晶圆厂扩张以及技术迭代息息相关, 国产替代进度和晶圆厂扩张决定着当前景气周期内对国产半导体设备的需求, 技术创新带来的
11、技术迭代则不断驱动着半导体设备的需求长周期持续向上, 但国产替代才是本轮半导体设备景气度高企的核心驱动力。2021 年很多国产半导体设备实现了 0-1 的跨越,2022 年将逐步进入到 1-N 的放量过程,预计国产替代的进度将不断加快,我们持续看好半导体设备国产替代的逻辑,是未来的长周期优质赛道。 投资观点投资观点 半导体设备在高端领域处于美欧日垄断状态, 是当前及未来国产化重点突破的领域。随着国家扶持力度的不断加大,制造企业与国产设备企业的合作意愿较强,国产化进度加快,市占率不断提升,半导体设备是未来必选的长周期优质赛道。 重点推荐: (1)北方华创北方华创:品类最齐全的国产半导体设备龙头,
12、国产化受益最大标的; (2)中微公司中微公司:国内半导体介质刻蚀设备龙头,CCP 刻蚀机市场份额不断提升,ICP 刻蚀机和薄膜沉积设备进展迅速,内生外延技术实力雄厚; (3)盛盛美上海:美上海:国内半导体清洗设备平台型龙头,积极布局镀铜、炉管、抛铜等设备,品类持续扩展中; (4)至纯科技至纯科技:国内半导体清洗设备领军企业,单片湿法设备持续放量,有望成为高端湿法设备的领先者; (5)万业企业万业企业:国内半导体离子注入机龙头,离子注入机持续放量,嘉芯半导体和肯发有望进一步增厚业绩,平台型设备公司雏形已现; (6)芯源微芯源微:国内半导体涂胶显影设备龙头,物理清洗设备已实现国产替代; (7)华峰
13、测控华峰测控:半导体后道模拟及数模测试机龙头,积极布局功率器件测试机、海外市场和 SoC 类测试机; (8)光力科技光力科技:崛起中的国产半导体后道划片机龙头,上下游布局完整,技术实力全球领先; (9)精测电子精测电子:半导体前后道、面板和新能源三大检测业务协同发展。建议关注:拓荆科技、长川科技、华兴源创、晶盛机电、盛剑环境、正帆科技、ASM Pacific(H) 。 rQoRoPtQzRqNsQoNwPpNmN6MbP9PmOqQtRsQkPoOtOiNrQvN7NpOpPvPpPmNuOqMsR -3- 证券研究报告 电子行业电子行业 目目 录录 1、 半导体设备:把握国产化大周期半导体设
14、备:把握国产化大周期 . 6 6 1.1、 半导体设备是国产化的核心领域 . 6 1.2、 中国大陆设备市场份额占比不断提升 . 10 1.3、 半导体设备国产替代的黄金浪潮开启 . 11 2、 半导体设备未来业绩的驱动力半导体设备未来业绩的驱动力 . 1313 2.1、 国产替代:本土设备厂商验证及导入速度加快 . 13 2.2、 晶圆厂扩张:半导体设备景气周期持续 . 15 2.3、 技术不断迭代:设备需求长周期持续向上 . 16 3、 投资建议投资建议 . 1717 4、 新增重点公司分析新增重点公司分析 . 1818 4.1、 华峰测控:半导体后道测试龙头,新增长曲线助力成长 . 18
15、 4.2、 盛美上海:半导体清洗设备平台型龙头 . 21 4.3、 芯源微:国内半导体涂胶显影设备龙头,湿法设备不断延伸 . 27 4.4、 光力科技:国产半导体后道划片机龙头的崛起 . 30 4.5、 精测电子:平板显示、半导体和新能源三大检测业务协同发展. 37 5、 风险分析风险分析 . 4141 -4- 证券研究报告 电子行业电子行业 图图表表目录目录 图表 1:半导体各个细分板块简介 . 6 图表 2:半导体各个细分板块在全球总销售额中的占比情况(单位:%) . 6 图表 3:半导体产业链示意图(以集成电路为例) . 7 图表 4:2019 年中国在半导体各细分领域占比情况. 7 图
