半导体设备行业2020年度策略：全球迎来采购大潮，国产品牌将全面突破.pdf

半导体设备 | 证券研究报告 行业深度 2019 年 12 月 21 日 Table_Industr yRank 强于大市 公司名称 股票代码 股价 (RMB) 评级 北方华创 002371.SZ 92.30 买入 长川科技 300604.SZ 23.50 买入 精测电子 300567.SZ 49.70 买入 晶盛机电 300316.SZ 14.88 买入 万业企业 600641.SH 16.40 买入 中微公司 688012.SH 83.30 未评级 至纯科技 603690.SH 28.23 未评级 资料来源：万得，中银 国际 证券 以 2019年 12 月 17 日当地货币收市价为标准 相关研究报告 Table_relatedreport 半导体设备国产化专题八 ： 工艺控制与量测设备 （ 2019-12-5） 半导体设备国产化专题七：光刻工艺环节光刻和涂胶显影设备（ 2019-11-11） 半导体设备行业：全球光刻机订单翻倍增长，大陆工艺设备采购明显加快（ 2019-11-3） 半导体设备专题研究： 5G 将推动半导体设备再上新台阶 （ 2019-10-23） 半导体设备行业：晶圆厂扩产提速，中国大陆新一轮集成电路设备采购大潮已经到来20190923 半导体设备行业跟踪： ASML 二季度订单额创新高，逻辑客户需求强劲 2019-07-21 半导体设备行业跟踪 ASML 二季度订单额创新高，逻辑客户需求强劲 2019-07-21 半导体设备国产化专题四 2019-06-24 半导体设备国产化专题三 2019-06-10 半导体设备国产化专题二 2019-05-19 半导体设备国产化专题一 2019-05-10 中银国际证 券股份有限公司 具备证券投资咨询业务资格 Table_Industry 机械 ： 半导体设备 Table_Analyser 杨绍辉 (8621)20328569 shaohui.yangbocichina 证券投资咨询业务证书编号： S1300514080001 陈祥 (8610)66229352 xiang.chenbocichina 证券投资咨询业务证书编号： S1300519040001 *陶波为本报告重要贡献 者 Table_Title 半导 体设备 行业 2020年度 策略 全球 迎来采购大潮 ，国产品牌将全面突破 下半年全球半导体设备行业强势反弹及本土存储厂研发线量产后加速扩产，2020 年国内半导体设备行业处于 很好的 市场环境，国产装备与材料品牌将在新的一年里获得 较快 发展时期，一是设备与材料龙头经营规模延续高速增长，二是之前尚未突破的离子注入机、光刻机、涂胶显影、量测设备等将涌现一批后起之秀。 支撑评级的要点 半导体设备行业 长期成长性高于短期周期波动， 行业 集中度提升也是长期趋势。 随着每一次信息技术重大突破 ， 半导体设备行业规模 产生一次大飞跃， 如 PC 时代支撑设备规模 200-300 亿美元 ， 智能手机时代支撑设备规模 约 400 亿美元， 5G 时代支撑设备规模 600 亿美元 ，同时，市场集中度也在持续提升 ， 过去十年内 前五家设备龙头市占率从 47%上升至64%，光刻机 ASML 市占率从 65%升至 89%。 全球半导体设备行业 规模将上一个新台阶 ， 5G 带动的先进制程加速投资是前期推动力。 统计 10 多家半导体设备龙头企业三季度收入环比回升13%，四季度将延续环比回升态势，主要是 5G 技术拉动下 TSMC、三星等对 7nm/5nm 先进制程投资强度大， ASML 三季度 EUV 订单超预期 且单季度总订单 额达到 51 亿欧元 ， 环比、同比均翻倍增长 且 创历史新高 。 在 5G技术带动下 半导体行业将全面复苏 ， 全球半导体设备行业规模将上一个新台阶 ，并 大概率创历史新高 。 本土晶圆厂扩产 提速 ，大陆半导体设备市场成长性 高于 全球。 2018 年至今，大陆半导体设备市场需求占全球的 1/5，成为全球第二大市场， 本土晶圆厂设备采购额约占大陆设备市场的 1/2。 2016-2018 年开始规划或动工的第一轮大陆晶圆厂陆续投产，表明产品设计和工艺技术等日趋成熟，随后多个晶圆厂开启了新一轮 大规模 设备采购 大潮，长江存储和合肥长鑫就是最典型的 本土存储厂 设备采 购需求方。 半导体设备国产化机遇 来临 。 国产设备 尽管技术积淀 已有 15-20 余年， 但因人才缺乏与研发投入不足，且验证周期长等因素而备受制约， 我们预计在 2016-2019 年进入主流晶圆厂工艺验证的关键设备，将在 2020 年获得实质性突破， 在全球半导体设备市场进入新一轮扩展阶段，我们看好刻蚀、清洗、 CMP、热处理等设备的国产品牌市占率稳中有升，而光刻、涂胶显影、量测、 CVD、 PVD、 ALD 等有望获得重大进展 。 投资建议 继续看好半导体设备板块，主要依据是： (1)5G 已带动先进制程工艺设备需求爆发，并将在不久的未来通过 终端应用产生海量数据，拉动成熟制程工艺设备及存储芯片工艺设备的市场需求； (2)2019 年三季度开始，国内晶圆厂进入新一轮工艺设备密集采购时期； (3)优质国产设备将继续实现进口替代，持续提升国产化率。