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半导体深度报告:三大周期再度共振,开启上行周期

浏览: 发表时间:2020-12-22 14:07:07

 一、半导体:三大周期再度共振,开启上行周期

  1.1 A 股半导体困中求进,业绩全面超预期

  此次 20Q3 季报全部披露完毕后,电子板块尤其是半导体板块大量公司迭超预期,再次 印证我们对于电子产业的观点判断,同时我们也继续坚定半导体及消费电子两大板块的 景气度趋势。

  收入同比持续增长,半导体板块遥遥领先。至 20Q3 业绩报公告完毕,我们对电子行业 按照 SW 分类,电子板块整体收入同比持续增长 11.3%,其中 SW 半导体增速领先所有 其他板块,达到了 20.9%的同比增长。

  半导体板块之中,我们从 2019 年坚定半导体、消费电子、5G 等一系列板块拐点明确, 虽然在 20Q1 由于全球新冠疫情致使板块性的略微负增长,但是随着疫情恢复,以及中 国半导体国产化的不断加速推进,我们看到作为电子行业最基础的半导体板块迎来了进 一步的加速成长。

  利润增长远超收入增长。在电子板块收入端实现了整体 11.3%的增长的同时,电子行业 的单季度归母净利润实现了远超收入增长的态势,达到了 35.3%;其中半导体板块实现 了 119.2%的归母净利润的增长。

  从盈利能力,毛利率方面来看,大部分电子子行业均实现了稳定向上的逐季增长,进而 贡献了归母净利润端口的高增长

  对于各电子板块的费用率方面来看,销售费用基本与过去持平;管理费用较 20Q2 有环 比的 0.1%的下降;财务费用方面,我们认为由于 20Q3 汇率变化致使财务费用有所上 升。

  1.2 全球半导体龙头展望,2021 年拐点基本确立

  我们选取目前已公布 Q3 季度业绩的具有代表性的全球(非 A 股)半导体领域公司进行 分析,伴随着三季度疫情企稳、下游需求环比改善,美光(存储龙头)、AMD(设计龙头)、 联发科等 Q3 业绩高速增长同时,普遍给出未来行业景气的乐观指引。电子最核心逻辑 在于创新周期带来的量价齐升,本轮创新,射频、光学、存储等件在 5G+AIoT 时代的增 量有望与下游需求回补共振,2021 年有望迎行业拐点。

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  1.3 政策周期强化,产业链自主化趋势不移

  高层讲话持续强调,产业链、供应链在关键时刻不能掉链子,这是大国经济必须具备的 重要特征。本次中美科技争端深刻暴露出我国产业链、供应链存在的风险隐患,为保障我国产业安全和国家安全,下一阶段我们预计国家政策将加大力度打造自主可控、安全 可靠的产业链和供应链,必要的产业备份系统有望加速形成!

  持续关注中国“芯”阵列核心标的,如晶圆代工、封测、IP 授权及设计服务、设备材料 等国产化机会。中芯国际科创板上市,A 股国产半导体家族再得一名大将。随着当前国 产半导体板块的日渐完善,我们已经看到从 IP 授权及设计服务、设计、晶圆代工、封测、设备、以及材料多领域的不同程度的国产化出现。

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  二、IC 设计板块:业绩靓丽,增速继续领先全行业

  2.1 IC 设计板块综述

  我们选取 24 家芯片设计公司(主板 15 家+科创板 9 家)作为 IC 设计板块成分股进行分 析,可以发现绝大部分公司在 20Q3 营收及归母净利润取得大幅度成长!

  其中 20Q3 24 家 IC 设计公司中 20 家营收同比增速为正,10 家公司营收同比增速超过 50%,3 家公司营收同比增速超过 100%;

  24 家 IC 设计公司中 17 家公司归母净利润同比增速为正,10 家公司归母净利润同比增 速超过 50%,4 家公司归母净利润同比增速超过 100%;

  其中韦尔股份、卓胜微、睿创微纳、圣邦股份、富满电子等公司在营收、利润端均取得 同比大幅度的增长。

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  板块整体来看,20Q3 IC 设计板块整体收入为 181 亿元,同比增长 41.5%,环比增长 35.1%,创历史新高。我们认为龙头公司的持续高成长、优质公司加速上市以及重组并 购是 IC 设计板块从 18Q1 42 亿元的板块收入成长至今的主要驱动。(注:由于部分新股 数据缺失,故未考虑)

  20Q3 IC 设计板块整体实现归母净利润 33.1 亿元,同比增长 43%,环比增长 27%,同 样创单季度历史记录,同时也实现了从 18Q1 板块净利润 3.7 亿元至今接近 9 倍的大幅 成长!

