1、 1 / 35 行业研究|信息技术|半导体 证券研究报告 行业跟踪报告行业跟踪报告 2020 年 06 月 22 日 中芯国际：国产芯自主的希望中芯国际：国产芯自主的希望 报告要点：报告要点： 传统制程：天时地利俱在，乘风破浪迎势而起传统制程：天时地利俱在，乘风破浪迎势而起 （1）天时：展望未来十年半导体产业发展，AI、5G、IoT 提供新的发 展引擎，对传统制程的需求日益增加。如 55/65 纳米制程节点的 Nor Flash 芯片，以及 40/45 纳米制程节点的无线通信芯片等持续为公司 传统制程提供增长动能。 （2）地利：中芯国际是中国大陆本土产能最 大、技术实力最强的晶圆代工企业。公司

2、拥有贴近本土设计公司客户 群体的优势，陪伴了一批本土设计公司的发展壮大，并且在这个过程 深度绑定成长起来的本土设计公司。 （3）中美贸易摩擦的大背景下， 芯片设计公司采用多元化的晶圆代工供应商是大势所趋，公司有望持 续承接来自境外晶圆代工厂商的转单。 14 纳米制程为分水岭，公司纳米制程为分水岭，公司迎来价值扩张、格局改善共振机遇迎来价值扩张、格局改善共振机遇 14 纳米是公司发展的分水岭，14 纳米制程的市场空间、竞争格局远 远优于 28 纳米制程。14 纳米制程节点的参与者相比 28 纳米节点大 幅减少，竞争格局得到改善。公司第一代 14 纳米产品在 19Q3 实现 量产，其收入约占 20

3、Q1 总收入的 1.3%。我们认为随着公司 14 纳米 产能的释放，14 纳米有望成为公司的营收贡献主力产品。2019 年台 积电在 14 纳米制程节点实现收入 522 亿元。 中芯国际 14 纳米产品在 20Q1 实现收入 0.82 亿元，成长空间广阔。 本土晶圆代工崛起，关注上游“卖铲人”设备材料机遇本土晶圆代工崛起，关注上游“卖铲人”设备材料机遇 （1） 近期美国对于半导体产业的出口管制政策不断升级。 半导体设备 及材料是国内半导体产业的关键“卡脖子”环节，加快设备材料的本 土供应能力建设势在必行。 （2）上市后，中芯国际有望迎来新一轮产 能扩张周期。在这一轮产能扩张过程中，本土半导体设

4、备、材料公司 无论在验证测试还是量产供应方面将有更大的作为空间。 投资建议投资建议 我们坚定看好中国芯片产业崛起的机遇，中芯国际是国内晶圆代工核 心资产，传统制程享受天时地利，先进制程迎来 14 纳米的价值扩张 和格局改善机遇。在这一轮晶圆加工产业的扩张潮中，上游设备材料 企业有望迎来历史性发展机遇。 建议关注 （1） 晶圆代工龙头中芯国际中芯国际， （2）上游设备产业链中微公司、北方华创、华峰测控、芯源微中微公司、北方华创、华峰测控、芯源微、盛美盛美 半导体半导体、赛腾股份、赛腾股份、万业企业万业企业等。等。 （3）上游材料产业链：安集科技、安集科技、 鼎龙股份、雅克科技、晶瑞股份、华特气体

5、、沪硅产业鼎龙股份、雅克科技、晶瑞股份、华特气体、沪硅产业、有研新材、有研新材、 上海新阳上海新阳、江丰电子等、江丰电子等。 风险提示风险提示 晶圆厂项目进度不及预期；新制程技术产能爬坡不及预期；外部冲击 导致市场拓展不及预期等。 推荐推荐|首次首次 过去一年市场行情 资料来源：Wind 相关研究报告 报告作者 分析师 贺茂飞 执业证书编号 S0020520060001 电话 邮箱 -8% 21% 51% 80% 110% 6/249/2312/233/236/22 半导体与半导体生产设备沪深300 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 / 35 目 录 1.国内 I

