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国产半导体设备技术加速追赶,国产替代正当时,2支买入级别股票

关键词:投资 黄金 光大证券 晶盛机电 电子行业   发布时间:2019-08-14 07:00:01

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20190307-光大证券-半导体设备行业深度报告:国产半导体设备技术加速追赶,国产替代正当时

光大证券 作者:王锐,殷磊,杨明辉

全文60页,将重点摘录本文,感兴趣的投资者可阅读研报原文。原文中详细介绍了买入和推荐级别的个股基本面和详细信息

设备简介:技术高、进步快、种类多、价值大。半导体行业技术高、进步快,一代产品需要一代工艺,而一代工艺需要一代设备。IC制造设备主要分为光刻机、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,其中光刻机约占总体设备销售额的18%,刻蚀机约占20%,薄膜设备约占20%。

市场规模:2020全球预计超700亿美元,中国大陆约占20%。SEMI预计2020年半导体设备市场将增长20.7%,达到719亿美元,创历史新高。2017年中国大陆市场需求规模约占全球的15%左右,2020年预计占比将达到20%,约170亿美元。

竞争格局:从总体到局部,市场集中度高。半导体设备市场集中度高,主要有美日荷厂商垄断。总体上看,半导体设备市场CR10超60%,前五名分别为应用材料、拉姆研究、东京电子、阿斯麦和科磊半导体;局部上看,每一大类设备市场均呈现寡头竞争格局,前两名厂商占据一半以上的市场份额。

国产化情况:国产自给率低,技术加速追赶。根据中国电子专用设备工业协会数据,预计2018年国产泛半导体设备销售额约109亿元,但真正的IC设备国内市场自给率仅有5%左右,国产替代空间巨大。在02专项的统筹规划下,国内半导体厂商分工合作研发不同设备,涵盖了主要设备种类。国内厂商仍处于技术追赶期,但随着摩尔定律趋近极限,技术进步放缓,国内厂商与全球龙头技术差距正在逐渐缩短,我们认为未来3-5年将是半导体设备国产替代黄金战略机遇期。

我们的创新之处

半导体行业技术高、进步快,一代产品需要一代工艺,而一代工艺需要一代设备。SEMI 预计 2020 年半导体设备市场将增长 20.7%,达到 719 亿美元,创历史新高。2017 年中国大陆市场需求规模约占全球的 15%左右, 2020 年预计占比将达到 20%,约 170 亿美元。全球半导体设备市场集中度高,主要有美日荷厂商垄断,国内自给率仅有 5%左右,国产替代空间巨大。在 02 专项的统筹规划下,国内半导体厂商分工合作研发不同设备。随着摩尔定律趋近极限,半导体行业技术进步放缓,国内厂商与全球龙头技术差距正在逐渐缩短,我们认为未来 3-5 年将是半导体设备国产替代黄金战略机遇期。

投资观点

随着半导体制造向国内转移,新建大量晶圆厂,半导体设备需求旺盛, 国产替代空间巨大;同时,考虑到摩尔定律趋近极限,技术进步放缓,国产厂商技术加速追赶,国产替代正当时,我们首次给予半导体设备行业“买入” 评级。

维持国内产品丰富的半导体设备龙头北方华创“买入”评级; 维持从高纯设备向IC 清洗机延伸的至纯科技“买入”评级;

维持从面板设备向IC 过程检测设备延伸的精测电子“增持”评级; 维持国内封测设备龙头长川科技“增持”评级;

建议关注受益于大硅片国产化的单晶炉龙头晶盛机电;

建议关注有望登陆科创板的国内介质刻蚀机龙头中微半导体; 建议关注有望登陆科创板的国内光刻机龙头上海微电子;

建议关注国内清洗机龙头盛美半导体。

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概览篇:全球垄断,02 专项顶层设计求突破

1.1、设备简介:技术高、进步快、种类多、价值大

半导体行业技术高、进步快,一代产品需要一代工艺,而一代工艺需要一代设备。半导体产业技术进步主要有两大方向:一是制程越小→晶体管越小→ 相同面积上的元件数越多→性能越高→产品越好;二是硅片直径越大→硅片面积越大→单个晶圆上芯片数量越多→效率越高→成本越低。

图表 1:制程变小&硅片变大双轮驱动半导体技术进步

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半导体设备属于高端制造装备,其价值量较高。比如高端 EUV光刻机单价甚至超过 1 亿美金。总体上看,IC 制造设备市场中刻蚀机、光刻机、薄膜设备的价值量占比较高。