  盈利能力方面,板块毛利率在 20Q3 有所下滑,单季度毛利率为 38.25%,低于 20Q2 的 42.39%以及 19Q3 的 39.67%,我们认为毛利率下滑主要是因为 Q3 行业库存压 力提升、去库存降价所致,其中权重公司汇顶科技、韦尔股份等公司的毛利率下滑有较 大影响,重点关注设计公司新品陆续迭代后的毛利率回升。

  板块单季度净利率为 18.3%,在过去五个季度中仍然为较高水平,略低于 20Q2 的 19.46%。

  板块单季度研发费用绝对仍维持在 20 亿元以上,但研发强度有所下降。IC 设计板块 20Q3 整体研发费用为 21.2 亿元,创历史新高,研发费用率则有所下滑至 12%。我们预 计研发强度下降主要原因为疫情期间新品研发、流片进度收到影响所致,此外也有一部 分公司收入增速大幅超过研发费用增速。

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  板块三季度经营性现金流情况改善显著,单季度实现 24 亿元经营性现金流环比增长 35.2%,同比提升 33.9%。20Q1 为负我们预计是季节性因素(Q1 备货支出高)及疫 情对货款交付影响所致。20Q3经营性现金流净额占净利润比为72.9%,20Q2为69.4%, 收益质量不断提升。

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  存货占比大幅下降,去库存效果显著,存货拐点显现!相当值得关注的一个指标是,IC 设计板块存货占比指标在 20Q3 大幅下降,反应此前重复下单(over-booking)的存 货在三季度得到显著去化,同时我们跟踪韦尔股份、兆易创新、澜起科技等龙头公司来 看也确实存在这一趋势。Q4 起存货拐点显现,景气趋势有望上行!

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  关注 IC 设计板块重点指标——预付账款,预付账款可以部分反映出 IC 设计公司对产业 链上游晶圆代工以及封装测试供应商的备货水平,我们可以看到 20Q3 板块预付账款延 续了年初以来的提升趋势,20Q2 预付账款达到 23.3 亿元新高,反映板块整体备货水 平积极。

  IC 设计板块龙头目前 PE 水平回落。今年 5 月至 8 月,韦尔股份 PE TTM 降幅达到 27%。兆易创新目前与 19 年 9 月 PE 水平接近,较今年 2 月以来的高位回落近 40%。圣邦股 PE 较 7 月底高位回落 45%。卓胜微和澜起科技也较高位回落约 40%。

  2.2 重点跟踪之韦尔股份:Q3 高速成长,高端产品需求远超预期

  2.3 重点跟踪之兆易创新:Q3 营收大超预期,主业景气度展望高启

  2.4 重点跟踪之卓胜微:射频龙头 Q3 大超预期

  2.5 重点跟踪之圣邦股份:单季度营收、利润创历史新高

  2.6 重点跟踪之芯朋微:Q3 增速换挡,充分受益快充及家电

  2.7 重点跟踪之晶晨股份:Q3 拐点显现,产品结构改善

  2.8 重点跟踪之芯原股份:SiPaaS 平台傲立潮头

  2.9 重点跟踪之虹软科技:视觉龙头高增长,静待芯片产品放量

  2.10 重点跟踪之紫光国微:特种芯片高景气,Q3 延续高增长

  三、代工:行业整体高景气,八寸片供不应求

  3.1 台积电:收入高增长,先进制程快速放量

  20Q3公司总收入121.4亿美元,同比增速29.2%,环比增速16.9%。公司毛利率53.4%, 同比提升 5.8%,环比提升 0.4%。营业利润率 42.1%,同比提升 5.3%,环比下降 1%。净利率 38.5%,同比提升 4.0%,环比下降 0.4%。

