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2019 年第四季度或是半導體設備産業恢複高增長的向上拐點
5G 産業浪潮驅動,全球半導體設備市場出現改善迹象
全球半導體、半導體設備行業景氣度與全球 GDP 增速相關性較高,但波動幅度更大。半 導體行業雖然有科技革命驅動,但也會受到全球經濟的影響而出現周期性波動。通過數據, 我們可以發現 2005~2018 的十幾年裏,半導體及設備市場規模波動性較大,且與全球經 濟的景氣度密切相關。
全球及中國半導體市場需求或已進入築底階段。2019 年來受全球宏觀經濟承壓、消費電 子下遊需求減弱等因素影響,國內外半導體市場銷售額均出現了同比下滑。據 SEMI數據, 全球、中國市場單月銷售額分別于 2019 年 4 月、2 月跌至近兩年最低點,此後均進入環 比回升通道,截至 2019 年 9 月單月銷售仍明顯低于上年同期,但同比增速的下滑幅度已 經有所企穩。受益于 5G、物聯網(IoT)、人工智能(AI)等新一輪技術變革所帶來的增 量需求,我們認爲 2019Q4~2020 年半導體下遊需求具備複蘇條件。
縱觀半導體及設備産業的曆史,每一次市場低迷都隨著技術創新的到來而結束 並開啓新的成長期,雖然全球半導體及設備市場 2019 年處于增速換擋調整期,2020 年以 後 5G、物聯網(IoT)、人工智能(AI)等領域的技術浪潮有望催生産業的新一輪成長。 集成電路旺盛的市場需求帶動産業的不斷升級和投資的加大,有力促進了集成電路裝備制 造行業的發展,因此半導體設備市場與集成電路産業景氣狀況緊密相關。我們認爲,雖然 短期來看 2019 年 PC、智能手機等滲透率接近高位在一定程度上影響了半導體及設備行 業的持續快速發展,但 5G、物聯網(IoT)爲代表的新需求及其帶動的雲計算、人工智能、 大數據等新應用的興起,有望開啓半導體及設備行業的增量需求。
全球 5G 産業的高速發展將對半導體及設備需求産生較大的拉動作用。5G 技術的核心在 于芯片,無論是基站還是移動手機,都與之息息相關。直接受益于 5G 大規模商用的芯片 包括存儲芯片、計算芯片、控制芯片、智能手機芯片、基帶芯片等。
1)存儲芯片:流量的增長是 5G 時代的特征之一,無論是服務器還是雲,5G 的高速度、 大流量自然會帶來存儲的大量需要,移動終端 10G 內存+512G 存儲容量可能會成爲主流 配置。我們認爲隨著 5G 大規模商用進程的推進,2019 下半年至 2020 年的季度存儲需求 量將會同比大幅增加。目前在存儲芯片領域,美國、韓國、中國台灣等居于主導地位,中 國大陸以長江存儲、合肥長鑫爲代表的本土存儲芯片制造企業正在密集投資、奮起直追, 並已取得産能和技術的階段性突破。
2)計算芯片:服務器、核心網、基站等都需要計算芯片。除了少數服務器芯片我國有一 定的産品和技術積累,絕大部分計算芯片基本上是美國企業引領世界。
3)智能手機芯片:移動通信最重要的一個終端就是智能手機,智能手機芯片不僅要進行 計算,還要進行專門的處理,比如 GPU 進行圖像處理,NPU 進行 AI 處理,智能手機芯 片還需要體積小、功耗低等特性。華爲、蘋果、三星等廠商都在研發自己的旗艦機芯片。
此外,未來 5G 的影響將遠遠超出技術産業的範圍而影響到社會各個層面,催生新的應用 場景,推動新的經濟活動,進而對全球範圍的各類芯片需求産生更加廣泛、普遍的拉動和 刺激,進而帶動半導體設備需求進入新的成長期。
5G 時代,全球存儲芯片産能擴張對刻蝕設備、薄膜沉積設備的需求拉動較爲突出。5G 産 業發展催生增量需求,疊加下遊技術進步對半導體工藝及設備提出更高要求,刻蝕、光刻、 薄膜沉積等關鍵工藝設備的增量需求空間或將較爲廣闊。其中存儲芯片擴産對設備的拉動 效果顯著,例如在 3D NAND 存儲芯片領域,隨著堆疊層數不斷增多,刻蝕、薄膜沉積工 藝難度和次數不斷增加,刻蝕設備、薄膜沉積設備需求更爲受益,薄膜沉積設備需求增長 幅度可能最大。
上述産業變革所帶來的新趨勢已經對半導體産業需求及企業發展方向産生刺激, 逐漸向設備環節傳導, 2019 年第四季度有望成爲全球半導體設備産業需求及訂單回升的 向上拐點,部分主流晶圓廠資本支出及北美半導體設備制造商銷售情況均已出現複蘇迹象:
