半导体设备行业深度报告:2020,中国半导体设备的转机之年

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2019 年第四季度或是半导体设备产业恢复高增长的向上拐点

5G 产业浪潮驱动,全球半导体设备市场出现改善迹象

全球半导体、半导体设备行业景气度与全球 GDP 增速相关性较高,但波动幅度更大。半 导体行业虽然有科技革命驱动,但也会受到全球经济的影响而出现周期性波动。通过数据, 我们可以发现 2005~2018 的十几年里,半导体及设备市场规模波动性较大,且与全球经 济的景气度密切相关。

全球及中国半导体市场需求或已进入筑底阶段。2019 年来受全球宏观经济承压、消费电 子下游需求减弱等因素影响,国内外半导体市场销售额均出现了同比下滑。据 SEMI数据, 全球、中国市场单月销售额分别于 2019 年 4 月、2 月跌至近两年最低点,此后均进入环 比回升通道,截至 2019 年 9 月单月销售仍明显低于上年同期,但同比增速的下滑幅度已 经有所企稳。受益于 5G、物联网(IoT)、人工智能(AI)等新一轮技术变革所带来的增 量需求,我们认为 2019Q4~2020 年半导体下游需求具备复苏条件。

纵观半导体及设备产业的历史,每一次市场低迷都随着技术创新的到来而结束 并开启新的成长期,虽然全球半导体及设备市场 2019 年处于增速换挡调整期,2020 年以 后 5G、物联网(IoT)、人工智能(AI)等领域的技术浪潮有望催生产业的新一轮成长。 集成电路旺盛的市场需求带动产业的不断升级和投资的加大,有力促进了集成电路装备制 造行业的发展,因此半导体设备市场与集成电路产业景气状况紧密相关。我们认为,虽然 短期来看 2019 年 PC、智能手机等渗透率接近高位在一定程度上影响了半导体及设备行 业的持续快速发展,但 5G、物联网(IoT)为代表的新需求及其带动的云计算、人工智能、 大数据等新应用的兴起,有望开启半导体及设备行业的增量需求。

全球 5G 产业的高速发展将对半导体及设备需求产生较大的拉动作用。5G 技术的核心在 于芯片,无论是基站还是移动手机,都与之息息相关。直接受益于 5G 大规模商用的芯片 包括存储芯片、计算芯片、控制芯片、智能手机芯片、基带芯片等。

1)存储芯片:流量的增长是 5G 时代的特征之一,无论是服务器还是云,5G 的高速度、 大流量自然会带来存储的大量需要,移动终端 10G 内存+512G 存储容量可能会成为主流 配置。我们认为随着 5G 大规模商用进程的推进,2019 下半年至 2020 年的季度存储需求 量将会同比大幅增加。目前在存储芯片领域,美国、韩国、中国台湾等居于主导地位,中 国大陆以长江存储、合肥长鑫为代表的本土存储芯片制造企业正在密集投资、奋起直追, 并已取得产能和技术的阶段性突破。

2)计算芯片:服务器、核心网、基站等都需要计算芯片。除了少数服务器芯片我国有一 定的产品和技术积累,绝大部分计算芯片基本上是美国企业引领世界。

3)智能手机芯片:移动通信最重要的一个终端就是智能手机,智能手机芯片不仅要进行 计算,还要进行专门的处理,比如 GPU 进行图像处理,NPU 进行 AI 处理,智能手机芯 片还需要体积小、功耗低等特性。华为、苹果、三星等厂商都在研发自己的旗舰机芯片。

此外,未来 5G 的影响将远远超出技术产业的范围而影响到社会各个层面,催生新的应用 场景,推动新的经济活动,进而对全球范围的各类芯片需求产生更加广泛、普遍的拉动和 刺激,进而带动半导体设备需求进入新的成长期。

5G 时代,全球存储芯片产能扩张对刻蚀设备、薄膜沉积设备的需求拉动较为突出。5G 产 业发展催生增量需求,叠加下游技术进步对半导体工艺及设备提出更高要求,刻蚀、光刻、 薄膜沉积等关键工艺设备的增量需求空间或将较为广阔。其中存储芯片扩产对设备的拉动 效果显著,例如在 3D NAND 存储芯片领域,随着堆叠层数不断增多,刻蚀、薄膜沉积工 艺难度和次数不断增加,刻蚀设备、薄膜沉积设备需求更为受益,薄膜沉积设备需求增长 幅度可能最大。