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  7nm 营收占比高达 35%,5nm 显著放量至 8%。20Q3 公司 7nm 营收比例最高,达 35%;16nm 营收占比 18%,28nm 营收占比 12%,5nm 营收显著放量,比例增至 8%。

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  手机领域营收占比 46%,HPC 及 IoT 领域收入高增。智能手机与 HPC 领域为公司最大 营收来源,营收占比分别为 46%/37%。智能手机业务稳健增长,环比增速 12%;HPC 与 IoT 业务增速分别高达 25%/24%。汽车与 DCE 业务环比增速分别为-23%/-24%。

  2020 年 5G 手机渗透率 17~19%,2021 年会高速增长。HPC 增速高于整体,并会成为 未来最大的增长动力。

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  公司预计 20Q4 收入 124~127 亿美元,环比增长 3.4%;预期毛利率 51.5%-53.5%;预 期营业利润率 40.5%-42.5%。

  2020 年资本开支 170 亿美金,capital intensity 占比预计 mid 30%,可根据需求提升。

  N5/N4 需求非常大,集中于 HPC 和智能手机。2020/2021 年占比将达到 8%/20%。N5 将成为一个长期节点。N5 在未来 7~8 个季度对毛利率有 2~3%拖累。

  Q3 的研发费用较高,主要由于 N3/N4 投入,R&D 目标保持 8%左右。N3 比 N5 密度提 升 70%;性能提升 50%;耗电降低 30%。N3 预计 2021 年试产,2022H2 量产;N4 预 计 21Q4 试产,2022 年量产。

  3.2 晶圆代工行业紧俏,八寸片供不应求

  全球代工厂产能爆满,台积电、三星、联电、世界先进、中芯国际等纯代工厂稼动率保 持高水位,IDM 厂商如华润微、士兰微等 8 寸及 8 寸以下亦满载。产业链订单溢出,展 望 Q4 仍然供不应求。10 月 15 日中芯国际上调 2020Q3 业绩,收入环比增速从 1~3% 调整至 14~16%;毛利率由 19~21%调整至 23~25%。中芯国际 2020Q3 业绩表现超预 期。

  本轮代工行业景气两大驱动因素:

  1)5G:先进制程 5/7nm 供不应求,高端移动终端及数据中心建设需求;

  2)CIS、PMIC、FPC、蓝牙、Nor 等应用需求快速增长,8 寸片供不应求。

  驱动力为什么具有可持续性?

  1)5G 终端渗透率不超过 20%,2~3 年内快速渗透到 60%以上;龙头资本开支大幕 刚启动;创新趋势。

  2)8 寸缺乏供给,结构性创新需求溢出,稼动率不会降。

  8 寸晶圆设备停产,限制产能释放。在摩尔定律驱动下,芯片晶圆尺寸由 6 寸→8 寸→12 寸演变。晶圆面积越大,所能生产的芯片就越多,即降低成本又提高良率。但相比于 12 寸晶圆,8 英寸固定成本低、达到成本效益生产量要求较低、技术成熟等特点被应用于 功率器件、MEMS、电源管理芯片等特色工艺芯片的制作,与 12 寸形成互补。8 寸晶圆 厂始建于 1990 年, 2007 年全球 8 寸晶圆厂数量达到顶峰 201 座,随后 12 寸晶圆逐 渐成熟,存储,逻辑代工等产能纷纷迁移至 12 寸晶圆。根据 IC Insights 统计,2009- 2017 年,全球共关闭了 92 座晶圆厂,其中 8 寸晶圆厂为 24 座,占比 26%。8 寸晶圆 厂由于运行时间过长,设备老旧,同时 12 寸晶圆厂资本支出规模巨大,部分厂商逐渐关 闭 8 寸晶圆厂,设备厂商也停止生产 8 寸设备。目前 8 寸设备主要来自二手市场,数量 极少且价格昂贵,设备的停产钳制着 8 寸晶圆产能的释放。

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  8 寸晶圆代工厂产能未见明显扩张,2020 年产能吃紧状况同样持续。根据 IC Insights, 2019 年全球仅有 720 万片 8 寸约当晶圆,预计 2020 年全球晶圆产能将新增 1790 万 片,2021 年新增产能将创历史新高 2080 万片。

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  3.3 化合物半导体方兴未艾,三安光电垂直产业链布局