1)晶圓廠資本開支是半導體設備需求的直接影響因素,2018 年台積電、中芯國際等晶圓 廠資本支出均較上年同期有所下滑,但從 2019 年前三季度來看,上述企業的資本支出已 出現明顯同比增長,台積電、中芯國際增幅分別達 44%、11%。據 IC Insights 預測,三 星、台積電 2019Q4 單季資本支出有望創下曆史新高。
2)自 2019 年 4 月以來,北美半導體設備企業出貨金額的同比下滑幅度一直呈現收窄趨 勢,9 月同比下滑幅度縮小到 6%,北美是全球半導體設備龍頭企業最爲集中的區域,因 此北美半導體設備企業出貨金額變化一定程度上也反映了全球設備需求的好轉。
3)與北美半導體設備企業出貨變化趨勢接近,全球薄膜沉積、刻蝕設備龍頭應用材料、 泛林半導體單季收入同比變化幅度在 2019Q2 跌至底部,2019Q3 同比變化率均進入了回 升階段。
逆周期投資強化中國設備市場韌性,本土企業收入及訂單向上拐點到來
中國大陸正處于晶圓制造産能擴張的曆史性階段,逆周期投資是中國半導體設備需求韌性 和成長性較強的重要支撐。中國大陸作爲全球最大半導體消費市場,消費重心一定程度上 也牽引産能重心轉向中國,同時疊加國家戰略支持,全球産能不斷向中國轉移,中資、外 資半導體企業紛紛在中國投資建廠, 2019~2021 年中國本土企業有望成爲晶圓廠建設的主 力,大陸半導體設備需求增長具備堅實基礎。
受益于晶圓廠建設快速推進,2020 年中國大陸半導體設備市場規模有望躍居全球之首。 2008~2018 年,全球半導體設備市場的地區分布不斷變化。2016 年中國台灣以 122 億美 元市場規模位居榜首,2018 年韓國則以 177 億美元設備銷售躍居第一,中國大陸、中國 台灣分別以 131、102 億美元緊隨其後。據 SEMI 預計,2019~2020 年韓國、中國大陸、 中國台灣將分列世界前三大設備市場,2020 年中國大陸有望升至全球最大設備市場。值 得關注的是,作爲全球半導體最具活力和發展前景的市場區域之一,中國大陸市場的全球 比重總體呈顯著上升趨勢,由 2005年的4%提高到 2018年的20%,據 SEMI預測,2019、 2020 年中國市場的全球占比有望大幅提升到 22%、25%。
本土晶圓廠先進制程的産能擴張和技術逐步成熟,爲國産設備提供了更好的驗證試用平台 和進口替代機會。根據半導體行業內“一代設備,一代工藝,一代産品”的經驗,半導體 産品制造要超前電子系統開發新一代工藝,而半導體設備要超前半導體産品制造開發新一 代産品,因此海外半導體設備龍頭企業的技術發展曆程均離不開全球一流晶圓廠緊密配合, 合作開發、技術協同和産品驗證至關重要。目前,以中芯國際、長江存儲、合肥長鑫爲代 表的本土半導體制造企業正分別在邏輯電路芯片、3D NAND 存儲芯片、DRAM 存儲芯片 領域布局先進制程産能,是中國半導體制程工藝技術走在最前沿的企業。中芯國際 28nm 制程的發展成熟已經爲本土企業帶來了可觀的驗證機會,據中國電子專用設備工業協會數 據,2019 上半年國産設備在集成電路生産線設備市場占比達到 10%左右。我們認爲,隨 著中芯國際、長江存儲、合肥長鑫等企業在工藝技術上的進一步發展將爲國産設備帶來更 前沿的驗證機會和更廣闊的進口替代市場,國産設備份額上升潛力較大。
受益于全球半導體設備需求複蘇和中國本土晶圓廠産能擴張、技術進步所帶來的進口替代 機遇,我們認爲國産半導體設備行業正在處于向上的拐點期,2019 下半年到 2020 上半年 本土企業有望陸續開始顯現回升態勢。
2019 年全球半導體産業景氣度下行對國産設備企業也産生了一定影響,根據中國電子專 用設備工業協會對國內 42 家半導體設備制造商的統計,2019 上半年中國國産半導體設備 銷售收入同比增長 12.2%,增速有所減緩。
從單季度收入角度來看,國內晶圓加工設備、測試設備代表企業北方華創、長川科技 2019Q1、Q2 收入增速也出現了放緩,但 2019Q3 兩家企業單季收入增速明顯回升,分別 達 53%、79%,且增速遠遠超過海外龍頭應用材料、泛林半導體同期增速(分別爲-14%、 -7%)。