上述产业变革所带来的新趋势已经对半导体产业需求及企业发展方向产生刺激, 逐渐向设备环节传导, 2019 年第四季度有望成为全球半导体设备产业需求及订单回升的 向上拐点,部分主流晶圆厂资本支出及北美半导体设备制造商销售情况均已出现复苏迹象:

1)晶圆厂资本开支是半导体设备需求的直接影响因素,2018 年台积电、中芯国际等晶圆 厂资本支出均较上年同期有所下滑,但从 2019 年前三季度来看,上述企业的资本支出已 出现明显同比增长,台积电、中芯国际增幅分别达 44%、11%。据 IC Insights 预测,三 星、台积电 2019Q4 单季资本支出有望创下历史新高。

2)自 2019 年 4 月以来,北美半导体设备企业出货金额的同比下滑幅度一直呈现收窄趋 势,9 月同比下滑幅度缩小到 6%,北美是全球半导体设备龙头企业最为集中的区域,因 此北美半导体设备企业出货金额变化一定程度上也反映了全球设备需求的好转。

3)与北美半导体设备企业出货变化趋势接近,全球薄膜沉积、刻蚀设备龙头应用材料、 泛林半导体单季收入同比变化幅度在 2019Q2 跌至底部,2019Q3 同比变化率均进入了回 升阶段。

逆周期投资强化中国设备市场韧性,本土企业收入及订单向上拐点到来

中国大陆正处于晶圆制造产能扩张的历史性阶段,逆周期投资是中国半导体设备需求韧性 和成长性较强的重要支撑。中国大陆作为全球最大半导体消费市场,消费重心一定程度上 也牵引产能重心转向中国,同时叠加国家战略支持,全球产能不断向中国转移,中资、外 资半导体企业纷纷在中国投资建厂, 2019~2021 年中国本土企业有望成为晶圆厂建设的主 力,大陆半导体设备需求增长具备坚实基础。

受益于晶圆厂建设快速推进,2020 年中国大陆半导体设备市场规模有望跃居全球之首。2008~2018 年,全球半导体设备市场的地区分布不断变化。2016 年中国台湾以 122 亿美 元市场规模位居榜首,2018 年韩国则以 177 亿美元设备销售跃居第一,中国大陆、中国 台湾分别以 131、102 亿美元紧随其后。据 SEMI 预计,2019~2020 年韩国、中国大陆、 中国台湾将分列世界前三大设备市场,2020 年中国大陆有望升至全球最大设备市场。值 得关注的是,作为全球半导体最具活力和发展前景的市场区域之一,中国大陆市场的全球 比重总体呈显著上升趋势,由 2005年的4%提高到 2018年的20%,据 SEMI预测,2019、 2020 年中国市场的全球占比有望大幅提升到 22%、25%。

本土晶圆厂先进制程的产能扩张和技术逐步成熟,为国产设备提供了更好的验证试用平台 和进口替代机会。根据半导体行业内“一代设备,一代工艺,一代产品”的经验,半导体 产品制造要超前电子系统开发新一代工艺,而半导体设备要超前半导体产品制造开发新一 代产品,因此海外半导体设备龙头企业的技术发展历程均离不开全球一流晶圆厂紧密配合, 合作开发、技术协同和产品验证至关重要。目前,以中芯国际、长江存储、合肥长鑫为代 表的本土半导体制造企业正分别在逻辑电路芯片、3D NAND 存储芯片、DRAM 存储芯片 领域布局先进制程产能,是中国半导体制程工艺技术走在最前沿的企业。中芯国际 28nm 制程的发展成熟已经为本土企业带来了可观的验证机会,据中国电子专用设备工业协会数 据,2019 上半年国产设备在集成电路生产线设备市场占比达到 10%左右。我们认为,随 着中芯国际、长江存储、合肥长鑫等企业在工艺技术上的进一步发展将为国产设备带来更 前沿的验证机会和更广阔的进口替代市场,国产设备份额上升潜力较大。

受益于全球半导体设备需求复苏和中国本土晶圆厂产能扩张、技术进步所带来的进口替代 机遇,我们认为国产半导体设备行业正在处于向上的拐点期,2019 下半年到 2020 上半年 本土企业有望陆续开始显现回升态势。

2019 年全球半导体产业景气度下行对国产设备企业也产生了一定影响,根据中国电子专 用设备工业协会对国内 42 家半导体设备制造商的统计,2019 上半年中国国产半导体设备 销售收入同比增长 12.2%,增速有所减缓。