16、表 5:2019 年全球半导体设备市场情况 . 8 图表 6:晶圆制造流程图 . 8 图表 7:2020 年全球半导体设备产业结构 . 8 图表 8:2020 年全球前道设备市场份额分布 . 8 图表 9:2019 年全球光刻机市场竞争格局(销售额) . 9 图表 10:2019 年全球涂胶显影/去胶市场竞争格局(销售额) . 9 图表 11:2019 年全球热处理市场竞争格局(销售额) . 9 图表 12:2019 年全球刻蚀市场竞争格局(销售额) . 9 图表 13:2019 年全球离子注入市场竞争格局(销售额) . 9 图表 14:2019 年全球 PVD 市场竞争格局(销售额) . 9
17、 图表 15:2019 年全球 CVD 市场竞争格局(销售额) . 10 图表 16:2019 年全球清洗市场竞争格局(销售额) . 10 图表 17:2019 年全球 CMP 市场竞争格局(销售额) . 10 图表 18:2019 年全球流程控制市场竞争格局(销售额) . 10 图表 19:全球半导体设备销售额及同比增速 . 10 图表 20:中国大陆半导体设备销售额及同比增速 . 11 图表 21:中国大陆半导体设备销售额全球占比变化趋势 . 11 图表 22:中国大陆半导体设备销售额全球占比测算 . 11 图表 23:华为和中芯国际被制裁的时间线 . 12 图表 24:中国半导体设备及材
18、料国产化率预测 . 12 图表 25:中国大陆半导体设备细分领域主要本土厂商分布 . 13 图表 26:半导体设备未来业绩的驱动力 . 13 图表 27:2008-2022 年全球半导体行业资本支出及预测 . 15 图表 28:2019-2022 年全球 13 家半导体企业资本支出及预测 . 15 图表 29:中国大陆主要晶圆厂扩产计划 . 15 图表 30:晶圆制程设备需求持续向上. 16 图表 31:数据处理量高速增长 . 16 图表 32:重要半导体芯片技术演变进程 . 16 图表 33:重点半导体设备公司盈利与估值情况 . 17 图表 34:公司 2018-2021 年营业收入及同比情
19、况 . 18 图表 35:公司 2018-2021 年归母净利润及同比情况 . 18 图表 36:公司 2018-2021 年扣非归母净利润及同比情况 . 18 图表 37:公司 2018-2021 年毛利率及净利率情况 . 18 图表 38:公司 2021 年分业务营收占比情况 . 19 图表 39:华峰测控主营业务拆分及预测(单位:百万元,%) . 20 -5- 证券研究报告 电子行业电子行业 图表 40:可比公司估值-PE 估值 . 20 图表 41:公司盈利预测与估值简表 . 21 图表 42:公司 2018-2021 年营业收入及同比情况 . 21 图表 43:公司 2018-202
20、1 年归母净利润及同比情况 . 21 图表 44:公司 2018-2021 年扣非归母净利润及同比情况 . 22 图表 45:公司 2018-2021 年毛利率及净利率情况 . 22 图表 46:公司 2021 年分业务营收占比情况 . 22 图表 47:盛美上海主营业务拆分及预测(单位:百万元,%) . 25 图表 48:可比公司估值-PS 估值 . 26 图表 49:公司盈利预测与估值简表 . 26 图表 50:公司 2018-2021 年营业收入及同比情况 . 27 图表 51:公司 2018-2021 年归母净利润及同比情况 . 27 图表 52:公司 2018-2021 年扣非归母净
21、利润及同比情况 . 27 图表 53:公司 2018-2021 年毛利率及净利率情况 . 27 图表 54:公司 2021 年分业务营收占比情况 . 28 图表 55:芯源微主营业务拆分及预测(单位:百万元,%) . 29 图表 56:可比公司估值-PS 估值 . 30 图表 57:公司盈利预测与估值简表 . 30 图表 58:公司 2018-2021 年营业收入及同比情况 . 31 图表 59:公司 2018-2021 年归母净利润及同比情况 . 31 图表 60:公司 2018-2021 年扣非归母净利润及同比情况 . 31 图表 61:公司 2018-2021 年毛利率及净利率情况 .