6、C 制造龙头，国际先进制程的追逐者 . 5 1.1 国产晶圆代工行业龙头 . 5 1.2 公司历史演绎国产 IC 制造行业发展 . 6 1.3 晶圆代工+高端封测延长价值链 . 7 1.4 多地布局提供充足产能 . 8 1.5 景气回升+加码研发，营收高速增长可期 . 9 1.5.1 营收增长趋势明显且增速可观 . 9 1.5.2 毛利率随产能利用率持续改善 . 10 1.5.3 研发投入增长推动先进制程发展 . 10 1.6 先进制程的格局改善与价值扩张 . 11 1.7 本次募集资金用途 . 14 2.成熟制程营收稳定，特色工艺有望带来新增长 . 14 2.1 国内 IC 设计发展迅猛，成

7、熟工艺市场需求依然巨大 . 14 2.2 物联网时代到来，特色工艺有望迎来新增长 . 16 3.先进制程拓宽代工能力边际，未来承接新兴市场需求 . 18 3.1 先进工艺开发路线明确，产能释放带来业绩高增长 . 18 3.2 代工能力边际拓宽，承接更多新兴市场需求 . 21 4.代工格局重塑，拉动国产设备材料企业共同进步 . 23 4.1 国内外晶圆制造市场规模庞大且持续增长 . 23 4.2 产业转移+政策+资金多维驱动国内企业发展 . 24 4.3 先进制程重塑代工格局，带动设备、材料企业共同进步. 29 4.3.1 国产设备多点开花，协同作用拉动行业发展 . 30 4.3.2 材料市场需

8、求巨大，静待核心技术突破分享红利 . 31 5. 投资建议 . 33 6. 风险提示 . 34 图表目录 图 1：中芯国际年度营收和毛利率 . 5 图 2：中芯国际发展历程 . 6 图 3：中芯国际的生产工艺历史 . 7 图 4：中芯国际业务介绍 . 7 图 5：公司多样化产品布局 . 8 图 6：中芯国际股权结构 . 8 图 7：中芯国际产能布局 . 9 图 8：各厂月产能情况（8 寸等效产能） . 9 图 9：中芯国际季度营业收入及同比 . 9 图 10：中芯国际季度折旧、折旧/营收、毛利率和产能利用率 . 10 图 11：中芯国际季度研发费用和占营收占比 . 11 rQtMtNyQrRp

9、QnNoRqOtNtQ9PaObRpNnNtRqQjMmMpReRmOqMaQrRwONZrMnMxNmNnM 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 / 35 图 12：台积电市值与制程节点进度对比 . 12 图 13：台积电营收净利情况 . 12 图 14：台积电毛净利率情况 . 12 图 15：台积电各技术节点营收占比情况 . 13 图 16：台积电各应用领域营收占比情况 . 13 图 17：台积电 12 寸等效年度产能及产能利用率 . 13 图 18：台积电各制程节点产能变化（千片/年） . 13 图 19：中芯国际各制程节点营收占比 . 15 图 20：2020 年 1 季度各制程节点

10、营收占比 . 15 图 21：中国集成电路市场发展 . 15 图 22：中芯国际来自于中国本土客户的收入迅猛增长 . 15 图 23：中芯国际各区域营收占比 . 16 图 24：2020 年 1 季度中芯国际各区域营收占比 . 16 图 25：成熟制程尺寸对应下游应用需求 . 16 图 26：成熟制程细分市场规模（十亿美元） . 17 图 27：物联网拉动 Nor Flash 市场规模持续增长（亿美元）. 17 图 28：兆易创新 65nm/55nm 节点代工产品采购额（百万元） . 18 图 29：中芯国际各个技术节点布局 . 19 图 30：成熟及先进工艺市场规模预测（亿美元） . 19

11、图 31：中芯国际的 14nm 节点策略 . 20 图 32：先进制程尺寸对应下游应用需求 . 21 图 33：14nm 及以下市场规模估计（十亿美元） . 22 图 34：28nm 市场规模估计（十亿美元） . 22 图 35：细分领域国产 IC 设计公司汇总 . 23 图 36：全球晶圆代工行业市场规模（亿美元） . 23 图 37：中国 IC 制造行业销售额（亿元） . 24 图 38：全球半导体产业转移路径 . 25 图 39：国家集成电路半导体产业发展推进纲要 . 27 图 40：“大基金”投资方向 . 28 图 41：全球逻辑芯片不同制程占比变化 . 29 图 42：晶体管结构演变