从单季度收入角度来看,国内晶圆加工设备、测试设备代表企业北方华创、长川科技 2019Q1、Q2 收入增速也出现了放缓,但 2019Q3 两家企业单季收入增速明显回升,分别 达 53%、79%,且增速远远超过海外龙头应用材料、泛林半导体同期增速(分别为-14%、 -7%)。

基于上述讨论,我们认为中国半导体设备市场及本土企业的向上拐点或已到来,且成长韧 性强于全球, 2020年有望实现领先于海外的更快增长。 据SEMI预测,在经历了2016~2018 年的高速增长后,2019 年全球半导体设备销售规模或面临收缩,为 527 亿美元/yoy-18%, 2020 年有望受益于存储器资本支出增长和中国大陆新项目推动,回升至 588 亿美元 /yoy+12%。相比于全球市场, 2005~2018 年中的多数年份中国市场实现了更快增长,SEMI 预计 2019 年中国大陆市场回调至 117 亿美元/yoy-11%,下滑幅度小于全球市场,2020 年达 145 亿美元/yoy+24%,增速明显高于全球市场。

国内设备产业体系形成,优势企业初步具备进口替代能力

设备制造业是半导体产业的基础,是完成晶圆制造、封装测试环节和实现集成电路技术进 步的关键。所需专用设备主要包括晶圆制造环节所需的光刻机、化学/物理汽相沉积 (CVD/PVD)设备、刻蚀机、离子注入机、工艺检测设备等;封装环节所需的切割减薄 设备、度量缺陷检测设备、键合封装设备等;测试环节所需的测试机、分选机、探针台等; 以及其他前端工序所需的扩散、氧化及清洗设备等。这些设备的制造需要综合运用光学、 物理、化学等科学技术,具有技术壁垒高、制造难度大、设备价值及研发投入高等特点。

得益于国内需求、政策支持、资本、人才储备,中国半导体制造具备突破的基础。中国 IC 产业处于“前有追赶目标,后无潜在对手”的国际格局中,“全球最大半导体消费市场” 的地位是中国“后发优势”的重要基础之一。叠加国家战略、资本实力、全球研发人才的 储备,推动硅材料、设计、制造、封装测试及装备实现国产化突破的基础坚实而稳固。

目前中国本土半导体设备产业中已涌现出一批优秀企业,国产半导体设备逐渐呈现谱系化 发展,其中在细分领域走在国内前列的企业包括:北方华创(刻蚀设备、薄膜沉积设备、 清洗设备等)、 中微公司(刻蚀设备)、长川科技(测试设备)、晶盛机电(硅片生长、加 工设备)、上海微电子(光刻设备)、沈阳拓荆(薄膜沉积设备) 、中科仪(真空获得设备、 薄膜沉积设备)、盛美半导体(清洗设备)、华海清科(CMP 设备)、南京晶升能源(硅片 生长设备)等。

本土设备企业机遇与挑战并存,最“坏”的时代亦是最好的时代。我们认为总体上国产设 备产业必然受益,但产业链各环节的差异会很大。国产化须符合最朴素商业逻辑,即技术 或配套实力优于进口,这样才会有持续需求,光靠补贴和支持难以诞生优质企业。因此, 本土设备企业也面临最“坏”的时代,因为唯有技术准备充分的企业才能胜出。但我们认 为,在芯片需求持续上升、国产化投资加快、国家战略支持的大背景下,中国大陆本土半 导体制造企业的崛起有望带动一批本土优秀企业共同成长,国产设备有望借助大陆晶圆产 线的密集投资而实现渗透率提升,迎来最好的时代。

中微公司:CCP 刻蚀机优势持续强化,ICP 刻蚀机实现量产突破

中微公司专注于集成电路、LED 关键制造设备,核心产品包括:1)用于 IC 集成电路领 域的等离子体刻蚀设备(CCP、ICP)、深硅刻蚀设备(TSV); 2)用于 LED 芯片领域的 MOCVD 设备。等离子体刻蚀设备包括电容性等离子体刻蚀设备(CCP, Capacitively Coupled Plasma)和电感性等离子体刻蚀设备(ICP, Inductively Coupled Plasma)。电容 性等离子体刻蚀设备主要用于刻蚀氧化物、氮化物等硬度高、需要高能量离子反应刻蚀的 介质材料。电感性等离子体刻蚀设备主要用于刻蚀单晶硅、多晶硅等材料。MOCVD 即金 属有机化合物化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition), MOCVD 设备 是 LED 芯片生产过程中的关键设备。目前公司等离子体刻蚀设备已被广泛应用于国际一 线客户从 65 纳米到 14 纳米、 7 纳米和 5 纳米的集成电路加工制造及先进封装,截至 2018 年末中微公司累计已有 1,100 多个反应台服务于国内外 40 余条先进芯片生产线。(资料来 源:公司招股说明书)

