1、 东方证券股份有限公司经相关主管机关核准具备证券投资咨询业务资格，据此开展发布证券研究报告业务。 东方证券股份有限公司及其关联机构在法律许可的范围内正在或将要与本研究报告所分析的企业发展业务关系。因此，投资者应当考虑到本公司可能存在对报告的客观性 产生影响的利益冲突，不应视本证券研究报告为作出投资决策的唯一因素。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 深

2、 度 报 告 【 行 业 证 券 研 究 报 告 】 电子行业 晶圆代工：制造业巅峰，国内追赶加速 核心观点核心观点 摩尔定律仍在延续，摩尔定律仍在延续， 技术升级技术升级节奏放缓为节奏放缓为中芯国际中芯国际追赶创造机会追赶创造机会： 台积电与 三星计划 2022 年量产 3nm 芯片、IMEC 已经规划 1nm，摩尔定律仍然在 维持， 但进一步提升推动摩尔定律难度会显著提升： 巨额的资本投入与研发 投入、不断升级的晶体管工艺、更为先进的光刻机，以及对沉积与刻蚀、检 测、封装等环节也均有更高的要求。正是因为面临巨大的资本和技术挑战， 以及晶圆制造技术迭代快， 行业呈现寡头集中， 目前全球仅有台

3、积电、 三星、 Intel 在进一步紧跟摩尔定律，中芯国际在持续追赶，其他制造厂商全面转 向特色工艺的研究与开发。 未来技术升级节奏将逐步放缓， 为中芯国际追赶 国际头部厂商创造了机会。 先进制程与成熟工艺齐飞先进制程与成熟工艺齐飞，晶圆代工赛道持续繁荣，晶圆代工赛道持续繁荣：5G 通信网络的建设不 断推进，不仅带动数据量的爆炸式提升，要求芯片对数据的采集、处理、存 储效率更高，而且也催生了诸多 4G 时代难以实现的终端应用，如物联网、 车联网等， 增加了终端对芯片的需求范围。 芯片需求的增长将使得晶圆代工 赛道受益。 根据 IHS 的预测， 先进工艺晶圆代工市场规模有望从 2020 年的 2

4、12 亿美元增长到 2025 年的 442 亿美元，CAGR 为 15.8%，成熟工艺晶 圆代工有望从 2019 年的 372 亿美元增长到 2025 年 415 亿美元， CAGR 为 2.2%。 需求与政策双重驱动，国内晶圆代工迎来良机需求与政策双重驱动，国内晶圆代工迎来良机：国内集成电路市场需求旺 盛，根据 IC insight 数据，2018 年国内半导体需求为 1550 亿美元，约占全 球 33%的份额，而且国内 IC 设计企业数量还在快速增加，尤其近几年，在 国内政策的鼓励下，以及中美贸易摩擦的背景下，国内 IC 设计公司数量 2010-2019 年 CAGR 为 13%，并形成了

5、细分领域的头部 IC 设计公司，IC Insight 预测 2023 年中国集成电路市场需求有望达到 2290 亿美元。与之相 比的是晶圆代工市场份额严重不足，根据拓墣研究的数据，2020Q2，中芯 国际和华虹半导体份额加起来才 6%，晶圆代工自给率严重不足，未来市场 空间巨大。同时，国务院、财政部、工信部、证监会等多部门不断出台减税 免税、产业培育、产业融资等政策，国内晶圆代工企业迎来发展良机。 投资建议与投资标的投资建议与投资标的 受益需求与国内政策双重驱动，国内晶圆代工迎来良机。建议关注：国内晶 圆代工龙头， 突破先进制程瓶颈的中芯国际、 特色化晶圆代工与功率半导体 IDM 双翼发展的华

6、润微、坚持特色工艺，盈利能力强的华虹半导体。 风险提示风险提示 半导体需求不及预期； 关键半导体设备不能购买的风险； 设备材料研发低 于预期； 龙头厂商挤压风险。 行业评级 看好看好 中性 看淡 (维持) 国家/地区 中国 行业 电子行业 报告发布日期 2020 年 10 月 18 日 行业表现行业表现 资料来源：WIND、东方证券研究所 证券分析师 蒯剑 *8514 执业证书编号：S0860514050005 香港证监会牌照：BPT856 证券分析师 马天翼 *6115 执业证书编号：S0860518090001 联系人 唐权喜 021-633