12、 . 29 图 43：不同节点产能 5 万片/月设备投资（百万美元） . 30 图 44：国产半导体设备公司演进 . 31 图 45：2019 年公司原材料采购占比 . 32 图 46：近三年各类原材料采购金额（万元） . 32 图 47：国产半导体材料市场容量边界假设 . 33 表 1：20Q2 全球前十大晶圆代工厂营收排名（百万美元） . 5 表 2：中芯国际与同行业可比公司的研发费用对比. 11 表 3：英特尔、台积电和中芯国际技术节点（nm）量产时间. 14 表 4：募集资金用途 . 14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 / 35 表 5：晶圆代工企业工艺节点状态 . 18 表

13、6：中芯国际逻辑工艺平台的在研项目 . 20 表 7：国内 12/8 寸晶圆厂状态汇总（截止时间 2020 年 1 月）. 25 表 8：半导体行业相关政策汇总 . 27 表 9：多种不同工艺节点主流前道制程加工步骤统计对比 . 30 表 10：中芯国际国产设备供应商情况汇总 . 30 表 11：中芯国际国产材料供应商状态汇总 . 32 表 12：重点公司盈利预测（百万元） . 34 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 / 35 1.国内国内 IC 制造龙头，制造龙头，国际先进制程的追逐者国际先进制程的追逐者 1.1 国产晶圆代工行业龙头国产晶圆代工行业龙头 中芯国际是中国大陆第一、全球第四

14、大纯晶圆代工厂商，全球市场占比约中芯国际是中国大陆第一、全球第四大纯晶圆代工厂商，全球市场占比约 6%。中芯 国际集成电路制造有限公司成立于 2000 年 4 月，由创始人张汝京一手创办，是国内 规模最大、工艺最领先的晶圆代工厂。2004 年在香港和美国两地上市，2019 年从美 国市场主动退市，2020 年 5 月开启在上海证券交易所科创板上市的计划。根据拓璞 产业研究最新统计，2020 年 Q2 中芯国际预计营收 9.41 亿美元，以市占率 4.8%居 于全球第五。 表表 1：20Q2 全球前十大晶圆代工厂营收排名（百万全球前十大晶圆代工厂营收排名（百万美美元）元） 排名排名 公司公司 2

15、Q20E2Q20E 2Q192Q19 YoYYoY 占有率占有率 1 台积电 10105 7750 30.4% 51.5% 2 三星 3678 3180 15.7% 18.7% 3 格罗方德 1452 1358 6.9% 7.4% 4 联华电子 1440 1162 23.9% 7.3% 5 中芯国际 941 791 19.0% 4.8% 6 高塔半导体 310 306 1.3% 1.6% 7 力积电 298 174 71.3% 1.5% 8 世界先进 265 223 18.8% 1.4% 9 华虹半导体 220 230 -4.3% 1.1% 10 东部高科 193 185 4.3% 1.0%

16、前十合计 18902 15359 23.1% 96.3% 资料来源：拓璞产业研究院。国元证券研究中心 公司短期公司短期营收营收受行业景气度影响受行业景气度影响小幅下滑，但是长期增长趋势不变小幅下滑，但是长期增长趋势不变。2019 年上半年 行业景气度下滑，主要是受到智能手机、数据中心、汽车等增速放缓以及中美贸易摩 擦导致的需求压制。2019 年，公司实现 31.16 亿美元销售收入，毛利率达 20.6%。 长期来看，5G、AIOT 等创新应用驱动市场需求，公司先进制程产能逐步放量，营收 和毛利有望持续改善。 图图 1：中芯国际年度营收和毛利率中芯国际年度营收和毛利率 资料来源：国元证券研究中心

17、 -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0 500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000 3,500,000 4,000,000 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 营收(千美元）毛利率营收增长率 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 / 35 1.2 公司公司历史演绎国产历史演绎国产 IC 制造行业发展制造行业发展 虽然国产半导体制造行业起步较晚，但是追赶速度飞快

