1、 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 行业行业研究研究 Page 1 证券研究报告证券研究报告深度报告深度报告 电子元器件电子元器件 半导体专题研究系列八半导体专题研究系列八 超配超配 2020 年年 02 月月 10 日日 一年该行业与一年该行业与上证综指上证综指走势比较走势比较 行业专题行业专题 正在崛起的正在崛起的中国中国半导体半导体设备设备 科技进步推动科技进步推动半导体半导体设备投资额台阶式上升设备投资额台阶式上升 半导体设备是半导体产业进步的核心发动机。踏着 “摩尔”的旋律，每 更新一代半导体工艺制程，则需新一代更为先进的制程设备，未来 3nm 时

2、代 1 万片/月产能需要约 100 亿美元的投资，比 10 年前增加了 12 倍。 其中 65%70%投资额将投入到设备领域。随着 5G、人工智能和万物互 联等先进制程需求增长， 对半导体设备需求日益增长。 Semi 预计， 19-21 年全球设备市场销售规模分别为 576/608/668 亿美元，复合增速约 8%， 其中中国市场增速快于全球市场，约为 10%16%。 全球半导体设备全球半导体设备目前由目前由海外公司寡头垄断海外公司寡头垄断 全球半导体设备市场 CR4 达到 57%，CR10 达到 78%，市场集中度相 对较高。光刻机、刻蚀机等核心设备均被海外龙头 ASML、应用材料、 东京电

3、子等厂家垄断，占有高达 90%及以上市场份额。国内设备厂家在 单晶炉、刻蚀、沉积、划片、减薄等环节逐步突破。 振兴中国半导体产业振兴中国半导体产业，高端设备产业逐步崛起，高端设备产业逐步崛起 半导体设备国产化是产业升级的主要环节，未来 3 年国内有超过 20 家 FAB 厂扩产或新建，测算设备投资规模达 760830 亿元，目前设备平均 国产化率仅 5%10%，替代空间巨大。政策、资金等支持及国内需求有 利于半导体产业链国产化的提速，国内半导体设备产业有望从跟随走向 超越，从国内迈向全球，龙头公司迎来高速成长期。 正在崛起的中国半导体高端设备正在崛起的中国半导体高端设备，维持板块“超配”评级，

4、维持板块“超配”评级 国内设备龙头企业与国际龙头企业的收入差距在 50 倍左右 (2 亿美元 VS 100 亿美元)，半导体产业逐步产业升级过程中，国内半导体设备企 业存在巨大成长空间，重点关注各细分领域龙头公司。北方华创北方华创：具备 CVD、刻蚀、清洗和立式炉等综合制造能力；中微中微公司公司：具备介质刻蚀、 TSV 硅通孔刻蚀及 MOCVD 设备等能力，多个产品进入世界先进行列； 长川科技长川科技：数字测试机和分选平台领先企业；精测电子精测电子：国产面板检测 设备领先企业。 联得装备联得装备： 国内平板显示模组设备领先企业； 万业企业万业企业: 18 年收购凯世通，切入光伏离子注入机；晶盛

5、机电晶盛机电：晶体硅生长设备龙头 企业，实现 12 英寸半导体级单晶炉量产。 风险提示。风险提示。 中美贸易冲突加剧；宏观经济下行压力； 重点公司盈利预测及投资评级重点公司盈利预测及投资评级 公司公司 公司公司 投资投资 昨收盘昨收盘 总市值总市值 EPS PE 代码代码 名称名称 评级评级 （元）（元） （百万元）（百万元） 2019E 2020E 2019E 2020E 002371 北方华创 买入 144.96 711.24 0.84 1.22 172.57 118.82 688012 中微公司 增持 195.66 1046.51 0.34 0.48 581.55 404.16 3006