  GaN 在射频和电力电子均有较大发展潜力。GaN 目前主要应用于光电子、射频、电力电 子。随着未来 GaN 技术的发展,更大尺寸、更低成本以及更成熟的硅基 GaN、增强热导 性能的金刚石基 GaN 发展会越来越成熟,GaN 也将被应用到 PA 以外的射频器件,诸如 LNA、Switch 等。电力电子随着新能源汽车、光伏产业发展,也具有较大发展潜力。

  RF GaN 复合增速为 22%,下游应用领域以军工、基站为主。根据 Yole,RF GaN 市场 会从 2018 年的 6.45 亿美元增长至 2024 年的 20.01 亿美元,复合增速为 21%。从应用 结构上看,2018 年分别为基站 3.04 亿美元、军工 2.70 亿美元、卫星通信 0.37 亿美元。

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  SiC 的应用优势在于高压、超高压器件。目前 600V、1200V、1700V SiC 器件已实现商 业化,预期未来 3300V(三菱电机已经生产出来)和 6500V 级、甚至万伏级以上的应用 需求将快速提升。SiC 混合模块的电流可以做到 1000A 以上,与相同电流电压等级的 Si 模块比较,性能优势较为明显,成本和可靠性方面相对于全 SiC 模块较易被用户接受, 因此,在要求有高电能转换效率的领域具有较大的应用市场。随着 SiC 产品向高压大容 量方向发展,SiC 产品的应用领域、应用量都会越来越多。但在 600V 及以下小容量换流 器中,在面临现有 Si MOSFET 强有力竞争之外,还可能会受到 GaN 器件的冲击。

  受益于电动车、光伏,第三代半导体电力电子器件快速增长。根据 Yole,2018 年全球电 力电子分立器件市场规模约 390 亿美元,其中分立器件约 130 亿美元。全球 SiC 电力电 子器件市场规模约 3.9 亿美元,GaN 电力电子市场规模约 0.5 亿美元,两者合计占全球 电力电子市场规模分立器件比重约 3.4%。据 Yole 预测,在汽车等应用市场的带动下, 到 2023 年 SiC 电力电子器件市场规模将增长至 14 亿美元,复合年增长率接近 30%。根 据 IHS,SiC 和 GaN 电力电子器件在 2020 年预计将近 10 亿美元,主要受益于混合动力、 电力、光伏逆变器等需求增长,在 2027 年有望达到 100 亿美元。

  Die Size 和成本是碳化硅技术产业化的核心变量。我们比较目前市场主流 1200V 硅基 IGBT 及碳化硅基 MOSFET,可以发现 SiC 基 MOSFET 产品较 Si 基产品能够大幅减少 Die Size,且表现性能更好。但是目前最大阻碍仍在于 Wafer Cost,根据 yole development 测算,单片成本 SiC 比 Si 基产品高出 7~8 倍。

  3.4 功率器件需求旺盛,市场供不应求

  功率器件市场稳步增长,2024 年全球市场 218 亿美元。根据 Yole 统计 2018 年全球功 率器件市场约为 175 亿美元,其中包含 MOSFET、IGBT、整流器等在内的分立器件市 场规模为约 135 亿美元,占比 77%;功率器件模组市场为 40 亿美元,占比 23%。预计 2024 年全球功率分立器件市场约为 218 亿美元,年复合增长率 CAGR 为 3.7%。

  中国功率半导体市场占世界近 40%,空间较大。根据 IDC 统计,2018 年中国功率器件 市场规模占全球总规模的 39%。根据全球市场研究机构 TrendForce 统计,2018 年中国 的功率半导体市场同比增长 12.76%,达到 2591 亿元人民币,其中分立器件市场规模达 到 1874 亿元人民币,比 2017 年增长 14.7%,据 TrendForce 预测,2019 年中国功率 半导体市场规模将继续保持两位数的增长,达到 2907 亿元人民币,同比增长 12.17%。

  全球 MOSFET 市场规模 75.8 亿美元,行业集中度很高。根据 IHS Market 统计 2018 年 全球 MOSFET 市场为 75.8 亿美元,根据 Yole 预测到 2024 年全球 MOSFET 的市场将 达到约 87 亿美元,年复合增长率 CAGR 为 2.5%。同时全球 MOSFET 行业集中度较高,前五大厂商占据了全球市场份额的 62.8%,仅 TOP1 英飞凌市占率就达 27.7%。