据公司招股说明书,自成立以来公司专注于开发加工微观器件的大型真空工艺设备,包括 等离子体刻蚀设备和薄膜沉积设备:

1) CCP:公司从 2004 年建立起首先着手开发甚高频去耦合的 CCP 刻蚀设备 Primo D-RIE,到目前为止已成功开发了双反应台 Primo D-RIE,双反应台 Primo AD-RIE 和 单反应台的 Primo AD-RIE 三代刻蚀机产品,涵盖 65 纳米、45 纳米、32 纳米、28 纳 米、22 纳米、14 纳米、7 纳米到 5 纳米关键尺寸的众多刻蚀应用。

2) ICP:公司从 2012 年开始开发 ICP 刻蚀设备,到目前为止已成功开发出单反应台的 Primo nanova 刻蚀设备,同时着手开发双反应台 ICP 刻蚀设备。公司的 ICP 刻蚀设 备主要是涵盖 14 纳米、7 纳米到 5 纳米关键尺寸的刻蚀应用。

3) TSV:公司还顺应集成电路先进封装和 MEMS 传感器产业发展的需要,成功开发了电 感性深硅刻蚀设备。

4) MOCVD:薄膜沉积设备方面,2010 年中微公司开始开发用于 LED 器件加工中最关 键的设备——MOCVD 设备。公司已开发了三代 MOCVD 设备,该设备是一种高端薄 膜沉积设备,主要用于蓝绿光 LED 和功率器件等生产加工,包括第一代设备 Prismo D-Blue、第二代设备 Prismo A7 及第三代更大尺寸设备。

公司的刻蚀设备技术处于世界先进水平,符合产业发展趋势。在逻辑集成电路制造环节, 公司开发的高端刻蚀设备已运用在国际知名客户最先进的生产线上并用于7纳米器件中若 干关键步骤的加工;同时,公司根据先进集成电路厂商的需求优化 5 纳米及更先进的刻蚀 设备和工艺。在 3D NAND 芯片制造环节,公司的电容性等离子体刻蚀设备技术可应用于 64 层的量产,同时公司根据存储器件客户的需求正在开发极高深宽的刻蚀设备和工艺; 公司也根据逻辑器件客户的需求,正在开发更先进的大马士革等刻蚀应用的设备。由于公 司开发出与美国设备公司具有同等质量和相当数量的等离子体刻蚀设备并实现量产,美国 商务部在 2015 年宣布解除了对我国等离子体刻蚀设备多年的出口管制。(资料来源:公 司招股说明书)

据公司 2019 中报,2019 年以来,公司 CCP 刻蚀机优势持续强化,ICP 刻蚀机实现量产 突破。

1)CCP 刻蚀设备:保持竞争优势,批量应用于国内外一线客户的集成电路加工制造, 2019 年公司已成功取得 5 纳米逻辑电路、64 层 3D NAND 制造厂的订单。在验证顺利的情况 下,公司将紧跟客户的生产计划、量产需求有序制定生产计划。

2)ICP 刻蚀设备:公司继续开拓 ICP 设备业务,已在某先进客户验证成功并实现量产, 并有设备在其他数家客户的生产线上验证。公司积极推进客户验证,并计划开展新的客户 验证,进一步提高产品的技术先进性和市场竞争力。

刻蚀设备行业集中度较高,泛林半导体占据刻蚀机市场份额半壁江山。随着半导体技术进 步带来器件互连层数增多,介质刻蚀设备的使用量不断增大,泛林半导体利用其较低的设 备成本和相对简单的设计,逐渐在 65nm、45nm 设备市场超过 TEL 等企业,占据了全球 大半个市场,成为行业龙头。根据 The Information Network 的数据显示,泛林半导体在 刻蚀设备行业的市占率自 2012 年起逐步提高,从 2012 年的约 45%提升至 2017 年的约 55%,主要替代了东京电子的市场份额,东京电子的市场份额从 2012 年的 30%降至 2017 年的 20%,但仍然保持第二的位置。应用材料始终位于第三,2017 年约占 19%的市场份 额。前三大公司在 2017 年占据总市场份额的 94%,行业集中度高,技术壁垒明显。