22、31 图表 62:公司 2021 年分业务营收占比情况 . 31 图表 63:公司收购 ADT 公司股权过程 . 32 图表 64:ADT 公司主要历史财务数据 . 33 图表 65:公司收购 LP 公司股权过程 . 33 图表 66:LP 公司主要历史财务数据 . 34 图表 67:公司收购 LPB 公司股权过程 . 34 图表 68:LPB 公司主要历史财务数据 . 35 图表 69:光力科技主营业务拆分及预测(单位:百万元,%) . 36 图表 70:可比公司估值-PE 估值 . 36 图表 71:公司盈利预测与估值简表 . 36 图表 72:公司 2018-2021 年营业收入及同比情
23、况 . 37 图表 73:公司 2018-2021 年归母净利润及同比情况 . 37 图表 74:公司 2018-2021 年扣非归母净利润及同比情况 . 37 图表 75:公司 2018-2021 年毛利率及净利率情况 . 37 图表 76:公司 2021 年分业务营收占比情况 . 38 图表 77:精测电子主营业务拆分及预测(单位:百万元,%) . 39 图表 78:可比公司估值-PE 估值 . 40 图表 79:公司盈利预测与估值简表 . 40 -6- 证券研究报告 电子行业电子行业 1 1、 半导体设备:把握国产化大周期半导体设备:把握国产化大周期 1.11.1、 半导体设备是国产化的
24、核心领域半导体设备是国产化的核心领域 半导体是许多工业整机设备的核心, 普遍应于计算机、 消费类电子、 络通信、汽电子等核心领域,半导体主要由四个部分组成:集成电路、光电器件、分立器件和传感器,其中集成电路在全球总销售额中的占比高达 80%以上,是半导体产业链的核心领域。 图表图表 1 1:半导体各个细分板块简:半导体各个细分板块简介介 资料来源:光大证券研究所整理 图表图表 2 2:半导体各个细分板块在半导体各个细分板块在全球全球总销售额中的占比情况(单位:总销售额中的占比情况(单位:%) 资料来源:Wind、光大证券研究所整理;2022 年为 WSTS 预测值; 集成电路产业链通常以芯片设
25、计、 制造和封装测试为三大环节, 从市场需求调研中来再回到市场需求中去, 是一个闭环回路。 设备材料与制造和封装测试联系最为紧密,对应分为前道设备和后道设备,晶圆材料和封装材料。设备材料在高端领域处于美欧日垄断状态, “卡脖子”问题突出,是当前及未来国产化重点突破的领域。 -7- 证券研究报告 电子行业电子行业 图表图表 3 3:半导体产业链示意图(以集成电路为例)半导体产业链示意图(以集成电路为例) 资料来源:中微公司公告、光大证券研究所整理 根据 SIA 的统计报告,2019 年中国在晶圆制造设备领域的占比仅为 2%,晶圆制造设备基本上被美欧日垄断, 设备“卡脖子”问题尤为明显。 随着国家
26、扶持力度的不断加大, 制造企业与国产设备企业的合作意愿较强, 国产化进度明显加快,市占率不断提升, 半导体设备是未来长周期必选的优质赛道。 半导体设备资本投入大,人才缺乏,行业壁垒较高,能获得优势资源的各细分领域的龙头企业,市占率的提升预计将快于同领域的其他企业。 图表图表 4 4:20192019 年中国在半导体各细分领域占比情况年中国在半导体各细分领域占比情况 资料来源:SIA、光大证券研究所整理;图中 China 统计范围为中国大陆,Taiwan 统计范围为中国台湾; 根据 SIA 数据统计,全球半导体设备大致可以分为 11 大类,50 多种机型。前道设备主要有光刻机、刻蚀机、薄膜沉积机
27、、离子注入机、CMP 设备、清洗机、前道检测设备和氧化退火设备八大类,后道设备主要分为测试设备和封装设备。前道设备于晶圆制造过程,覆盖从光片到晶圆的成百上千道工序。光刻机、薄膜沉积设备、刻蚀及清洗设备、前道检测设备和后道检测设备 2019 年全球销售额市场份额占比分别约为 19%、19%、25%、9%和 9%。 -8- 证券研究报告 电子行业电子行业 图表图表 5 5:20192019 年全球半导体设备市场情况年全球半导体设备市场情况 图表图表 6 6:晶圆制造流程图:晶圆制造流程图 资料来源:SIA、光大证券研究所整理 资料来源:SIA、光大证券研究所整理 2020 年全球半导设备产业结构中