6、04 长川科技 增持 30.66 96.36 0.18 0.36 170.33 85.17 300567 精测电子 买入 64.60 158.53 1.33 1.78 48.57 36.29 300545 联得装备 买入 32.25 46.47 0.66 1.17 48.88 27.64 600641 万业企业 增持 19.95 160.83 0.81 0.84 24.63 23.75 300316 晶盛机电 买入 20.83 267.56 0.55 0.84 37.87 24.80 资料来源：Wind、国信证券经济研究所预测 相关研究报告：相关研究报告： 电子行业投资策略：公募基金持仓解析：

7、行 业景气度提升的细分龙头受青睐 2020-02-04 2020 年 2 月投资策略暨 2019 年业绩前瞻： 行 情 进 入 寻 找 阿 尔 法 的 窗 口 期 2020-02-02 苹果 2019 年 4 季度业绩点评：可穿戴设备 高歌猛进， 苹果单季度数据创历史新高 2020-02-02 电子行业 2020 年 1 月投资策略：2019 年电 子行业回顾及 2020 年预期 2020-01-13 半导体动态跟踪： 台积电高端制程需求旺盛， 带动三季度收入超预期 2019-10-21 证券分析师：欧阳仕华证券分析师：欧阳仕华 电话： E-MAIL： 证券投资咨询

8、执业资格证书编码：S0980517080002 证券分析师：唐泓翼证券分析师：唐泓翼 电话： E-MAIL： 证券投资咨询执业资格证书编码：S0980516080001 证券分析师：贺泽安证券分析师：贺泽安 E-MAIL： 证券投资咨询执业资格证书编码：S0980517080003 证券分析师：王学恒证券分析师：王学恒 电话： E-MAIL： 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980514030002 证券分析师：何立中证券分析师：何立中 电话： E-MAIL： 证券投资咨询执业资格证书编码： S098051611

9、0003 独立性声明：独立性声明： 作者保证报告所采用的数据均来自合规渠 道，分析逻辑基于本人的职业理解，通过合 理判断并得出结论，力求客观、公正，其结 论不受其它任何第三方的授意、影响，特此 声明 0.6 1.1 1.6 2.1 2.6 3.1 F/19A/19J/19A/19O/19D/19 上证综指电子元器件 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 2 投资摘要投资摘要 关键结论与投资建议关键结论与投资建议 回看中国改革开放的 40 多年， 中国制造业的崛起离不开其上游设备行业的国产 化。在这过程中，国外技术绝不会轻易交出那些标志着生产能力制高点的装备 技术，没有优秀的设备及装备，

10、就像砍柴没有镰刀，发展及制造效率必然大打 折扣。中国半导体缺少核心装备成为制约产业发展的核心要素之一。 目前来看，主要半导体领域的核心设备仍然被海外厂商所垄断，国内设备厂家 在单晶炉、刻蚀、沉积、划片、减薄等环节实现逐步突破，但仍有多个中高端 产业链环节依赖国外进口。因此半导体设备的国产化是振兴中国半导体产业的 起点。 中国具有巨大的市场，中国未来新建大量晶圆厂及产线将拉动国产设备近千亿 市场需求。在巨大的市场需求助力下，结合工程师红利、政策资金支持，中国 半导体设备产业一定能够崛起。 与市场不同之处与市场不同之处 与同行相关研究对比，我们对半导体设备产业全景梳理显现更为详细，并且分 析了全球

11、半导体设备投资与技术变化的历史演变进程，针对不同领域的产品国 产化替代程度同样进行仔细的分析。此外我们详细列举了未来 3 年国内晶圆厂 建厂及投资规划，以详实的数据为出发点，论述未来中国半导体晶圆产业的增 长空间。 股价变化的催化因素股价变化的催化因素 国内半导体相关扶持政策出台，并加快国产化替代进程。 核心假设或逻辑的主要风险核心假设或逻辑的主要风险 第一，中美贸易冲突加剧。 第二，国内宏观经济下行压力 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 3 内容目录内容目录 科技进步推动设备投资额台阶式上升科技进步推动设备投资额台阶式上升 . 5 半导体设备是半导体产业进步的核心发动机半导体设备