我们认为,中国国产 CCP 刻蚀机有望对应用材料、东京电子等海外龙头的同类产品逐步 实现替代。中微公司的刻蚀设备虽然在销售规模上离全球半导体设备巨头尚有一定差距, 但其部分技术水平已达到国际同类产品的标准,并已应用于全球最先进的 7 纳米和 5 纳米 生产线。据公司招股说明书,2017~2018 年两家国内知名存储芯片制造企业采购的刻蚀设 备台数订单份额中公司分别占比达 15%、17%。公司自主研发的刻蚀设备正逐步打破国际 领先企业在国内市场的垄断,已被海内外主流集成电路厂商接受。

公司技术储备和研发经验深厚,是中长期竞争力的必要保障。公司拥有多项自主知识产权 和核心技术,截至 2019 年 6 月 30 日,公司已申请 1,280 项专利,其中申请发明专利 1,118 项;已获授权专利 961 项,其中授权发明专利 814 项。公司先后承担了五个国家科技发 展重大专项研发项目,是执行国家科技发展重大专项的标杆单位。公司已顺利完成四个等 离子体刻蚀机的开发和产业化项目,目前正在执行的第五个研发项目已提前两年达到预定 技术指标。(资料来源:公司招股说明书)

北方华创:半导体设备布局渐趋完备,打造“平台型”产品体系

北方华创是国内目前产品品类覆盖最广的半导体设备“平台型”企业。北方华创拥有半导 体装备、真空装备、新能源锂电装备及精密元器件四个事业群,为半导体、新能源、新材 料等领域提供全方位解决方案。公司现拥有四大产业制造基地,营销服务体系覆盖欧、美、 亚等主要国家或地区。北方华创建立了丰富而有竞争力的产品体系,半导体装备包括刻蚀 机、PVD、CVD、氧化/扩散炉、清洗机及气体质量流量控制器等品类。据公司 2018 年报, 半导体设备在集成电路领域形成了 28 纳米设备供货能力,14 纳米工艺设备处于客户工艺 验证阶段。

据公司 2019 中报,2019 年公司刻蚀机、PVD、CVD、立式炉、清洗机等半导体工艺设 备陆续批量进入国内 8 寸和 12 寸集成电路存储芯片、逻辑芯片及特色芯片生产线,部分 产品进入国际一流芯片产线及先进封装生产线。由公司自主研发的14nm等离子硅刻蚀机、 单片退火系统、LPCVD 已成功进入集成电路主流代工厂;28nm Hardmask PVD、Al-Pad PVD 设备已率先进入国际供应链体系;12 英寸清洗机累计流片量已突破 60 万片大关;深 硅刻蚀设备也已进入东南亚市场。

长川科技:探针台、数字测试机新品蓄力,有望实现测试设备全品类布局

长川科技目前主导产品为测试机、分选机和探针台等,在国内市场中产品链较为完整,产 品可以覆盖晶圆制造和封测两大工序环节。同时受益于国内芯片设计产业的国产化需求上 升,公司后续有望取得技术水平的提升,并有望进一步扩大产品覆盖范围。

公司成功研制了数字测试机和探针台等较高技术含量的新产品。

1)在数字测试机方面:据公司 2019 中报,公司目前已成功研制并开发了基于 200Mbps 数字测试速率、1G 向量深度以及 128A 电流测试能力的数字测试机。

2)在探针台方面:据公司 2019 中报,公司在集成电路分选系统的技术基础上,已开发了 我国首台具有自主知识产权的全自动超精密 12 寸晶圆探针台(CP12),兼容 8/12 寸晶圆 测试。

长川科技的产品链完整度处于行业内领先地位。在成功研制数字测试机和探针台后,公司 产品覆盖了测试机、探针台和分选机三大块主要测试设备,产品链完整度处于行业内领先 地位。据各公司官网,国内本土测试设备龙头华峰测控的产品线仅覆盖测试机,全球测试 设备龙头爱德万和泰瑞达的主流产品为测试机,爱德万还拥有部分分选机;科休的产品线 涵盖分选机和部分测试机,东京电子致力于探针台产品。

公司通过对长新投资 90%的股权收购,获得新加坡 STI 公司 100%的控制权。据 2019-064 号公告,长川科技于 2019 年 8 月 1 日完成了长新投资 90%股权过户,获得实际标的资产 STI 100%的控制权。