图表 4:半导体制造前道设备市场规模(百万美元)

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1.2、市场规模:2020全球预计超 700亿美元,中国大陆占比超 20%

2020 年全球半导体设备市场规模预计超 700 亿美元。根据 2018 年 12 月 12 日 SEMI 在SEMICON Japan 2018 展览会上发布年终预测报告显示,2018 年新的半导体制造设备的全球销售额预计将增加 9.7%达到 621 亿美元,超过2017 年创下的566 亿美元的历史新高。预计2019 年设备市场将收缩4.0%至 596 亿美元,但 2020 年将增长 20.7%,达到 719 亿美元,创历史新高。

2020 年中国大陆市场规模占比超 20%,约 170 亿美元。根据 SEMI 数据,2017 年中国大陆半导体设备销售额 82.3 亿美元,同比增长 27%,约占全球的 15%,预计 2020 年占比将超过 20%,约 170 亿美元。

图表 5:全球半导体设备销售额及增速预测(2018.12)

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1.3、竞争格局:从总体到局部,市场集中度高

半导体设备市场集中度高,CR10 超 60%。全球半导体设备生产企业主要集中于欧美、日本、韩国和我国台湾地区等,以美国应用材料、荷兰阿斯麦、美国泛林集团、日本东京电子、美国科天等为代表的国际知名企业起步较早, 经过多年发展,凭借资金、技术、客户资源、品牌等方面的优势,占据了全球集成电路装备市场的主要份额。

图表 6:2017 年半导体制造设备前 10 强

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图表 7:2017 年半导体设备竞争格局

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1.4、国产化情况:国产设备自给率低,技术加速追赶

国产设备自给率低,进口替代空间大。供给端看,根据中国电子专用设备工业协会对国内 42 家主要半导体设备制造商的统计,2017 年国产半导体设备销售额为 89 亿元,自给率约为 14.3%。中国电子专用设备工业协会统计的数据包括 LED、显示、光伏等设备,我们认为实际上国内集成电路 IC 设备国内市场自给率仅有 5%左右,在全球市场仅占 1-2%。

图表 8:国产半导体装备产业销售额(供给端,亿元)

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02专项顶层设计,技术加速追赶。2002年之前,我国集成电路设备基本全进口,中国只有 3家集成电路设备厂商,由北方微电子、北京中科信和上海微电子分别承接国家“863”计划中的刻蚀机、离子注入机和光刻机项目。2006年,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》设立国家科技重大专项——极大规模集成电路制造装备及成套工艺科技项目(简称 02专项)研发国产化设备,并于 2008年开始实施。2008年之前我国 12英寸国产设备为空白,只有 2 种 8 英寸设备。

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图表 11:2018H1 国产半导体设备厂商十强

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国内 IC 制造设备工艺覆盖率仍比较低,国产厂商技术加速追赶。国产全部IC 设备在逻辑 IC 产线上 65/55nm 工艺覆盖率才 31%,40nm 工艺覆盖率仅17%,28nm 工艺覆盖率仅 16%;在存储芯片产线上的工艺覆盖率大概约为15-25%。随着摩尔定律放缓,国产厂商技术加速追赶。以北方华创刻蚀机为例,2007 年研发出 8 寸 100nm 设备,比国际大厂晚 8 年;2011 年研发出12寸65nm设备,比国际大厂晚6年;2013年研发出12寸28nm设备,比国际大厂晚 3~4 年;2016 年研发 12 寸 14nm 设备,比国际大厂晚 2~3 年。

图表 13:北方华创刻蚀机研发进展

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风险分析:行业周期性风险、设备领域技术风险、市场竞争加剧风险。

2、风险分析

行业周期性风险:集成电路装备行业随集成电路产业的周期性波动而波动。另外,泛半导体行业的其他应用领域如半导体照明、光伏行业等也存在同样的周期性波动,进而会影响上游设备市场的需求变化。

设备领域技术风险:目前国内集成电路装备产业化技术水平与国际先进技术水平尚存一定的差距,处于加速追赶态势。同时集成电路设备技术研发支出较大,验证周期较长,导致新产品、新技术的研发及产业化均存在一定风险。

市场竞争加剧风险:随着国内半导体设备公司技术实力的不断提升,国际竞争对手对国产厂商的重视程度也在增加,后续不排除国际竞争对手采取进一步提升在中国大陆市场竞争力的策略,这可能会使国产厂商未来面临竞争加剧的风险。

写在后面:

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