28、,前道设备在总销售额中的占比约 85%,后端测试设备占比约 9%,后道封装设备占比约 6%。目前全球前道设备市场份额主要由美欧日企业垄断, 几家头部设备大厂美国AMAT占比约为17.0%, 荷兰ASML占比约为 16.6%,日本 TEL 占比约 12.5%,美国 LAM 占比约 11.2%,美国 KLA占比约 6.3%,合计占比近 64%。 图表图表 7 7:2020 2020 年全球半导体设备产业年全球半导体设备产业结构结构 图表图表 8 8:2020 2020 年全球前道设备市场份额分布年全球前道设备市场份额分布 资料来源:Gartner、光大证券研究所整理 资料来源:VISL、光大证券研
29、究所整理 全球半导体设备细分领域均呈现寡头垄断格局。全球半导体设备细分领域均呈现寡头垄断格局。根据 Gartner 数据,2019 年全球光刻机主要由 ASML 一家垄断,占据 83%的份额;涂胶显影/去胶市场主要由TEL 一家垄断,占据 91%的份额;热处理市场由 AMAT、TEL 和 Kokusai 三家垄断, 份额占比分别为 40%、 20%和 19%; 刻蚀市场主要由 LAM、 TEL 和 AMAT三家垄断,份额占比分别为 45%、28%和 18%;离子注入市场主要由 AMA、Axcelis 和 SMIT 三家垄断,份额占比分别为 60%、18%和 17%;PVD 市场主要由 AMAT
30、 一家垄断,占据 85%的市场份额;CVD 市场主要由 AMAT、Lam Research 和 TEL 三家垄断,份额占比分别为 30%、26%和 17%;清洗市场主要由 SCREEN、TEL 和 Lam Research 三家垄断,份额占比分别为 51%、27%和 12%; CMP 市场由 AMAT 和 Ebara 两家垄断, 份额占比分别为 66%和 28%;流程控制市场主要由 KLA、AMAT 和 Hitachi 三家垄断,份额占比分别为 54%、11%和 9%。 -9- 证券研究报告 电子行业电子行业 图表图表 9 9:2 201019 9 年全球光刻机市场竞争格局年全球光刻机市场竞争
31、格局(销售额)(销售额) 图表图表 1010:2 201019 9 年全球年全球涂胶显影涂胶显影/ /去胶去胶市场竞争格局市场竞争格局(销售额)(销售额) 资料来源:Gartner、光大证券研究所 资料来源:Gartner、光大证券研究所 图表图表 1111:2 201019 9 年全球年全球热处理热处理市场竞争格局市场竞争格局(销售额)(销售额) 图表图表 1212:2 201019 9 年全球年全球刻蚀刻蚀市场竞争格局市场竞争格局(销售额)(销售额) 资料来源:Gartner、光大证券研究所 资料来源:Gartner、光大证券研究所 图表图表 1313:2 201019 9 年全球年全球离
32、子注入离子注入市场竞争格局市场竞争格局(销售额)(销售额) 图表图表 1414:2 201019 9 年全球年全球 PVDPVD 市场竞争格局市场竞争格局(销售额)(销售额) 资料来源:Gartner、光大证券研究所 资料来源:Gartner、光大证券研究所 -10- 证券研究报告 电子行业电子行业 图表图表 1515:2 201019 9 年全球年全球 CVDCVD 市场竞争格局市场竞争格局(销售额)(销售额) 图表图表 1616:2 201019 9 年全球年全球清洗清洗市场竞争格局市场竞争格局(销售额)(销售额) 资料来源:Gartner、光大证券研究所 资料来源:Gartner、光大证
33、券研究所 图表图表 1717:2 201019 9 年全球年全球 CMPCMP 市场竞争格局市场竞争格局(销售额)(销售额) 图表图表 1818:2 201019 9 年全球流程控制市场竞争格局年全球流程控制市场竞争格局(销售额)(销售额) 资料来源:Gartner、光大证券研究所 资料来源:Gartner、光大证券研究所 1.21.2、 中国大陆设备市场份额占比不断提升中国大陆设备市场份额占比不断提升 根据 SEMI 于 2021 年 12 月 14 日公布的年终总半导体设备预测报告,预计2021 年原始设备制造商的半导体制造设备全球销售总额将达到 1030 亿美元的新高,比 2020 年的