STI 是研发和生产为芯片以及晶圆提供光学检测、分选、编带等功能的集成电路封装检测 设备商。STI 的主要产品有转塔式测编一体机、平移式测编一体机、膜框架测编一体机和 晶圆光学检测机。STI 产品的下游客户包括德州仪器、美光、意法半导体、三星等大型半 导体生产公司及日月光、安靠技术等世界一流的半导体封装和测试外包服务商,具备领先 的客户优势。(资料来源:长川科技发行股份购买资产暨关联交易报告书)

STI 的 AOI 核心技术有望为公司探针台及测试机的进一步研发提供技术储备,整合 STI 有望为公司扩充产品链及客户群,发挥协同效应。长川科技与 STI 将利用双方的资源优势、 研发优势,进一步优化资源配置、提高资产利用效率,以提升整体盈利能力。

2019 年公司继续加大对新产品投入,为数字测试机、探针台、MEMS 分选机&测试机等 新品的推广做技术研发储备。公司重点研发高速数字系统信号传输、阻抗匹配、同步及延 时控制、多工位测试、研究压力、温度及 MEMS 集成电路等信号测试技术,为数字测试 机和 MEMS 测试机等新产品的推出做准备。加强在微米级平移定位及输送技术、高功率 顶升技术、针卡自动加载技术、超精密多目多级视觉定位技术、多关节晶圆机器人技术、 多运动元合成控制技术、外场施加技术等诸多关键技术方面做技术研究,为探针台和 MEMS 分选机的研发、生产做储备。我们认为,公司将有望持续完善产品链,进一步强 化中高端市场的占有率,增加测试产品大类,提升盈利能力。

晶盛机电:半导体单晶炉批量化销售,向硅片后道加工设备不断延展

晶盛机电是国内领先的晶体生长、加工装备研发制造和蓝宝石材料生产的高新技术企业。 公司主营产品为全自动单晶炉、多晶铸锭炉等,应用于太阳能光伏、集成电路、LED 等新 兴产业。公司较早掌握了国内领先的半导体硅材料生长的装备技术,在半导体领域实现了 8~12 英寸大硅片制造用晶体生长及加工的核心装备国产化。公司产品覆盖晶体生长、切 磨抛和监测等各个环节,已逐步从单一的设备制造商转型成了立足于“新材料、新装备” 的国际领先的设备供应商和高端晶体材料生产商。

目前公司已形成以单晶炉、区熔炉为核心,后道智能加工设备为重要配套的半导体硅片设 备产品体系,成为实现 8、12 英寸硅片制造设备国产化的领军企业:

1)前道晶体生长设备(单晶炉):据公司公告(编号 2019-005),公司承担的国家科技重 大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”项目的“300mm 硅单晶直拉生长装备 的开发”和“8 英寸区熔硅单晶炉国产设备研制”两项课题,已进入产业化阶段,8、12 寸半导体单晶炉已获得中环股份、金瑞泓、合晶等国内半导体硅片企业订单,并陆续交付;

2)后道加工设备(磨切抛设备等):目前公司已成功开发了半导体单晶硅滚圆机、单晶硅 截断机、全自动硅片抛光机、双面研磨机等新产品,产品结构不断丰富,建立硅片加工设 备领域的国产化优势;

3)其他产业配套布局:同时公司在半导体关键辅材、耗材及半导体精密部件领域(半导 体级石英坩埚、抛光液、阀门、磁流体部件等)的拓展也在稳步推进。

2017 年公司实施重大项目投资,携手下游龙头公司中环股份战略布局下游半导体硅片制 造。据公司 2017 年年报,2017 年公司出资 5 亿元参股中环领先半导体材料有限公司,占 注册资本的比例为 10%。该项目由中环股份、无锡市产业发展集团与公司共同投资,计划 投资 30 亿美元。公司投资中环领先符合公司“新材料、新装备”战略规划,通过协同合 作企业建设国际先进的大硅片研发和生产基地,有望形成更深远的产业布局,强化公司在 半导体关键设备领域的核心竞争力。

国产设备崛起还面临哪些问题?研发投入、税收压力、激励机制

半导体设备产业属于典型技术密集型行业,研发团队对企业发展至关重要,研发投入是企 业成长的核心驱动力。随着半导体行业的迅速发展、产品复杂程度与日俱增,生产半导体 产品所需的制造设备需要综合运用光学、物理、化学等科学技术,具有技术壁垒高、制造 难度大及研发投入高等特点。