个股方面，我们 重点推荐北方华创、精测电子、 万业企业、 长川 科技 、晶盛机电 ， 建议 重点关注中微半导体，关注至纯科技、芯源微、华峰测控。 评级面临的主要风险 大陆设备市场价格竞争隐现； 大陆晶圆厂产能投资低于预期。 2019 年 12 月 21 日 半导体设备行业 2020 年度策略 2 目录 半导体设备行业特征：成长性高，集中度提升 . 5 行业规模 的高成长性大于周期性 . 5 行业高度集中，且集中度一直在上升 . 6 半导体设备行业显著反转， 5G 是核心动力 . 10 三季度以来， 半导体设备 行业显著反转 . 10 5G 对先进制程工艺设备拉动效果明显 . 12 5G 应用将使得存储厂商的设备采购需求回升 . 15 本土晶圆厂扩产提速，大陆设备采购大潮已来 . 19 今年大陆多个晶圆厂陆续投产 /量产 . 19 大陆晶圆厂开始新一轮设备采购 . 19 国产设备进入全面突破时期 . 22 制程设备：国内市场看进口替代，海外看中微进入 TSMC . 22 测试设备：国产品牌开始迈向 SOC 和 MEMORY 测试市场 . 23 硅片生长与加工设备：晶盛与晶能双双突破 . 24 投资建议 . 27 风险提示 . 28 2019 年 12 月 21 日 半导体设备行业 2020 年度策略 3 图表 目录 图表 1. 全球半导体设备行业规模年均增长 8% . 5 图表 2. 5G 大数据时代的半导体制程设备市场规模再上台阶 . 6 图表 3. 全球半导体设备行业呈高度垄断格局 . 6 图表 4. 导体刻蚀设备被 Lam 和应用材料垄断 . 7 图表 5. 介质刻蚀设备被 TEL 和 Lam 垄断 . 7 图表 6. 全球半导体设备行业集中度日益上升 . 8 图表 7. 全球光刻机龙头 ASML 市占率逐年上升 . 8 图表 8. TEL 和 Lam Research 在 介质刻蚀设 备市场的市占率逐年攀升 . 9 图表 9. Lam Research、 AMAT 在导体 刻蚀设备的市占率逐年攀升 . 9 图表 10. 北美半导体设备制造商 10 月出货额同比转正 . 10 图表 11. ASML、 KLA、 Applied Materials 等的单季度收入企稳回升 . 10 图表 12. ASML 季度收入同比增速显著回升 . 11 图表 13. 全球部分半导体设备上市公司为样本的毛利率回升 . 11 图表 14. ASML 单季度毛利率回升 . 12 图表 15. 逻辑电路客户拉动 ASML 季度收入大幅反弹 . 12 图表 16. ASML EUV 订单创新高 . 13 图表 17. ASML EUV 累计交付 50 多台 . 13 图表 18. 2019 年 TSMC 资本支出创新高 . 14 图表 19. 台积电先进制程扩产将持续多年 . 14 图表 20. 5G 手机基带芯片主要采用 7nm 工艺 . 15 图表 21. 5G 手机销量占比迅速上升 . 15 图表 22. 5G 手机的存储容量将是 4G 的 2 倍以 上 . 16 图表 23. 移动数据年均 40%-50%高增长 . 16 图表 24. 5G 将实现万物互联 . 17 图表 25. 全球存储器厂商资本支出短期波 动 . 18 图表 26. 大陆晶圆厂密集投产 . 19 图表 27. 2019 年长江存储加大光刻机采购 . 20 图表 28. 2019 年下半年华力二期加大 光刻机采购 . 20 图表 29. 2019 年下半年华虹无锡加大光刻机采购 . 21 图表 30. 主要晶圆厂制程设备国产化率处于 10%水平 . 22 图表 31. 中微刻蚀机进入客户台积电的历史业绩 . 23 图表 32. SOC 测试占半导体测试设备的 2/3 . 23 图表 33. 泰瑞达、爱德万垄断 SOC 测试设备市场 . 24 2019 年 12 月 21 日 半导体设备行业 2020 年度策略 4 图表 34. 主要大硅片产线的设备国产化率为 10%-20% . 25 图表 35. 晶盛机电引领硅片生长与加工设备的国产化 . 25 图表 36. 晶盛机电在硅片生长与加工设备的布局 . 26 图表 37. 报告中提及上市公司估值表 . 27 2019 年 12 月 21 日 半导体设备行业 2020 年度策略 5 半导体设备 行业 特征 ： 成长 性高 ， 集中度 提升 行业 规模 的高成长性大于周期性 过去 20 多年稳定增长，年均增速 8% 半导体设备行业规模 ， 1992 年仅为 81 亿美元， 1995-2003 年稳定在 200-300 亿美元， 2004-2016 年稳定在 300-400 亿美元， 2017-2018 年攀升至 550-650 亿美元 ， 1992-2018 年全球 半导体设备行业 市场规模年均增长 8%，整体上呈阶段性成长趋势。 Semi 预计 ， 2019-2021 年 依次是 576 亿美元、 608 亿美元、 668 亿美元 ，随着 5G 技术推动半导体设备行业 规模 将创历史新高 。 