7、25888*6086 联系人 李庭旭 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 晶圆代工：制造业巅峰，国内追赶加速 2 目 录 1 晶圆代工行业持续增长，行业呈现寡头集中 . 5 2 摩尔定律延续，先进制程与成熟工艺齐飞 . 9 2.1 摩尔定律延续，技术难度与资本投入显著提升 . 9 2.2 先进制程占比持续提升，成熟工艺市场不断增长 . 12 3 终端需求旺盛，晶圆代工赛道持续繁荣 . 15 3.1 5G 推动手机芯片需求量上涨

8、. 15 3.2 云计算前景广阔，服务器有望迎来快速增长 . 17 3.3 三大趋势推动汽车半导体价值量提升 . 19 3.4 IoT 快速增长，芯片类型多 . 21 4 需求与政策双重驱动，国内晶圆代工迎来良机 . 23 4.1 国内 IC 设计企业快速增长，代工需求进一步放量 . 23 4.2 政策与融资支持，中国晶圆代工企业迎来良机 . 27 5 投资建议 . 29 风险提示 . 37 oPtOrQpPnQrQpQsQqNmMpQ6MdN7NsQoOpNrRfQrQpPeRpOyR8OnMrPxNsPpOMYrQqN 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部

9、分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 晶圆代工：制造业巅峰，国内追赶加速 3 图表目录 图 1：晶圆代工流程. 5 图 2：全球晶圆代工市场规模 . 5 图 3：1991-2019 年台积电营业收入变化 . 6 图 4：代工行业呈现寡头集中 . 6 图 5：11-19 年台积电和中芯国际资本支出（亿元） . 7 图 6：晶圆管结构变化 . 7 图 7：光刻机工艺进程 . 8 图 8：晶圆代工技术迭代快 . 8 图 9：每千美元买到的算力随着时间的推移呈现指数级增加 . 9 图 10：台积电先进节点已

10、经规划到 3nm . 10 图 11：IMEC 先进节点已经规划到 1nm . 10 图 12：先进制程建设成本显著提升 . 10 图 13：先进制程设计成本显著增加 . 10 图 14：晶体管工艺路线图 . 11 图 15：ASML 预测半导体制程升级规划 . 11 图 16：先进制程追赶者减少 . 12 图 17：芯片制程持续提升 . 12 图 18：先进制程占比会持续提升 . 12 图 19：12 寸晶圆和 8 寸晶圆对比 . 13 图 20：14-19 年台积电高压及电源管理晶片出货量 . 13 图 21：成熟工艺晶圆代工市场规模（亿美元） . 13 图 22：主要代工厂特色工艺 .

11、14 图 23：晶圆代工市场规模预测（亿美元） . 15 图 24：5G 手机出货及预测（百万台，20Q1） . 16 图 25：手机芯片制程工艺不断提升 . 16 图 26：智能手机对晶圆的需求（12 寸，千片/月） . 16 图 27：射频前端市场规模及预测 . 17 图 28：韩国用户数据使用量对比：5G 是 4G 的 2.6 倍 . 17 图 29：中国 5G 用户数预测（万人） . 17 图 30：2015-2024 年中国云计算产业规模及预测 . 18 图 31：2017-2024 年全球服务器市场出货量及预测 . 19 图 32：服务器对晶圆的需求预测（千片/月，12 寸片） .

12、 19 图 33：汽车对半导体器件需求激增 . 20 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 晶圆代工：制造业巅峰，国内追赶加速 4 图 34：19-22 年车用半导体 CAGR 为 12%（亿美元） . 20 图 35：英伟达自动驾驶芯片的制程不断提升 . 21 图 36：自动驾驶带来的半导体价值增量 . 21 图 37：18-23 年全球物联网市场规模 CAGR 为 22.5%（亿美元） . 22 图 38：19-25 年中国

13、IOT 设备连接数量及预测（亿台） . 22 图 39：物联网终端需要多种类型芯片 . 23 图 40：半导体产业向中国转移 . 24 图 41：国内半导体需求旺盛，自给不足（亿美元） . 24 图 42：国内 IC 设计公司数量快速增加 . 25 图 43：中国芯片设计成长率远高于其他公司（亿美元） . 25 图 44：国内重要的 IC 设计公司 . 26 图 45：中国是全球半导体最大的需求市场（亿美元） . 27 图 46：20Q2 全球晶圆代工市占率 . 27 图 47： 国家集成电路产业发展推进纲要对芯片产业的规划 . 27 图 48：国家政策全力支持半导体领域发展 . 28 图 4