34、 712 亿美元的销售历史记录增长 44.4%,预计 2022 年全球半导体制造设备市场销售总额将扩大到 1140 亿美元, 同比增长 11.2%, 到 2023年全球半导体制造设备市场销售总额预计将略微下滑 0.8%至 1134 亿美元。 图表图表 1919:全球半导体设备销售额及同比增速:全球半导体设备销售额及同比增速 资料来源:SEMI 预测、Wind、光大证券研究所整理 -11- 证券研究报告 电子行业电子行业 2020 年中国大陆半导体设备销售额为 187.2 亿美元,同比增长39.2%,占全球半导体设备市场的 26.3%,首次成为全球最大的半导体设备市场。根据历史数据的年均增量,我
35、们预计中国大陆半导体设备销售额全球占比有望从 2021 年的28%提升到 2023 年的 32%,呈逐年上升的趋势。由此测算,2021 年中国大陆半导体设备销售额预计将达到 287.8 亿美元,同比增长 53.7%,预计 2022 年中国大陆半导体设备销售额有望达到 343.0 亿美元,同比增长 19.2%,到 2023 年中国大陆半导体设备销售额有望增长 5.8%至 362.9 亿美元。 图表图表 2020:中国大陆半导体设备销售额及同比增速:中国大陆半导体设备销售额及同比增速 图表图表 2121:中国大陆半导体设备销售额全球占比变化趋势:中国大陆半导体设备销售额全球占比变化趋势 资料来源:
36、Wind、SEMI、光大证券研究所整理及预测 资料来源:Wind、SEMI、光大证券研究所整理及预测 图表图表 2222:中国大陆半导体设备销售额全球占比测算中国大陆半导体设备销售额全球占比测算 中国大陆销售占比中国大陆销售占比 20182018 20192019 20202020 2021.62021.6 2021.92021.9 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 占比(%) 20.3% 22.5% 26.3% 33.05% 27.14% 28% 30% 32% 增量(Y2-Y1) - 2.2% 3.8% - - 1.7% 2% 2% 资料来源:Wind、SE
37、MI、光大证券研究所整理及预测 1.31.3、 半导体设备半导体设备国产替代的黄金浪潮开启国产替代的黄金浪潮开启 2019 年 5 月 15 日,美国商务部将华为列入出口管制的实体清单,美国技术比例限制为 25%, 随后 2020 年 5 月 15 日将 25%的限制比例调整为凡是含有美国技术皆需美国行政许可,限制比例变为 0%。2020 年 10 月 4 日中芯国际发布公告, 美国 BIS 已根据美国出口管制条例对于向中芯国际出口的部分美国设备、 配件及原物料进行限制,随后 2020 年 12 月 4 日美国商务部将中芯国际及其部分子公司及参股公司列入“实体清单”,限制中芯国际在 10nm
38、及以下技术节点获取相关设备, 直接导致中芯国际未来将扩产的重心放在了成熟制程上。随着华为和中芯国际被制裁, 设备国产化成为迫切需求, 正式开启了本轮国产替代的黄金浪潮。 -12- 证券研究报告 电子行业电子行业 图表图表 2323:华为和中芯国际被制裁的时间线华为和中芯国际被制裁的时间线 资料来源:华为及中芯国际公告、光大证券研究所整理 目前大力提高中国大陆半导体设备及材料供应商的竞争力, 对保障中国半导体产业链安全具有显著的溢出效益,有助于大大降低美国等出口管制所带来的风险。因此, 尽管存在巨大的进入壁垒, 中国政府将继续重点支持本土的半导体设备及材料行业,即使在中美关系缓和以及设备松绑的情