图表 1. 全球半导体设备行业规模年均增长 8% - 10 0%- 50%0%50 %10 0%15 0%20 0%010 , 0 0020 , 0 0030 , 0 0040 , 0 0050 , 0 0060 , 0 0070 , 0 0080 , 0 00Sh ip m e n t Y o Y资料来源： SEMI、中银国际证券 信息技术进步是半导体设备行业阶段性攀升的 推动 力 2000-2010 年是全球 PC 互联网时代，半导体制程设备行业的市场规模位于 250 亿美元平均水平（制程设备 占到 半导体设备行业整体的 70%-80%）。到了 2010-2017 年，人类进入了智能手机社交媒体时代，半 导体制程设备行业的市场规模上升到 320 亿美元的平均线上。 2017-2020 年，人类将进入了 5G、 人工智能和物联网时代，半导体制程设备的市场规模增加到 500-600 亿 美元以上的数量级。 2019 年 12 月 21 日 半导体设备行业 2020 年度策略 6 图表 2. 5G 大数据 时代的半导体制程设备市场规模再上台阶 资料来源： appliedmaterials、中银国际证券 行业高度集中，且集中度 一直在上升 全球半导体设备行业市场集中度高 2018 年，行业 前三家 AMAT、 ASML、 Lam Research 的市场份额合计约占 50%，前五家 AMAT、 ASML、Lam Research、 TEL、 KLA 市占率合计为 71%。 图表 3. 全球半导体设备 行业呈高度垄断格局 Ap p lie d M at e rials18.5%ASML16.4%La m Res e ar ch15.1%T o ky o E le ctro n15.1%K LA - T e n cor5.5%Sc re e n Se m ic on d u ctor Slolu tio n s3.0%SE ME S1.9%H ita ch i H igh -T e ch n o logie s2.0%Hita chi k ok u s ai E le ctric2.0%Daifuk u1.6%Ot h e rs18.9%资 料来源： 各 公司公告 ， Gartner, 中银国际证券 2019 年 12 月 21 日 半导体设备行业 2020 年度策略 7 各项半导体设备的竞争格局： 每类产品均被前 1-4 家公司寡头垄断： (1) 光刻机： EUV100%来自 ASML， ASML 在光刻机市场处于绝对垄断地位； (2) 刻蚀设备：硅基刻蚀主要被 Lam 和 AMAT 垄断，介质刻蚀主要被 TEL 和 Lam 垄断； (3) 薄膜设备： CVD 主要被日立、 Lam、 TEL、 AMAT 垄断， PVD 被 Lam 和 AMAT 垄断 (4) 显影设备 ： TEL 处于绝对垄断地位； (5) 离子注入机： 70%来自应用材料， 18%来自 Axcelis Technologies； (6) 清洗设备：主要来自 DNS、 Lam、 TEL 等 (7) CMP： 70%来自 Applied Materials， 26%来自 Ebara； (8) 热处理：被 Applied Materials、 日立国际电气、 TEL 垄断； (9) 去胶设备：被 PSK、 Lam、日立高科技、屹唐半导体； (10) 工艺检测设备： KLA 市场份额 50%， Applied Materials 占 12%，日立高科技占 10%； (11) 划片 /减薄机：日本 DISCO 绝对垄断； (12) 测试设备：被泰瑞达和爱德万双寡头 垄断。 图表 4. 导体刻蚀设备被 Lam 和应用材料垄断 图表 5. 介质刻蚀设备被 TEL 和 Lam 垄断 La m Res e ar chAp p lie d Mate rialsT o ky o E le ctro nH ita ch i H igh -T e chSEME S Oth e r2018 年 导体 刻蚀 设备 竞争格局T o ky o E le ctro nLam Re s e archSE ME S AME C Ma tt s o n Ap p lie d Ma terialsO th er2018 年 介质 刻蚀 设备 竞争格局资料来源： Gartner， 中银 国际 证券 资料来源： Gartner， 中银 国际 证券 行业集中度一直在上升 半导体设备行业前 10家公司 2007 年市占率合计 66%，到 2018 年市占率合计达到 81%，提升了 15 个百分点 ；前五家公司 2007 年市占率合计 57%，到 2018 年市占率合计达到 71%，提升了 14 个百分点 。 2019 年 12 月 21 日 半导体设备行业 2020 年度策略 8 图表 6. 