  需求端: 随着 5G 及相关数据中心需求增长,新能源汽车出货量上升,带动电源相关产 品进入高度景气阶段。此外,智能家居、物联网、快充、电动两轮车等越来越多的需求 点逐渐增加,行业呈现高度景气。

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  供给端:PMIC、CIS、指纹 IC 及 Nor Flash 等挤压 8 寸厂生产 MOSFET 的产能;同时 8 寸产线供给没有明显增加。

  交货周期延长,看好行业景气度持续。2017 年以来,功率器件出现缺货涨价的情况, 2017 年下半年,长电科技提价后,大中、尼克松、富鼎在内的台系 MOSFET 供货商跟 进涨价,高中低压的 MOSFET 交货周期全面延长。一般来说,MOSFET、整流管和晶 闸管的交货周期是 8 -12 周左右,虽然 2019 年下半年 MOSFET 交货周期已出现缩短趋 ,但现在大多数 MOSFET、整流管和晶闸管交期仍在 12 周以上,英飞凌高压 MOSFET 的交货期超过 16 周,个别厂商的高压 MOSFET 的交期超过 20 周。2020 年在疫情扰动 过后,行业需求回暖,工厂产线饱满,供不应求,看好本轮景气度的持续性。

  3.5 重点跟踪之三安光电:深耕化合物半导体,Mini-LED 放量在即

  3.6 重点跟踪之华润微:IDM 全产业链一体化,前瞻布局第三代半导体功率器件

  四、封测:行业显著回暖,净利率有望逐渐修复

  4.1 封测板块综述:产能利用率较高,行业净利率攀升

  封测行业在 2020Q2 及 2020Q3 持续高稼动率运转,利润加速攀升。2019Q3 封测行 业开启了本轮行业景气修复及国产替代加速,收入端持续高增长,我们此前预判超预期 有望从收入端向利润端传导。封测行业在收入规模增长的同时,加强成本管控和费用降 低,毛利率提升,净利润释放加速。2020Q3,核心封测公司(长电科技、通富微电、华 天科技、晶方科技)营业收入为 120 亿元,同比增长 1%;归母净利润为 8.41 亿元,同 比增长 251%。考虑到长电科技 2020 年收入口径调整,按照去年同比口径计算,国内核 心封测公司营业收入同比增长 10%。

  2019H2 产能利用率提升,2020H2 有望开启利润率提升。国内封测行业产能利用率低 点在 2019Q1,2019Q2 以后产能利用率逐季提升,2019Q3 开启行业收入高增速阶段。封测行业毛利率提升的基础上,净利率还有较高提升空间。收入增长摊低费用率水平的 基础上,国内主要封测厂精益管理、控费降本有望逐渐显现。2020Q1 费用拐点逐渐出 现,随着疫情影响逐渐减弱,2020Q3 利润率进一步攀升。

  4.2 三季度业绩表现超预期,封测厂净利率攀升

  封测行业在 2020Q2 及 2020Q3 持续高稼动率运转,利润加速攀升。2019Q3 封测行 业开启了本轮行业景气修复及国产替代加速,收入端持续高增长,我们此前预判超预期 有望从收入端向利润端传导。封测行业在收入规模增长的同时,加强成本管控和费用降 低,毛利率提升,净利润释放加速。2020Q3,核心封测公司(长电科技、通富微电、华 天科技、晶方科技)营业收入为 120 亿元,同比增长 1%;归母净利润为 8.41 亿元,同 比增长 251%。考虑到长电科技 2020 年收入口径调整,按照去年同比口径计算,国内核 心封测公司营业收入同比增长 10%。

  封测价值重估两阶段,从毛利率修复到净利率修复。长电科技、通富微电、华天科技等 三大封测厂合计全球市占率超过 20%,具备全球竞争力。长期视角相对成熟,具备中期 维度的产业投资机会。封测重资产属性强,产能利用率是盈利的关键。在周期上行时, 跨越平衡点后具有较高利润弹性,需求和产能的矛盾也会导致局部涨价。