18、。虽然国产半导体制造行业起步较晚，但是追赶速度飞快。中芯国际自 2000 成立发展 至今可以分为三个阶段：20002008 年为艰难初创期；20092016 年注重成熟工艺 发展实现业绩扭亏为盈；2017 年后先进制程突破，公司有望迎来新增长。 第一阶段：20002008 年为初创期。国内半导体刚刚起步，相关人才和技术极 度缺乏。中芯国际奠基人张汝京博士和上海半导体产业集群规划者江上舟合力 创建公司，通过引入了大量中外资本，绕开瓦森纳协定的限制，获得二手半导体 设备并迅速加入赛道。仅用 3 年时间便建成了 4 条 8 英寸生产线和 1 条 12 英 寸生产线，2005 年成为世界第三大晶圆代工

19、厂。 第二阶段：20092016 年艰难前行期。外部受到台积电诉讼冲击，内部管理混 乱导致人才流失较为严重。邱慈云先生出任 CEO 后平稳局面，稳步发展 90- 28nm 成熟制程，实现公司盈利的高速发展。 第三阶段：2017-至今技术突破期。中芯国际实现先进制程技术突破和量产。梁 孟松博士加盟中芯国际， 弥补了公司技术积累不足， 实现 14nm 制程突破以及后 续 N+1、N+2 工艺规划战略。 图图 2：中芯国际发展历程中芯国际发展历程 资料来源：eefocus，中芯国际官网，国元证券研究中心 中芯国际中芯国际代表中国大陆代表中国大陆 IC 制造技术的最先进水平。制造技术的最先进水平。中芯

20、国际成功开发了 0.35 微米 至 14 纳米等多种技术节点，主要应用于逻辑工艺技术平台与特色工艺技术平台。在 逻辑工艺领域，中芯国际是中国大陆第一家实现 14 纳米 FinFET 量产的集成电路晶 圆代工企业，也代表了中国自主研发 IC 制造水平正式进入先进制程领域。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 / 35 图图 3：中芯国际的生产工艺历史中芯国际的生产工艺历史 资料来源：中芯国际招股书，国元证券研究中心 1.3 晶圆晶圆代工代工+高端封测延长价值链高端封测延长价值链 中芯国际以晶圆代工为主，中芯国际以晶圆代工为主，同时同时为客户提供设计服务与为客户提供设计服务与 IP 支持、光掩模

21、制造、凸块支持、光掩模制造、凸块 加工及测试等一站式配套服务。加工及测试等一站式配套服务。根据 2019 年报，公司营业收入 90%来自于晶圆代 工，9%来自于掩膜制造、测试等其他服务。 图图 4：中芯国际中芯国际业务介绍业务介绍 资料来源：中芯国际公告，国元证券研究中心 中芯国际中芯国际可为客户提供可为客户提供 350-14nm 多种技术节点、不同工艺平台的集成电路晶圆代多种技术节点、不同工艺平台的集成电路晶圆代 工及配套服务。工及配套服务。公司先进制程工艺可提供 28nm HKC+工艺及 14nm FinFET 工艺的 研发和量产，可以为客户提供高端消费品、高速运算、媒体应用、应用处理器、

22、人工 智能及汽车电子的服务。公司的成熟&特色工艺平台主要提供摄像头、电源管理、特 殊记忆体、指纹识别、蓝牙等产品技术服务。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 / 35 图图 5：公司多样化产品布局：公司多样化产品布局 资料来源：中芯国际官网，国元证券研究中心 制造与封测整合延长价值链，一站式服务增强公司竞争力。制造与封测整合延长价值链，一站式服务增强公司竞争力。公司可提供从晶圆生产 制造到单颗芯片封装测试的后段一站式服务。当下集成电路工艺尺寸向 28nm 以下 推进， 封测环节与制造环节通过中道工序的融合， 是代表未来高端半导体代工的发展 方向，极具盈利能力。国内最先进的晶圆制造能力+行业