14、9：国内主要晶圆代工厂融资情况 . 29 图 50：中芯国际生产技术节点回顾 . 30 图 51：公司营业收入及增速 . 30 图 52：公司净利润情况 . 30 图 53：公司下游收入分布（按领域） . 31 图 54：公司下游收入分布（按地域） . 31 图 55：公司产能统计及未来规划 . 32 图 56：公司为国内主要的半导体特种工艺平台之一 . 33 图 57：华润微功率半导体销售额国内第一（2018） . 33 图 58：公司主要产线及产能情况 . 33 图 59：16-19 年公司主要业务毛利率情况 . 34 图 60：16-20H1 两大业务收入占比情况 . 34 图 61：1

15、6-20H1 公司销售、管理费用率情况. 34 图 62：16-20H1 公司净利润持续显著提升 . 34 图 63：公司营业收入恢复快速增长（亿元） . 35 图 64：归母净利润 2020H1 成倍提升 . 35 图 65：华虹半导体产能 . 35 图 66：华虹特色工艺及工艺节点 . 36 图 67：2019 年华虹收入结构 . 36 图 68：15-19 年华虹营业收入变化 . 36 图 69：15-19 年华虹净利率及毛利率 . 36 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 Head

16、erTable_TypeTitle 电子行业深度报告 晶圆代工：制造业巅峰，国内追赶加速 5 1 晶圆代工行业持续增长，行业呈现寡头集中晶圆代工行业持续增长，行业呈现寡头集中 台积电开启晶圆代工台积电开启晶圆代工时代时代，成为集成电路中最为重要的一个环节，成为集成电路中最为重要的一个环节。1987 年，台积电的成立开启了 晶圆代工时代，尤其在得到了英特尔的认证以后，晶圆代工被更多的半导体厂商所接受。晶圆代工 打破了 IDM 单一模式，成就了晶圆代工+IC 设计模式。目前，半导体行业垂直分工成为了主流， 新进入者大多数拥抱 fabless 模式，部分 IDM 厂商也在逐渐走向 fabless 或

17、者 fablite 模式。 图 1：晶圆代工流程 数据来源：intel、东方证券研究所 全球晶圆代工市场全球晶圆代工市场一直呈现快速增长一直呈现快速增长，未来有望持续未来有望持续。晶圆代工+IC 设计成为行业趋势以后，受益 互联网、移动互联网时代产品的强劲需求，整个行业一直保持快速增长，以台积电为例，其营业收 入从 1991 年的 1.7 亿美元增长到 2019 年的 346 亿美元，1991-2019 年，CAGR 为 21%。2019 年全球晶圆代工市场达到了 627 亿美元， 占全球半导体市场约 15%。 未来进入物联网时代， 在 5G、 人工智能、大数据强劲需求下，晶圆代工行业有望保持

18、持续快速增长。 图 2：全球晶圆代工市场规模 数据来源：wtst、东方证券研究所 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 晶圆代工：制造业巅峰，国内追赶加速 6 图 3：1991-2019 年台积电营业收入变化 数据来源：彭博、东方证券研究所 晶圆代工晶圆代工行业行业现状： 行业呈现寡头集中现状： 行业呈现寡头集中。 晶圆代工是制造业的颠覆， 呈现资金壁垒高、 技术难度大、 技术迭代快等特点，也因此导致了行业呈现寡头集中，其中台积电

19、是晶圆代工行业绝对的领导者， 营收占比超过 50%，CR5 约为 90%。 图 4：代工行业呈现寡头集中 数据来源：拓墣、东方证券研究所 晶圆代工行业资金壁垒高。晶圆代工行业资金壁垒高。晶圆代工厂的资本性支出巨大，并且随着制程的提升，代工厂的资本支 出中枢不断提升。 台积电资本支出从 11 年的 443 亿元增长到 19 年的 1094 亿元， CAGR 为 12%。 中芯国际资本性支出从 11 年的 30 亿元增长到了 19 年的 131 亿元，CAGR 为 20%，并且随着 14 nm 及 N+1 制程的推进，公司将显著增加 2020 年资本性支出，计划为 455 亿元。巨额投资将众多 追

20、赶者挡在门外，新进入者难度极大。 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 0 10,000 20,000 30,000 40,000 营业收入（百万美元)同比 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 晶圆代工：制造业巅峰，国内追赶加速 7 图 5：11-19 年台积电和中芯国际资本支出（亿元） 数据来源：wind、东方证券研究所 随着制程提升随着制程提升，晶圆代工难度显著提升晶圆代工难度显著提升。随着代工