  2019H2 产能利用率提升,2020H2 有望开启利润率提升。国内封测行业产能利用率低 点在 2019Q1,2019Q2 以后产能利用率逐季提升,2019Q3 开启行业收入高增速阶段。封测行业毛利率提升的基础上,净利率还有较高提升空间。收入增长摊低费用率水平的 基础上,国内主要封测厂精益管理、控费降本有望逐渐显现。2020Q1 费用拐点逐渐出 现,随着疫情影响逐渐减弱,2020Q3 利润率进一步攀升。

  国内封测行业持续发展壮大,直接受半导体景气周期影响。国内晶圆代工厂仍处于追赶 过程,而封测行业已经跻身全球第一梯队,全球逻辑电路的景气程度会直接影响到国内 的封测厂商。封测行业直接受半导体景气回升影响,国内封测厂是最直接受益赛道之一。

  封测行业整合,大陆外延内生持续增长。长电科技并购星科金朋、通富微电并购 AMD 苏 州/槟城厂、华天科技并购 Unisem。长电科技、天水华天、通富微电三大封测厂合计市 占率已从 2011 年的 4.5%上升到了 2018 年的 20.5%。

  4.3 重点跟踪之长电科技:三季报超预期,净利率持续攀高

  4.4 重点跟踪之通富微电:业绩超预期,AMD Zen3 竞争力加强

  4.5 重点跟踪之晶方科技:光学赛道 TSV 龙头,三季度环比继续提升

  五、设备:收入、利润高速增长,国产化持续推进

  收入、利润快速增长,国产替代持续深化。设备行业核心公司(中微公司、北方华创、 至纯科技、精测电子、长川科技、晶盛机电、华峰测控、万业企业)第三季度营业收入 42 亿元,同比增长 27%(剔除掉重组因素,下同);第三季度归母净利润 7.6 亿元,同 比增长 37%。设备行业持续处于高速增长,国产替代空间快速打开,国内核心设备公司 成长可期。

  半导体设备周期逐渐回暖,北美半导体设备销售数据高增长。伴随着下游资本开支提升, 设备厂商营业收入增速从 2019Q2 触底后逐渐回暖。2020Q1 由于疫情冲击,产品发货 推迟,进入到 2020Q3 以来,北美半导体设备数据表现亮眼,行业持续修复和回暖。

  5.1 设备厂商收入、利润持续快速增长

  收入、利润快速增长,国产替代持续深化。设备行业核心公司(中微公司、北方华创、 至纯科技、精测电子、长川科技、晶盛机电、华峰测控、万业企业)第三季度营业收入 42 亿元,同比增长 27%(剔除掉重组因素,下同);第三季度归母净利润 7.6 亿元,同 比增长 37%。设备行业持续处于高速增长,国产替代空间快速打开,国内核心设备公司 成长可期。

  设备厂商在手订单充足,预收款项单季度快速增长。由于会计准则调整,预收账款部分 项目重分类到合同负债。2020Q3 单季度,设备板块主要公司仍有较高预收账款/合同负 债;其中,北方华创预收款约 23.5 亿元;中微公司约 5.1 亿元;至纯科技、晶盛机电预 收款金额明显增加。

  5.2 中国大陆设备市场快速增长,国产替代空间巨大

  根据 SEMI,2019Q4 半导体设备销售额 178 亿美元,同比增长 19%,环比增长 24%, 单季度半导体设备销售额创历史新高。按地区分布,贡献最大的分别是中国大陆(同比 增长 59%)、中国台湾(同比增长 121%)。

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  “芯拐点”、新制程、新产能推动需求。我们判断本轮反转首先来自于全球“芯”拐点, 行业向上;其次,先进制程带来的资本开支越来越重, 7nm 投资在 100 亿美元,研发 30 亿美元;5~3nm 投资在 200 亿美元;7nm 单位面积生产成本跳升,较 14nm 直接 翻倍;并且,大陆晶圆厂投建带动更多设备投资需求