23、领先的先进封测能力，充分 发挥上下游配套协同发展优势，延伸了集成电路制造价值链。 1.4 多地布局提供充足产能多地布局提供充足产能 公司公司三大股东均为国资背景，三大股东均为国资背景，股权结构股权结构较为分散。较为分散。大唐电信拥有公司 17.06%股份、 国家集成电路产业投资基金拥有 15.82%、紫光集团拥有 7.43%，三家大股东均为国 资背景。 国家集成电路产业投资基金还与中芯国际合资建立了中芯北方、 中芯南方等 12 寸代工厂以及中芯长电高端封测厂。引入国家集成电路产业投资基金、地方政府 产业资本等外部资本注资， 有助于分担建厂初期的高额投入， 快速扩大先进产能规模。 图图 6：中芯

24、国际股权结构：中芯国际股权结构 资料来源：wind，天眼查，国元证券研究中心 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 / 35 中芯国际中芯国际多地建厂，产能充足。多地建厂，产能充足。在上海建有一座 300mm 晶圆厂和一座 200mm 晶圆 厂，在北京建有一座 300mm 晶圆厂和一座控股的 300mm 先进制程晶圆厂，在天津 和深圳各建有一座 200mm 晶圆厂，在江阴有一座控股的 300mm 凸块加工合资厂， 共有已建及在建晶圆厂 7 座（4 座 12 寸厂与 3 座 8 寸厂） 。 2020 年年 Q1，中芯国际合计折算后的，中芯国际合计折算后的 8 英寸月产能高达英寸月产能高达 47.

25、6 万片。万片。其中 8 英寸月产 能为 23.3 万片，环比增加 2.2%，主要是天津 8 寸线扩产；12 英寸月产能达 24.3 万 片，环比增加 10.2%，主要是北京 12 寸 40-28nm、上海 SN1 先进制程产线扩产。 图图 7：中芯国际产能布局中芯国际产能布局 图图 8：各厂各厂月月产能情况产能情况（8 寸等效产能）寸等效产能） 资料来源：中芯国际官网，国元证券研究中心 资料来源：中芯国际官网，国元证券研究中心 1.5 景气回升景气回升+加码研发加码研发，营收高速增长可期，营收高速增长可期 1.5.1 营收增长趋势明显且增速可观营收增长趋势明显且增速可观 长期营收稳定增长，技

26、术突破有望增长加速。长期营收稳定增长，技术突破有望增长加速。2018 年营收达 33.78 亿美元， 2019 年 因为上半年行业景气不佳导致营收为31.24亿美元， 近10年营收复合增速约7.87%。 随着 19Q4 先进制程开始贡献收入，14nm 工艺平台是未来最重要的营收增长点。 图图 9：中芯国际季度营业收入及中芯国际季度营业收入及同比同比 资料来源：中芯国际季报，国元证券研究中心 0 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 上海8Fab上海12Fab上海12FabSN1 北京12Fab 1北京12Fab 2天津8Fab 深圳8F

27、ab深圳12FabAvezzano 8Fab -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 800000 900000 1000000 2010Q4 2011Q1 2011Q2 2011Q3 2011Q4 2012Q1 2012Q2 2012Q3 2012Q4 2013Q1 2013Q2 2013Q3 2013Q4 2014Q1 2014Q2 2014Q3 2014Q4 2015Q1 2015Q2 2015Q3 2015Q4 2016Q1 2016Q2 2016Q3 2016Q4

28、2017Q1 2017Q2 2017Q3 2017Q4 2018Q1 2018Q2 2018Q3 2018Q4 2019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4 2020Q1 中芯国际营业收入（千美元）营收季度同比增长率 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 / 35 1.5.2 毛利率毛利率随产能利用率持续改善随产能利用率持续改善 中芯国际毛利率连续中芯国际毛利率连续 6 个季度环比改善。个季度环比改善。公司营收增长的同时，2020 年 Q1 毛利率 上升至 25.8%，实现收入和毛利率双升。公司对 20Q2 收入指引环比增加 35%，预 计同比增加 19%，毛利率指引 2628%。