21、制程的提升，晶体管工艺、光刻、沉积、刻蚀、 检测、封装等技术需要全面创新，以此来支撑芯片性能天花板获得突破。 晶体管晶体管工艺持续创新工艺持续创新。传统的晶体管工艺为 bulk Si，也称为体硅平面结构（Planar FET）。 随着 MOS 管的尺寸不断的变小，即沟道的不断变小，会出现各种问题，如栅极漏电、泄漏功 率大等诸多问题，原先的结构开始力不从心，因此改进型的 SOI MOS 出现，与传统 MOS 结 构主要区别在于：SOI 器件具有掩埋氧化层，通常为 SiO2，其将基体与衬底隔离。由于氧化 层的存在，消除了远离栅极的泄漏路径，这可以降低功耗。随着制程持续提升，常规的二氧 化硅氧化层厚

22、度变得极薄，例如在 65nm 工艺的晶体管中的二氧化硅层已经缩小仅有 5 个氧 原子的厚度了。二氧化硅层很难再进一步缩小了，否则产生的漏电流会让晶体管无法正常工 作。因此在 28nm 工艺中，高介电常数（K）的介电材料被引入代替了二氧化硅氧化层（又称 HKMG 技术）。随着设备尺寸的缩小，在较低的技术节点，例如 22nm 的，短沟道效应开始 变得更明显，降低了器件的性能。为了克服这个问题，FinFET 就此横空出世。FinFET 结构 结构提供了改进的电气控制的通道传导，能降低漏电流并克服一些短沟道效应。目前先进制 程都是采用 FinFET 结构。 图 6：晶圆管结构变化 数据来源：互联网、东

23、方证券研究所 制程提升，需要更精细的芯片，光刻机性能持续提升。制程提升，需要更精细的芯片，光刻机性能持续提升。负责“雕刻”电路图案的核心制造设 0 200 400 600 800 1,000 1,200 20001720182019 台积电中芯国际 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 晶圆代工：制造业巅峰，国内追赶加速 8 备是光刻机，它是芯片制造阶段最核心的设备之一，光刻机的精度决定

24、了制程的精度。第四 代深紫外光刻机分为步进扫描投影光刻机和浸没式步进扫描投影光刻机，其中前者能实现最 小 130-65nm 工艺节点芯片的生产，后者能实现最小 45-22nm 工艺节点芯片的生产。通过多 次曝光刻蚀， 浸没式步进扫描投影光刻机能实现22/16/14/10nm芯片制作。 到了7/5nm工艺， DUV 光刻机已经较难实现生产，需要更为先进的 EUV 光刻机。EUV 生产难度极大，零部件 高达 10 万多个，全球仅 ASML 一家具备生产能力。目前 EUV 光刻机产量有限而且价格昂 贵，2019 年全年，ASML EUV 销量仅为 26 台，单台 EUV 售价高达 1.2 亿美元。

25、图 7：光刻机工艺进程 数据来源：智东西、东方证券研究所 晶圆代工技术晶圆代工技术迭代快迭代快，利于头部代工厂利于头部代工厂。芯片制程进入 90nm 节点以后，技术迭代变快，新的制程 几乎每两到三年就会出现。先进制程不但需要持续的研发投入，也需要持续的巨额资本性支出，而 且新投入的设备折旧很快，以台积电为例，新设备折旧年限为 5 年，5 年以后设备折旧完成，生产 成本会大幅度下降，头部厂商完成折旧以后会迅速降低代工价格，后进入者难以盈利。 图 8：晶圆代工技术迭代快 数据来源：互联网、东方证券研究所 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联

26、系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 电子行业深度报告 晶圆代工：制造业巅峰，国内追赶加速 9 2 摩尔定律摩尔定律延续延续，先进制程与，先进制程与成熟工艺齐飞成熟工艺齐飞 2.1 摩尔定律延续，技术难度与资本投入显著提升 追寻摩尔定律能让消费者追寻摩尔定律能让消费者享受享受更便宜的算力更便宜的算力，晶圆代工晶圆代工是推动摩尔定律是推动摩尔定律最重要的环节最重要的环节。1965 年， 英特尔（Intel）创始人之一戈登摩尔提出，当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目， 约每隔 18-24 个月便会增加一倍， 性能也将提升一倍， 这也是全球电子产品整体性能不断进化的核 心驱动力，以上定律就是著名的摩尔定律。换而言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔 18- 24 个月翻一倍以上。推动摩尔定律的核心内容是发展更先进的制程，而晶圆代工是其中最重要的 环节。 图 9：每千美元买到的算力随着时间的推移呈现指数级增加 数据来源：BCA research、东方证券研究所