全球半导体设备 行业集中度日益上升 0%10 %20 %30 %40 %50 %60 %70 %80 %90 %10 0%20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18Ot h e rsDaif u k uK ok u s a iH ita ch i H igh-T e chSE ME SSc re e nKLA - T e n corT o k y o E le c t ro nLa m R e s e ar chAS MLAp p lie d M at e rials资 料来源： Gartner, 中银国际 证券 从光刻机 销售情况看， ASML2018 年市占率达到 89%，而 2005 年 ASML 仅占 55%， ASML 市占率在过去十多年内持续上升。 图表 7. 全球 光刻机龙头 ASML 市占率逐年上升 0%10 %20 %30 %40 %50 %60 %70 %80 %90 %10 0%20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 18C an onN iko nAS ML资料来源： 各 公司公告 , 中银国际证券 从刻蚀设备竞争格局看，行业集中度也在持续上升：（ 1）介质刻蚀设备市场上， 2018 年 TEL、 Lam Research 垄断了 97%的市场份额，而 2005 年两家公司仅占 76%；（ 2）导电刻蚀设备市场上， 2018 年Lam Research、 Applied Materials 垄断了 86%的市 场份额，而 2005 年两家公司仅占 74%。 2019 年 12 月 21 日 半导体设备行业 2020 年度策略 9 图表 8. TEL 和 Lam Research 在 介质刻蚀设备市场的市占率逐年攀升 0%10 %20 %30 %40 %50 %60 %70 %80 %90 %10 0%20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18全球介质刻蚀设备竞争格局Ot h e rAp p lie dMa te rialsMa tt s o nAME CSE ME SLa m R e s e ar chT o k y o E le c t ro n资 料来源： Gartner, 中银国际证券 图表 9. Lam Research、 AMAT 在导体 刻蚀设备的市占率逐年攀升 0%10 %20 %30 %40 %50 %60 %70 %80 %90 %10 0%20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18全球导电刻蚀设备竞争格局Ot h e rSE ME SH ita ch i H igh-T e chT o k y o E le c t ro nApp li e d Mat e rialsLam R e s e arch资 料来源： Gartner, 中银国际证券 2019 年 12 月 21 日 半导体设备行业 2020 年度策略 10 半导体设备行业显著反转 ， 5G 是 核心动力 三季度以来， 半导体设备 行业 显著反转 北美半导体设备制造 10 月出货额 同比增速转正 北美半导体设备制造商 10 月出货金额为 21.09 亿美元，环比 上升 7.7%，同比 增长 3.9%， 前 10 月累计出货 197 亿美元，同比下滑 17%，但下滑幅度较过去 9 个月有显著收窄 。 图表 10. 北美半导体设备制造商 10 月出货额同比 转正 - 40 %- 20%0%20 %40 %60 %80 %0.0 05.0 010 .0015 .0020 .0025 .0030 .002012-012012-042012-072012-102013-012013-042013-072013-102014-012014-042014-072014-102015-012015-042015-072015-102016-012016-042016-072016-102017-012017-042017-072017-102018-012018-042018-072018-102019-012019-042019-072019-10北美半导体设备制造商单月出货额（亿美元） 单月出货额环比 单月出货额同比资料来源： semi，中银国际证券 国际设备龙头三季度收入普遍上行，毛利率回升 我们统计 7 家全球半导体设备上市企业， 三 季度收入 142 亿美元 ， 环比 增长 10%， 是连续四个季度负增长后首次恢复环比正增长， 同比下降 6%， 下滑幅度较一、二季度明显收窄 。 展望四季度， ASML预计收入将环比大幅增长 30%，而 Lam、 KLA、 Teradyne 等 预计第四季度收入环比正增 长。 图表 11. ASML、 KLA、 Applied Materials 等的单季度收入企稳回升 -20.0 040.0 060.0 080.0 0100 .00120 .00140 .00160 .00180 .00全球部分半导体设备龙头上市公司单季度收入（亿美元）DIS COT E LT E RKLALAMAS MLAMA T资料来源： 各 公司公告，中银国际证券