29、在产能利用率达到 98.5%的情况下营收仍 保持增长，主要是靠成熟产线产能利用率提升以及 14nm 先进工艺带动增长。目前 14nm 工艺尚未计入折旧，未来公司依然面临较大的折旧压力。 毛利率与产能利用率高度匹配，下游景气提升盈利能力。毛利率与产能利用率高度匹配，下游景气提升盈利能力。制造费用最主要的构成为 厂房及生产设备的折旧， 对于重资产的晶圆制造企业来说， 折旧费用对毛利率水平影 响较大，因此保持高的产能利用率是晶圆代工企业的盈利关键。从历史来看，产能利 用率的提升通常会对毛利率产生正向贡献，两者间有紧密的匹配度。自 2019 年 Q3 行业景气度回暖，公司产能利用率快速提升，在新增产能

30、持续投入使用的情况下，综 合利用率已接近满载。公司毛利率亦随着产能利用率的提升而显著改善。 图图 10：中芯国际季度折旧、折旧中芯国际季度折旧、折旧/营收、毛利率和产能利用率营收、毛利率和产能利用率 资料来源：中芯国际公告，国元证券研究中心 1.5.3 研发投入增长推动先进制程发展研发投入增长推动先进制程发展 研发研发投入投入稳健增长，稳健增长，加速加速推推进进先进制程先进制程开发开发。晶圆代工属于技术驱动型行业，其中 “制程技术”是一个公司的重要考量指标。中芯国际采取“市场为导向，瞄准世界先 进的产品制程技术”的研发战略，持续增加对先进制程的研发投入。 -100% -50% 0% 50% 1

31、00% 150% 200% 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 折旧（千美元）折旧/营收毛利率产能利用率 3Q043Q04- -2Q052Q05，毛利，毛利 率下行受率下行受ASPASP与产与产 能利用率下降及能利用率下降及1212 寸产能爬坡三重因寸产能爬坡三重因 素影响素影响 3Q083Q08- -1Q091Q09，公，公 司毛利率下行司毛利率下行 受折旧占营收受折旧占营收 比例增加影响比例增加影响 3Q103Q10- -1Q121Q12，公，公 司毛利率下行司毛利率下行 是因为产能利是因为产能利 用率下降了用率下降了 1Q1

32、71Q17- -4Q174Q17，毛毛 利率下降受到利率下降受到 折旧费用增加折旧费用增加 及产能利用率及产能利用率 下降下降 3Q183Q18- -2Q192Q19，毛毛 利率下降为产利率下降为产 品组合变动及品组合变动及 平均售价下降平均售价下降 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 / 35 图图 11：中芯国际季度研发费用和占营收中芯国际季度研发费用和占营收占比占比 资料来源：中芯国际季报，国元证券研究中心 公司研发费用绝对值超过联华电子等厂商公司研发费用绝对值超过联华电子等厂商。2019 年公司研发费用占营业收入比例为 22%，远大于台积电（9%） 、联华电子（8%）等同行业公司。

33、预计未来随着研发投 入，中芯国际有望持续缩小与一线厂商之间的差距。 表表 2：中芯国际与同行业可比公司的研发费用对比中芯国际与同行业可比公司的研发费用对比 公司名称公司名称 20172017 20182018 20192019 研发费用 占营业收入比例 研发费用 占营业收入比例 研发费用 占营业收入比例 台积电 184 8% 186 8% 211 9% 中芯国际 36 17% 45 19% 47 22% 联华电子 31 9% 28 9% 27 8% 华虹半导体 3 6% 3 5% 4 7% 高塔半导体 5 5% 5 6% 5 6% 华润微电子 4 8% 4 7% 5 8% 资料来源：可比上市公司定期报告、国元证券研究中心 1.6 先进制程的先进制程的格局改善与格局改善与价值扩张价值扩张 摩尔定律演进到摩尔定律演进到 14 纳米以下，制程格局有着明显的变化纳米以下，制程格局有着明显的变化。14nm 及以下玩家只剩下 中芯国际、联华电子、格罗方德、台积电、三星和英特尔；而 28nm 节点玩家众多， 除去前面所提公司，还有华力微电子、IBM、东芝、意法半导体。这就导致 28nm 产 能过剩，且竞争压力巨大。 回溯行业标杆台积电制程演进