12、是半导体产业进步的核心发动机 . 5 在新一轮科技创新推动下，半导体设备产业迎来加速增长在新一轮科技创新推动下，半导体设备产业迎来加速增长 . 5 工艺制程世代升级催化新一代半导体制程设备，投资规模逐级提升工艺制程世代升级催化新一代半导体制程设备，投资规模逐级提升 . 6 拆分细分半导体设备投资占比，光刻、沉积、刻蚀和清洗等投资占比较高拆分细分半导体设备投资占比，光刻、沉积、刻蚀和清洗等投资占比较高 . 6 全球半导体设备海外公司寡头垄断全球半导体设备海外公司寡头垄断 . 8 半导体设备产业链全景图半导体设备产业链全景图 . 8 全球半导体设备市场集中度较高，全球半导体设备市场集中度较高， 主

13、要设备龙头主要设备龙头 CR4 达达 57% . 9 细分环节核心设备均被海外公司寡头垄断细分环节核心设备均被海外公司寡头垄断. 9 半导体设备国产化是中国半导体产业振兴的起点半导体设备国产化是中国半导体产业振兴的起点 . 12 下游需求自主可控将拉动国产设备近千亿市场需求 . 12 中国国产替代走上核心战略，龙头公司市场空间有 10 倍以上 . 14 全球主要半导体龙头公司及半导体设备龙头公司梳理 . 15 半导体设备 A 股重点上市公司 . 17 国信证券投资评级国信证券投资评级 . 26 分析师承诺分析师承诺 . 27 风险提示风险提示 . 27 证券投资咨询业务的说明证券投资咨询业务的

14、说明 . 27 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 4 图图表表目录目录 图图 1：摩尔定律下的半导体工艺升级：摩尔定律下的半导体工艺升级 . 5 图图 2：设备升级推动线宽制程能力提升：设备升级推动线宽制程能力提升 . 5 图图 3：半导体设备市场规模呈现：半导体设备市场规模呈现 710 年的波浪式增长年的波浪式增长 . 6 图图 4：20072022(E)晶圆制造每万片晶圆制造每万片/月产能的投资量级呈现加速增长月产能的投资量级呈现加速增长 . 6 图图 5：半导体设备投资按产业链环节分类：半导体设备投资按产业链环节分类(亿美元亿美元). 7 图图 6：半导体资本支出占比拆分：半

15、导体资本支出占比拆分 . 7 图图 7：晶圆制造设备投资占比拆分：晶圆制造设备投资占比拆分 . 7 图图 8：半导体设备产业链全景图：半导体设备产业链全景图 . 8 图图 9：全球晶圆制造设备厂历年营收：全球晶圆制造设备厂历年营收(亿美元亿美元) . 9 图图 10：全球晶圆制造设备厂市场份额：全球晶圆制造设备厂市场份额 . 9 图图 11：全球主要光刻机设备厂历年营收：全球主要光刻机设备厂历年营收(亿美元亿美元) . 9 图图 12：光刻设备原理图：光刻设备原理图 . 9 图图 13：全球主要刻蚀设备市场份额：全球主要刻蚀设备市场份额 . 10 图图 14：刻蚀设备原理图：刻蚀设备原理图 .

16、 10 图图 15：全球主要薄膜设备市场份额：全球主要薄膜设备市场份额 . 10 图图 16：气相沉积原理：气相沉积原理 . 10 图图 17：中国各地晶圆制造规划：中国各地晶圆制造规划 . 13 图图 18：中国区域设备销售额预计将较快增长：中国区域设备销售额预计将较快增长 . 13 图图 19：中微公司营收及同比：中微公司营收及同比 . 17 图图 20：中微公司净利润及同比：中微公司净利润及同比 . 17 图图 21：中微公司：中微公司 ROE 及同比及同比 . 17 图图 22：中微公司毛利率及净利率趋势：中微公司毛利率及净利率趋势 . 17 图图 23：北方华创营收及同比：北方华创营