39、况下,国产化大趋势不变。 图表图表 2424:中国半导体设备及材料国产化率预测中国半导体设备及材料国产化率预测 资料来源:亚化咨询统计及预测、光大证券研究所整理 随着半导体设备厂商逐渐登陆科创板或受到大基金扶持, 如今不少本土企业的产品已经能够于 28nm 产线,部分产品如中微公司的 CCP 刻蚀机甚至已经进入了台积电最先进的 5nm 逻辑芯片产线。回顾 2021 年很多国产半导体设备实现了 0-1 的跨越,2022 年将逐步进入到 1-N 的放量过程,预计国产替代的进度将不断加快。 -13- 证券研究报告 电子行业电子行业 图表图表 2525:中国大陆中国大陆半导体设备细分领域主要本土厂商分
40、布半导体设备细分领域主要本土厂商分布 资料来源:光大证券研究所整理 2 2、 半导体设备半导体设备未来业绩的驱动力未来业绩的驱动力 半导体设备及材料行业景气度与国产替代进度、 晶圆厂扩张以及技术迭代息息相关, 国产替代进度和晶圆厂扩张决定着当前景气周期内对国产半导体设备及材料的需求, 而技术创新带来的技术迭代则不断驱动着半导体设备及材料的需求长周期持续向上,国产替代是本轮半导体设备及材料景气度高企的核心驱动力。 图表图表 2626:半导体设备未来业绩的驱动力:半导体设备未来业绩的驱动力 资料来源:光大证券研究所绘制 2.12.1、 国产替代:本土设备厂商验证及导入速度加快国产替代:本土设备厂商
41、验证及导入速度加快 在中美贸易摩擦加剧之前, 本土晶圆厂商为了尽快在半导体景气周期内完成产线建设,一般都倾向于采购国外的成熟的设备,减少认证的周期和成本。而半导体设备的发展离不开晶圆厂协同开发的核心驱动作, 在过去很长一段时间国产设备发展缓慢,获得验证及导入的机会并不多。 随着拜登政府延续并扩大了中美贸易摩擦以来的半导体政策:对内补贴芯片制造, 对外拉拢台积电和三星赴美建厂, 同时继续卡住对华关键企业的技术和设备出口,导致潜在的设备供应压力和“实体清单”风险逐步加大,国内晶圆厂产能 -14- 证券研究报告 电子行业电子行业 不断扩张的同时,也在不断地导入国产设备,扶持本土战略供应商。国产半导设
42、备产商获得了难得的发展机遇期, 国产化率正在稳步提升中, 成为了未来比较确定的优质赛道。 半导体设备国产化进展情况:半导体设备国产化进展情况: 硅片制造设备:硅片制造设备: 晶盛机电拉晶炉、切割机已供货中环股份,研磨机已供货沪硅产业。 热处理设备:热处理设备: 主要是卧式炉、立式炉和快速升温炉,目前国内的北方华创、屹唐半导体等已经能够生产 28nm 及以下制程的热处理设备。 光刻设备:光刻设备: 光刻主要使光刻机和涂胶显影机。上海微电子目前量产 90nm 光刻机,28nm国产光刻机正在验证中。涂胶显影机方面,芯源微的前道 Barc 涂胶设备可以满足 28nm 工艺。 刻蚀设备:刻蚀设备: 北方
43、华创的硅刻蚀机在 14nm 工艺上取得重大进展,中微公司第二代电介质刻蚀设备已广泛应于28到7nm后段制程以及10nm前段制程, 其开发的7-5nm刻蚀设备成功进入台积电先进制程工艺的供应链。 刻蚀之后使去胶设备屹唐半导体产品已经进入了 5nm 生产线。 离子注入设备:离子注入设备: 万业企业子公司凯世通的 12 英寸低能大束流离子注入机和高能离子注入机获得订单,有望持续放量。中电科旗下北京中科信的 12 英寸离子注入机已进入中芯国际生产线,工艺覆盖至 28nm。 薄膜沉积设备:薄膜沉积设备: 北方华创的 PVD 设备已经于 28nm 生产线中,14nm 工艺设备也已实现重大进展。沈阳拓荆的
44、PECVD 设备已在中芯国际 40-28nm 产线使,ALD 设备也在 14nm 工艺产线通过验证。 清洗设备:清洗设备: 盛美上海、至纯科技、北方华创、芯源微的相关清洗装备均可实现一定的国产替代,并持续在 28nm 及以下先进制程取得突破。 化学机械研磨设备:化学机械研磨设备: 华海清科在逻辑芯片制造、3DNAND 制造、DRAM 制造等领域的工艺技术水平已分别突破至 14nm、128 层、1X/1Ynm,均为当前国内大生产线的最高水平和全球集成电路产业的先进水平。 前道量测设备:前道量测设备: 上海睿励科学仪器自主研发的 12 英寸光学膜厚测量设备 TFX3000 系列产品, 已应在 65