本土企业的研发投入占比超过海外龙头,但在投入规模上与海外龙头仍存在很大差距。本 土企业作为后进者,在技术追赶过程中需要的研发投入相比收入体量来说很高,2018 年 北方华创、中微公司、长川科技研发支出的收入占比分别为 26%、25%、29%,明显高于 同期应用材料、泛林半导体、泰瑞达 12%、11%、14%。但另一方面,目前和海外龙头研 发投入的绝对值来看,本土企业的研发投入还很不足,2018 年应用材料研发支出达北方 华创的 16 倍,泛林半导体研发支出达中微公司的 19 倍,泰瑞达研发支出达长川科技的 34 倍。

较高的研发支出占比导致本土企业利润波动相对较大。由于半导体设备验证周期长,企业 的研发成果转化为新产品订单及收入存在一定时滞,因此对于尚处于发展初期的本土设备 企业而言,较高的研发投入可能导致企业利润波动较大,在行业复苏阶段利润端的改善或 滞后于收入端。

国内近年已出台集成电路产业税收减免政策,主要针对获利初期的企业及项目。财政部先 后于 2008、2012、2018 年出台税收政策减免集成电路生产企业所得税,对 2018 年以后 投资新设企业或项目:1)线宽<130nm 且经营期在 10 年以上的,第 1~2 年免征企业所得 税,第 3~5 年减半征收企业所得税;2)线宽<65nm 或投资额>150 亿元,且经营期在 15 年以上的,第 1~5 年免征企业所得税,第 6~10 年减半征收企业所得税。2015 年财政部 等四部委针对集成电路封测企业、关键材料和设备企业出台税收优惠政策,自获利年度起 第 1~2 年免征企业所得税,第 3~5 年减半征收企业所得税。

定向减税政策扶持集成电路制造环节,企业盈利能力有望增强,半导体设备企业或将间接 受益。我们认为:1)集成电路生产企业税收减免政策的出台,有望对企业盈利能力产生 较大的积极影响,并有效缓解企业的资金压力;2)长期来看税收减免有望激发晶圆厂产 线投资的积极性,建设进程有望进一步加速,集成电路设备市场也将随之扩大;3)在税 收减免和国家大基金战略投资的双重促进下,中资集成电路企业有望崛起,本土集成电路 设备制造商或迎重大发展机遇。

但不容忽视的是,部分本土设备企业实际税率仍然较高,我们认为未来针对设备企业适当 给予更为直接的税收优惠或是推动半导体设备国产化的高效方法之一。目前对于已实现持 续盈利的半导体设备企业尚无直接的税收优惠政策,我们认为,半导体设备本土企业作为 行业的后进者、追赶者,持续研发投入对利润端压力较大,适当给予一定税收优惠政策, 或将为本土企业的技术追赶提供一定帮助。

技术研发团队是半导体设备企业的灵魂,本土企业的技术追赶需要凝聚一批国内外顶尖的 技术人才,因此建立在全球范围内具备竞争力的激励机制是推动公司及行业发展的必要举 措,本土企业的现有机制还有待于进一步优化。科创型企业中技术和管理人员比例较高, 人才是构建科创型企业核心竞争力的根本、资本增值的源泉、企业成长壮大的生命线。我 们认为,行业对专业技术人才的需求与日俱增,人才竞争不断加剧,具有国际竞争力的薪 酬制度、有效的持股激励制度等举措对于提升员工的积极性和创造性、吸引国内外一流技 术人才至关重要。

本土上市公司中,中微公司已建立了具有中微特色的全员持股激励制度;北方华创 2019 年 11 月 13 日发布股票期权激励计划(草案修订稿),拟激励对象为公司核心技术人员及 管理骨干(不包括董事和高级管理人员),重点激励关键岗位上素质能力强、市场稀缺性 高、流动性较大且对集团未来业绩达成起关键作用的人才共计 341 人;长川科技已于 2017 年实施了限制性股票激励计划。

投资建议

国内半导体设备上市公司目前 PE、PS 估值普遍高于海外同类企业,且亦明显高于海外龙 头发展早期、中期的水平,相比于全球市占率较为稳定的海外龙头,高速成长的本土企业 在 PE、PS 估值上与海外的差异有望逐渐趋于收窄。我们选取了国内外最具竞争力的半导 体设备企业进行对比可见:据 wind 一致预测、Bloomberg 一致预测,国内企业 2020、 2021 年的收入、利润增速总体上或将较大幅度领先于海外龙头,2019~2021 年国内半导体设备 公司平均 PE 为 148、78、53,平均 PS 为 13、8、6,海外公司平均 PE 为 25、21、18, 平均 PS 为 5、5、4,国内外公司收入、利润增速的不同导致了中外的估值差异呈现逐渐 收窄趋势,2021 年主要本土企业的 PS 估值水平与海外的差异已经相对较小。