17、收及同比 . 18 图图 24：北方华创净利润及同比：北方华创净利润及同比 . 18 图图 25：北方华创：北方华创 ROE 及同比及同比 . 18 图图 26：北方华创毛利率及净利率趋势：北方华创毛利率及净利率趋势 . 18 图图 27：长川科技营收及同比：长川科技营收及同比 . 19 图图 28：长川科技净利润及同比：长川科技净利润及同比 . 19 图图 29：长川科技：长川科技 ROE 及同比及同比 . 19 图图 30：长川科技毛利率及净利率趋势：长川科技毛利率及净利率趋势 . 19 图图 31：精测电子营收及同比：精测电子营收及同比 . 20 图图 32：精测电子净利润及同比：精测电

18、子净利润及同比 . 20 图图 33：精测电子：精测电子 ROE 及同比及同比 . 20 图图 34：精测电子毛利率及净利率趋势：精测电子毛利率及净利率趋势 . 20 图图 35：联得装备联得装备营收及同比营收及同比 . 21 图图 36：联得装备联得装备净利润及同比净利润及同比 . 21 图图 37：联得装备：联得装备 ROE 及同比及同比 . 21 图图 38：联得装备联得装备毛利率及净利率趋势毛利率及净利率趋势 . 21 图图 39：万业企业营收及同比：万业企业营收及同比 . 22 图图 40：万业企业万业企业净利润及同比净利润及同比 . 22 图图 41：万业企业：万业企业 ROE 及

19、同比及同比 . 22 图图 42：万业企业万业企业毛利率及净利率趋势毛利率及净利率趋势 . 22 图图 43：晶盛机电营收及同比：晶盛机电营收及同比 . 23 图图 44：晶盛机电晶盛机电净利润及同比净利润及同比 . 23 图图 45：晶盛机电：晶盛机电 ROE 及同比及同比 . 23 图图 46：晶盛机电晶盛机电毛利率及净利率趋势毛利率及净利率趋势 . 23 表表 1：中国晶圆厂建设进度跟踪：中国晶圆厂建设进度跟踪(截至截至 201906). 12 表表 2：主要半导体设备国产化率及供应商：主要半导体设备国产化率及供应商 . 14 表表 3：近年来长江存储：近年来长江存储对国内设备商的采购情

20、况对国内设备商的采购情况 . 14 表表 4：全球市值排名前：全球市值排名前 50 家半导体公司家半导体公司 . 15 表表 5：国内外半导体设备龙头公司：国内外半导体设备龙头公司 . 16 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 5 科技进步推动设备投资额台阶式上升科技进步推动设备投资额台阶式上升 半导体半导体设备是设备是半导体半导体产业产业进步的进步的核心核心发动机发动机 作为作为半导体产业的发动机，半导体产业的发动机，半导体设备半导体设备是半导体技术是半导体技术迭代迭代的基石。的基石。大型制造业 的发展都需要其产业设备的发展推动，半导体产业也是如此。踏着晶体管集成 度约 18 个月

21、翻番的摩尔定律旋律。半导体工艺从上世纪 70-80 年代的 3-10 微 米，发展至目前最先进的 7nm 制程，设备的进步起着至关重要的基石作用。 集成电路制造工艺复杂，所需设备种类广泛，设备精密度要求高。集成电路的 制作是将在 EDA 软件上设计好电路图制作成掩模(Mask)， 然后通过众多复杂的 工艺，像搭积木一般，一层一层构建在硅晶圆之上，形成裸芯片，然后进行封 装测试，成为成品。整个制造流程大约涉及到 300-400 道工序，半导体材料、 设备和洁净工程等上游产业链作为重要支撑。 图图 1：摩尔定律下的摩尔定律下的半导体工艺半导体工艺升级升级 图图 2：设备设备升级升级推动推动线宽线宽