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  国内晶圆厂建设即将键入高峰期,内资采购市场仍有提升空间。根据已经披露的国内规 划在建的晶圆厂投资规划统计,2020~2022 年晶圆厂投资额将是历史上最高的三年,并 且随着国内对于半导体制造国产替代的需求增加,未来可能还会有新增的投资项目。根 据 SEMI,中国大陆设备需求已经达到全球设备需求的 20~30%,但考虑到大陆的需求 有一半来自于英特尔、三星、台积电等外国公司的投资,实际上内资采购金额的市场空 间约 10%。

  Capex 进入上行期,台积电、中芯国际纷纷增加资本开支。台积电率先推进大幅资本开 资提升,推进先进制程应用。台积电 2018 年资本开支 104 亿美元,2019 年提升至 148 亿美元,2020 年预期 170 亿美元。中芯国际 2019 年资本开支 22 亿美元,预期 2020 年 上升至 67 亿美元,开启新一轮资本开支。

  5.3 重点跟踪之北方华创:国产半导体设备龙头,布局领域完整

  5.4 重点跟踪之中微公司:国产刻蚀设备龙头,未来打造半导体设备旗舰

  六、材料:产品持续突破,国产化正式开启

  6.1 半导体材料板块综述

  半导体材料加速突破,收入利润加速增长。随着半导体整体国产化进度的加快,上游原 材料的国产进度也在不停地加速突破,例如当前 CMP 工序的抛光垫及抛光液、以及半导 体用电子特气等产品均已实现了在客户端产品线的认证及供应。以下我们选取了半导体 材料的部分公司(沪硅产业、安集科技、华特气体、金宏气体、雅克科技、景瑞股份) (由于鼎龙股份 CMP 占比较小,收入及利润贡献主要源自传统业务,下表暂不列入)进 行同口径的收入及利润的统计:20Q3 合计实现了 22.24 亿元收入,同比增长 29.4%;归母净利润为 4.07 亿元,同比增长 82.3%。

  与半导体全球市场相之匹配的,全球半导体材料的销售额也在同步增长,至 2019 年全球半导体材料销售额达到 521.4 亿美元,与 2018 年规模大致相等。近年来,中国大陆 半导体材料的销售额保持稳步增长,增速方面一直领先全球增速。

  晶圆制造材料包含硅、掩膜版、光刻胶、电子气体、CMP 抛光材料、湿化学品、溅射靶 材等,其中硅片约占整个晶圆制造材料的三分之一。

  半导体材料国产化率仍待转化。根据集成电路材料和零部件产业技术创新战略联盟的调 研数据,2016 年国内晶圆制造材料企业用于半导体制造的产品销售收入仅 69.5 亿元, 相对于国内晶圆制造材料市场需求的比例约 20%,国产化比例较低。

  半导体芯片制造工艺半导体将原始半导体材料转变成半导体芯片,每个工艺制程都需要 电子化学品,半导体芯片造过就是物理和化学的反应过程,半导体材料的应用决定了摩 尔定律的持续推进,决定芯片是否将持续缩小线宽。目前我国不同半导体制造材料的技 术水平不等,但整体与国外差距较大,存在巨大的国产替代空间。

  6.1.1 硅片

  由于半导体行业与全球宏观形势紧密相关,全球半导体硅片行业在 2009 年受经济危机 影响,出货量与销售额均出现下滑;2010 年智能手机放量增长,硅片行业大幅反弹;2011 年-2016 年,全球经济复苏但较为低迷,硅片行业易随之低速发展;2017 年以来,得益 于半导体终端市场需求强劲,半导体市场规模不断增长,于 2018 年突破百亿美元大关。至 2019 年全球半导体硅片的收入已经达到 112 亿美元的规模,出货量也大大奥了 118.1 亿平方英寸。

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  2008 年至 2013 年,中国大陆半导体硅片市场发展趋势与全球半导体硅片市场一致。2014 年起,随着中国半导体制造生产线投产、中国半导体制造技术的不断进步与中国半 导体终端市场的飞速发展,中国大陆半导体硅片市场步入飞跃式发展阶段。2016 年-2018 年,中国半导体硅片销售额从 5.00 亿美元上升至 9.96 亿美元,年均复合增长率高达 41.17%。中国作为全球最大的半导体终端市场,未来随着中国芯片制造产能的持续扩张, 中国半导体硅片市场的规模将继续以高于全球市场的速度增长。