45、/55/40/28 纳米芯片生产线并在进行了 14 纳米工艺验证。 精测电子向中芯国际出机两款产品:独立式光学关键尺寸量测设备(OCD)及电子束缺陷复查设备(Review-SEM)。 中科飞测的几款前道检测设备实现国产设备零的突破, 进入中芯国际、 长江存储等国内大厂。 -15- 证券研究报告 电子行业电子行业 后道检测设备:后道检测设备: 华峰测控在模拟及混合信号类集成电路自动化测试系统具有较强的市场竞争力,国产化率较高,目前逐步进入到中高端 SoC 类集成电路测试领域。 长川科技是国内领先的测试机和分选机供应商,产品包括测试机、分选机、探针台和 AOI,测试机主要于模拟芯片检测,目前积极布
46、局中高端 SoC 类测试机。 2.22.2、 晶圆厂扩张:半导体设备晶圆厂扩张:半导体设备景气周期持续景气周期持续 半导体设备收入的增长与晶圆厂扩张息息相关,晶圆厂扩产的资本支出中的70-80%将于购买半导体设备,晶圆厂产能的持续扩张将会给半导体设备厂商的营收带来比较大的增量。 头部头部三家三家纯晶圆代工厂资本开支近三年持续上行。纯晶圆代工厂资本开支近三年持续上行。据调研机构 IC Insights 发布的报告显示,继 2021 年激增 36%之后,预计 2022 年半导体行业资本支出将大增 24%,达到 1904 亿美元的历史新高,比三年前的 2019 年增长 86%。在调研的全球 13 家
47、样本企业中, 这 13 家公司 2021 年的总支出比 2020 年增长 62%至606 亿美元,预计 2022 支出将同比增长 52%至 918 亿美元。其中统计的三大纯晶圆代工厂 TSMC、UMC 和 GlobalFoundries,2019-2022 年的资本支出分别为 149.37/172.4/300.43/420 亿美元、5.66/9.52/17.55/30 亿美元和7.73/5.92/17.66/45 亿美元,近三年均呈现快速增长态势。 图表图表 2727:20082008- -20222022 年全球半导体行业资本支出及预测年全球半导体行业资本支出及预测 图表图表 2828:20
48、192019- -20222022 年全球年全球 1313 家半导体企业资本支出及预测家半导体企业资本支出及预测 资料来源:IC insights 预测、光大证券研究所整理 资料来源:IC insights 预测、光大证券研究所整理 国内主要晶圆厂产能不断扩张。国内主要晶圆厂产能不断扩张。截至 2021 年底,国内主要晶圆厂扩产计划:中芯国际总扩产计划 24 万片/月,其中中芯京城 10 万片/月,中芯深圳 4 万片/月,中芯临港 10 万片/月;华虹半导体计划扩产 4 万片/月;长江存储总产能规划,一期 10 万片/月,二期 20 万片/月,总产能目标 30 万片/月;合肥长鑫 2021 年
49、扩产 6 万片/月,2022 年有望达到 12 万片/月,总产能目标 30 万片/月;粤芯半导体一期二期产能 4 万年/月,总产能目标 12 万年/月。 图表图表 2929:中国大陆主要晶圆厂扩产计划 序号序号 晶圆厂晶圆厂 地点地点 产能规划产能规划 简介简介 预计产能释放时间预计产能释放时间 1 中芯京城 北京 2024 年达 10 万片/月(一期) ,二期将根据实际需求适时启动 12 英寸 28nm 及以上 2022-2025 中芯深圳 深圳 2022 年扩产至 4 万片/月,预计 2022 年开始生产 12 英寸 28nm 及以上 2022-2023 中芯临港 上海 计划扩产 10 万
50、片/月,2022 年 1 月 4 日正式启动建设 12 英寸 28nm 及以上 2023-2025 中芯绍兴 绍兴 由 6 万片/月扩产至 9 万片/月 8 英寸 90nm 及以上 2021-2022 -16- 证券研究报告 电子行业电子行业 中芯宁波 宁波 扩产 3 万片/月 8 英寸 90nm 及以上 2022-2023 2 华虹半导体 华虹无锡 2021 年从 4 万片/月扩产至 6 万片/月,最终 8 万片/月 12 英寸 90-65/55nm 2021-2022 3 长江存储 武汉 2021 年产能约 10 万年/月, 一期二期总目标 30 万片/月 12 英寸 NAND Flash