我们认为现阶段 PS 估值对国内半导体设备企业研究相对较为适用。PE 法为较为常见的 估值方法,适用范围较广。但中国半导体设备公司目前正处于对海外进行技术追赶的后进 者状态,研发投入较高且研发成果转化为新产品订单及收入存在一定时滞,因此企业利润、 现金流波动普遍较大。相比而言,我们认为 PS 法能够更好地反映公司在市场地位、产品 竞争力、客户拓展等方面的客观情况和进展,在本土企业的突围阶段 PS 指标更具参考价 值和同业可比性。

中国本土半导体设备企业所处的发展时期非常独特,未来或仅有较少量的优秀企业能够突 围成功,半导体设备较强的国家战略支持和自主可控需求、庞大的进口替代潜在市场和本 土优秀企业的稀缺性是目前走在国内技术前列、成功潜力较大的企业被市场给予较高估值 的原因。半导体设备产业的高技术壁垒和较快的技术迭代速度导致了市场的高度集中,据 VLSI Research 数据,2018 年全球五大半导体设备制造商应用材料、阿斯麦、泛林半导 体、东京电子、科天半导体占据了半导体设备系统及服务市场约 65%的份额。我们认为, 目前海外半导体设备龙头普遍是伴随全球半导体产业崛起而成长起来的第一批专业化设 备制造企业,自创立以来即代表了全球前沿的设备技术,而中国企业目前则作为行业的后 进者,与海外龙头发展初期的产业环境差异较大,估值参考意义有限。但比较海外半导体 设备企业的发展历史和目前格局可见,中国企业中未来能够在这个高度竞争、高壁垒、快 迭代的产业中走向世界、建立全球竞争优势的企业可能屈指可数,只有少量优秀企业才能 突围成功。

我们判断:受益于 5G 产业发展的驱动及本土芯片产能扩张,2019 年 Q4 或是半导体设备 产业复苏拐点。2019 年来受宏观经济承压、下游需求减弱等影响,国内外半导体及设备 市场均出现同比下滑。但我们认为,下半年以来半导体设备产业逐步复苏,第四季度或是 设备需求及订单的向上拐点期:1)历史上全球半导体及设备产业每一次市场低迷都随技 术创新到来而结束,受益于 5G、AI、IoT 产业驱动,全球、中国半导体单月销售额已进入 环比回升通道,三星、台积电、中芯国际等国内外主流晶圆厂资本支出及北美半导体设备 制造商销售情况也均已出现不同程度复苏;2)中国芯片产能逆周期投资为设备需求提供 了较强成长韧性,中国设备市场的全球占比持续提升,2020 年或达全球之首。

投资策略:优选具备自主核心技术,在细分领域初步具备进口替代能力的本土设备制造商。 我们认为国产化须符合最朴素商业逻辑,即技术或配套实力优于进口,这样才会有持续需 求,光靠补贴和支持难以诞生优质企业。从技术实力和国产化进程角度,目前主要国产设 备的发展现状是:1)测试设备(受益于中国大陆封测产业崛起和设计公司对产业链的国 产化需求提升)、单晶硅生长设备(受益于大陆晶圆产能增加,硅片供需缺口加大,本土 硅片厂项目落地)比较接近国际先进的技术水平,国产化进程较快;2)刻蚀设备、薄膜 沉积设备初步具备全球竞争力,在国内外主流晶圆厂产线的应用和销售正取得关键突破; 3)光刻设备等关键设备还有待长期投入和技术积累。总体上国产设备产业必然受益并崛 起,但各环节发展进度不同。我们选择设备企业的逻辑是:寻找能够进入主流公司供应体 系和契合未来工艺发展方向的国产设备企业,只有同时满足这两个要求的企业,才具备持 续扩张和发展壮大的基础。国产半导体设备主要企业包括:中微公司、北方华创、长川科 技、晶盛机电。

附录:中国半导体设备非上市公司梳理

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(报告来源:华泰证券)

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通向财务自由之路2019-11-27 12:12

跟踪不错

春风化雨2019-11-26 21:15

不错