22、制程能力提升制程能力提升 资料来源: 台积电，国信证券经济研究所整理 资料来源: 知乎，国信证券经济研究所整理 在新一轮科技创新推动下，在新一轮科技创新推动下，半导体设备产业半导体设备产业迎来加速增长迎来加速增长 2000 年以来全球设备市场发展趋势回顾： PC 电脑联网电脑联网时代时代(2000-2009)：全球顶尖芯片制程能力在 10038nm，半导体 制程设备行业的市场规模位于 200300 亿美元/年的平均水平。 智能手机智能手机移动互联网移动互联网时代时代(2010-2017): 全球顶尖芯片制程能力在 3216nm， 半导体制程设备行业的市场规模上升到 350400 亿美元/年的平

23、均线上。 5G、人工智能和物联网、人工智能和物联网时代开启时代开启(2018-2025)：全球顶尖芯片制程能力达到 510nm，半导体制程设备的市场规模有望增加到 600650 亿美元/年及以上 的数量级。 Semi 预计，2019-2021 年设备市场销售规模可达依 576/608/668 亿美元，随 着 5G 推动半导体设备行业规模将创历史新高，中国地区半导体设备销售市场 呈现较快增长。 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 6 图图 3：半导体半导体设备市场规模呈现设备市场规模呈现 710 年的年的波浪波浪式增长式增长 资料来源: Semi、日本半导体协会，国信证券经济研究所整理

24、 工艺制程工艺制程世代世代升级升级催化新一代半导体催化新一代半导体制程设备制程设备，投资规模逐级提升，投资规模逐级提升 先进制程对设备需求显现日益加速增长。半导体技术制程随着摩尔定律的节奏 而进步，每更新一代工艺制程，则需更新一代更为先进的制程设备。以台积电 为例，每个节点的投资额迅速攀升，其中 16nm 制程 1 万片/月产能投资 15 亿美元，7nm 制 程 1 万片/月产能投资估计 30 亿美元，5nm 制程 1 万片/月 产能投资估计 50 亿美元，而 3nm 则预估需要 100 亿美元。 图图 4：20072022(E)晶圆制造每万片晶圆制造每万片/月产能的投资量级呈现加速增长月产能

25、的投资量级呈现加速增长 资料来源: SEMI Research，国信证券经济研究所整理 拆分拆分细分半导体细分半导体设备设备投资投资占比占比，光刻、沉积、刻蚀和清洗等光刻、沉积、刻蚀和清洗等投资投资占比较高占比较高 根据 SEMI 历史数据，按照产业链上下游来看晶圆制造及处理设备类投资金额 最大，占总设备投资的 81%；封测环节设备投资约占总设备投资的 15%，晶圆 制造及处理设备为半导体行业中固定资产的核心。 晶圆制造设备投资中主要分为光刻机、 刻蚀机、 薄膜设备、 扩散离子注入设备、 湿法设备、过程检测等六大类设备，其中光刻、刻蚀和薄膜沉积设备等占比较 高，光刻机约占总体设备销售额的 30

26、%，刻蚀约占 20%，薄膜沉积设备约占 25%(PVD 15%、CVD 10%)。 -100% -50% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 0 100 200 300 400 500 600 700 800 2005-12-312006-12-312007-12-312008-12-312009-12-312010-12-312011-12-312012-12-312013-12-312014-12-312015-12-312016-12-312017-12-312018-12-312019(E)2020(E)2021(E) 中国台湾韩国北美日本中国大陆

27、欧洲其他地区同比:合计同比:中国大陆 7.5 10 15 32 50 100 0 20 40 60 80 100 120 2007/12/312010/12/312015/12/312018/12/312019/12/312022(E) 平均每万片投资总金额(亿美元) 45nm 28nm 16nm 7nm 5nm 3nm PCPC 互联网时代互联网时代 制程能力：制程能力：1 10038nm0038nm 设备市场规模设备市场规模 2 20000 300300 亿亿 智能手机时代智能手机时代 制程能力：制程能力：3216nm3216nm 设备市场规模设备市场规模 350350 450450 亿亿