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  中国大陆仅有少数几家企业具有 200mm 半导体硅片的生产能力。2017 年以前,300mm 半导体硅片几乎全部依赖进口。2018 年,硅产业集团子公司上海新昇作为中国大陆率先 实现 300mm 硅片规模化销售的企业,打破了 300mm 半导体硅片国产化率几乎为 0%的 局面。

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  6.1.2 CMP

  CMP 包括三道抛光工序,主要运用到的材料包括抛光垫、抛光液、蜡、陶瓷片等。不同 工序根据目的的不同,分别需要不同的抛光压力、抛光液组分、pH 值、抛光垫材质、结 构及硬度等。CMP 抛光液和 CMP 抛光垫是 CMP 工艺的核心要素,二者的性质影响着 表面抛光质量。

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  在晶圆制造中,CMP 抛光材料占总材料成本的 7%,而在 CMP 成本之中抛光垫占比约为 33%。虽然整体 CMP 抛光垫占晶圆制造成本的占比不大,但是由于 CMP 是必不可少且 无可替代的环节,CMP 抛光垫市场也随着半导体总市场的增长而增长。

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  随着半导体市场不断复苏增长,在半导体芯片制程不断提高的同时,对于晶圆制造环节 中的 CMP 的价值量也是不断的增加的。

  从 2D NAND 至 3D NAND 的升级之中,CMP 抛光步骤根据 Cabot Microelectroncs 的测 算,抛光步骤也从原来的 6.4 提升至 13.6,超过 100%的步骤增长;另一方面对于逻辑 芯片制程的提高,单片晶圆的抛光次数也从 28nm 所需要的约 400 次提升至 5nm 的超 过 1200 次。随着抛光次数及抛光时长的增加,作为耗品的 CMP 抛光液及抛光垫的使用 都将呈现快速增长的趋势。

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  6.1.3 电子特气

  电子特气在晶圆制造材料中占比第二。根据 SEMI 预计,至 2020 年电子特气的占比将会 进一步提高,将超过光掩模成为占比第二大的材料,约 13%,规模将达到 43.7 亿美元。

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  2010-2018 年,我国电子特气市场规模复合增速达 15.3%,2018 年我国电子特气市场规 模达 121.56 亿元。其中,半导体制造用电子特气市场规模约 45 亿元。根据前瞻产业研 究院预测,2024 年我国电子特种气体市场规模将达到 230 亿元,2018-2024 年复合增速 将达 11.2%。电子特气将为中国新兴产业的发展注入新动力。

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  根据 SEMI 的数据统计,2019 年全球晶圆制造用电子气体的市场规模在 42 亿美元,而 全球晶圆出货量面积在 2019 年为 11,810 百万平方英尺。

  我们对其进行简单的汇率换算(1 美元约等于 7 人民币),以及面积的换算之上,可得出 每一片 8 英寸晶圆,所需电子特气的价值量约为 125 元人民币。

  制程升级提升气体用量,中国大陆经原产扩产带来更大的气体需求。无论是逻辑电路还 是存储电路,更先进的工艺都需要在晶圆制造过程中消耗更大量气体。例如,从 20nm 逻辑电路升级到 7nm 逻辑电路,处理步骤增加了一倍,消耗的特种气体也相应增加。中 国内资晶圆厂,例如长江存储、合肥长鑫等均在大力扩产,产能的扩张将会带来更大的 材料需求组。

  长存未来发展或将 128 层 Nand flash 作为主要产品,对应气体需求量将成倍增长。随 着终端设备对更低功耗和更高性能的需求,原本的 2D 产品已经无法满足处理复杂功能 设备的需求,因此整个行业有正在从平面闪存向 3D NAND 转移。NAND 闪存具有所有半 导体产品中最高的晶体管密度,借助 FinFET 技术的 3D NAND,增加了例如外延和原子 层沉积(ALD)等的晶体管工艺,因此带来了更多特种气体的需求。

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  6.2 重点跟踪之鼎龙股份:CMP 加速前进,打印复印耗材行业持续整合

  6.3 重点跟踪之安集科技:国产 CMP 抛光液龙头,加速成长实现替代

来源: 未来智库

  http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyMzYxNDEzMg==&mid=2247516856&idx=1&sn=f68a13d2db5663c9b64452c46f38dac3

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