28、 物联网及人工智能物联网及人工智能 制程能力：制程能力：1010 5 5nmnm 设备市场规模设备市场规模 60600 0 6 65 50 0 亿亿 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 7 图图 5：半导体设备投资按半导体设备投资按产业链环节分类产业链环节分类(亿美元亿美元) 资料来源:SEMI，国信证券经济研究所整理 图图 6：半导体半导体资本支出占比拆分资本支出占比拆分 图图 7：晶圆制造设备投资占比拆分：晶圆制造设备投资占比拆分 资料来源:中国产业信息网，国信证券经济研究所整理 资料来源: 中国产业信息网，国信证券经济研究所整理 287 320 220 118 295 343

29、282 254 293288293 331 502 64 51 35 16 42 38 36 27 36 33 34 35 54 0 100 200 300 400 500 600 700 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 半导体设备:销售额:晶圆处理设备半导体设备:销售额:测试设备 半导体设备:销售额:封装设备半导体设备:销售额:其他 厂房厂房 20%20% 晶圆制造晶圆制造 65%65% 组装封装组装封装 5%5% 测试测试 7%7% 其他其他 3%3% 光刻设备光刻设备 30%30% 刻蚀设备

30、刻蚀设备 20%20% PVDPVD设备设备 15%15% CVDCVD设备设备 10%10% 量测设备量测设备 10%10% 离子注入离子注入 5%5% 抛光抛光 5%5% 扩散扩散 5%5% 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 8 全球全球半导体设备半导体设备海外海外公司寡头垄断公司寡头垄断 半导体设备产业链全景图半导体设备产业链全景图 图图 8：半导体设备半导体设备产业链产业链全景图全景图 资料来源: SEMI、日本半导体业协会、中国半导体协会，论文文库、国信证券经济研究所整理 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 9 全球半导体设备市场集中度较高，全球半导体设备市场集

31、中度较高， 主要设备龙头主要设备龙头 CR4 达达 57% 主要核心设备领域仍然海外厂商主导，2018 年全球半导体设备厂商 CR4 达到 57%， CR10 达到 78%， 市场集中度相对较高。 国内设备厂家在单晶炉、 刻蚀、 沉积、 划片、 减薄等环节实现逐步突破， 多个中高端产业链环节依赖国外进口。 图图 9：全球晶圆制造设备厂历年营收：全球晶圆制造设备厂历年营收(亿美元亿美元) 图图 10：全球晶圆制造设备厂市场份额：全球晶圆制造设备厂市场份额 资料来源:SEMI，国信证券经济研究所整理 资料来源: SEMI，国信证券经济研究所整理 细分环节核心设备细分环节核心设备均被海外公司寡头垄断

32、均被海外公司寡头垄断 光刻机光刻机市场规模约市场规模约 160 亿美元亿美元，3 大龙头拥有大龙头拥有 95%市场市场 国外国外 EUV 光刻机龙头为光刻机龙头为 ASML、尼康、佳能等、尼康、佳能等，ASML 为龙头已能够实现前 道 5nm 光刻。上海微电子是国内顶尖的光刻机制造商，公司封装光刻机国内市 占率 80%， 全球 40%， 光刻机实现 90nm 制程， 并有望延伸至 65nm 和 45nm， 公司承担多个国家重大科技专项及 02 专项任务。 图图 11：全球：全球主要光刻机主要光刻机设备厂历年营收设备厂历年营收(亿美元亿美元) 图图 12：光刻设备原理图光刻设备原理图 资料来源:SEMI，国信证券经济研究所整理 资料来源: SEMI，国信证券经济研究所整理 刻蚀设备刻蚀设备市场规模约市场规模约 115 亿美金，亿美金，海外前海外前 3 大供应商拥有大供应商拥有 94%市场份额市场份额 在半导体制造中有两种基本的刻蚀工艺：湿法腐蚀和干法刻蚀，目前全球主流 刻蚀工艺为干法刻蚀。 在湿法刻蚀中，液体化学试剂以化学方式去除硅片表面的材料。湿法腐蚀一般 只是用在尺寸较大的情况下（大于 3 微米） 。干法刻蚀是把硅片表面曝露于气态 中产生的等离子体，等离子体通过光刻胶