基于上述討論,我們認爲中國半導體設備市場及本土企業的向上拐點或已到來,且成長韌 性強于全球, 2020年有望實現領先于海外的更快增長。 據SEMI預測,在經曆了2016~2018 年的高速增長後,2019 年全球半導體設備銷售規模或面臨收縮,爲 527 億美元/yoy-18%, 2020 年有望受益于存儲器資本支出增長和中國大陸新項目推動,回升至 588 億美元 /yoy+12%。相比于全球市場, 2005~2018 年中的多數年份中國市場實現了更快增長,SEMI 預計 2019 年中國大陸市場回調至 117 億美元/yoy-11%,下滑幅度小于全球市場,2020 年達 145 億美元/yoy+24%,增速明顯高于全球市場。
國內設備産業體系形成,優勢企業初步具備進口替代能力
設備制造業是半導體産業的基礎,是完成晶圓制造、封裝測試環節和實現集成電路技術進 步的關鍵。所需專用設備主要包括晶圓制造環節所需的光刻機、化學/物理汽相沉積 (CVD/PVD)設備、刻蝕機、離子注入機、工藝檢測設備等;封裝環節所需的切割減薄 設備、度量缺陷檢測設備、鍵合封裝設備等;測試環節所需的測試機、分選機、探針台等; 以及其他前端工序所需的擴散、氧化及清洗設備等。這些設備的制造需要綜合運用光學、 物理、化學等科學技術,具有技術壁壘高、制造難度大、設備價值及研發投入高等特點。
得益于國內需求、政策支持、資本、人才儲備,中國半導體制造具備突破的基礎。中國 IC 産業處于“前有追趕目標,後無潛在對手”的國際格局中,“全球最大半導體消費市場” 的地位是中國“後發優勢”的重要基礎之一。疊加國家戰略、資本實力、全球研發人才的 儲備,推動硅材料、設計、制造、封裝測試及裝備實現國産化突破的基礎堅實而穩固。
目前中國本土半導體設備産業中已湧現出一批優秀企業,國産半導體設備逐漸呈現譜系化 發展,其中在細分領域走在國內前列的企業包括:北方華創(刻蝕設備、薄膜沉積設備、 清洗設備等)、 中微公司(刻蝕設備)、長川科技(測試設備)、晶盛機電(硅片生長、加 工設備)、上海微電子(光刻設備)、沈陽拓荊(薄膜沉積設備) 、中科儀(真空獲得設備、 薄膜沉積設備)、盛美半導體(清洗設備)、華海清科(CMP 設備)、南京晶升能源(硅片 生長設備)等。
本土設備企業機遇與挑戰並存,最“壞”的時代亦是最好的時代。我們認爲總體上國産設 備産業必然受益,但産業鏈各環節的差異會很大。國産化須符合最樸素商業邏輯,即技術 或配套實力優于進口,這樣才會有持續需求,光靠補貼和支持難以誕生優質企業。因此, 本土設備企業也面臨最“壞”的時代,因爲唯有技術准備充分的企業才能勝出。但我們認 爲,在芯片需求持續上升、國産化投資加快、國家戰略支持的大背景下,中國大陸本土半 導體制造企業的崛起有望帶動一批本土優秀企業共同成長,國産設備有望借助大陸晶圓産 線的密集投資而實現滲透率提升,迎來最好的時代。
中微公司:CCP 刻蝕機優勢持續強化,ICP 刻蝕機實現量産突破
中微公司專注于集成電路、LED 關鍵制造設備,核心産品包括:1)用于 IC 集成電路領 域的等離子體刻蝕設備(CCP、ICP)、深硅刻蝕設備(TSV); 2)用于 LED 芯片領域的 MOCVD 設備。等離子體刻蝕設備包括電容性等離子體刻蝕設備(CCP, Capacitively Coupled Plasma)和電感性等離子體刻蝕設備(ICP, Inductively Coupled Plasma)。電容 性等離子體刻蝕設備主要用于刻蝕氧化物、氮化物等硬度高、需要高能量離子反應刻蝕的 介質材料。電感性等離子體刻蝕設備主要用于刻蝕單晶硅、多晶硅等材料。MOCVD 即金 屬有機化合物化學氣相沉積(Metal-organic Chemical Vapor Deposition), MOCVD 設備 是 LED 芯片生産過程中的關鍵設備。目前公司等離子體刻蝕設備已被廣泛應用于國際一 線客戶從 65 納米到 14 納米、 7 納米和 5 納米的集成電路加工制造及先進封裝,截至 2018 年末中微公司累計已有 1,100 多個反應台服務于國內外 40 余條先進芯片生産線。(資料來 源:公司招股說明書)
據公司招股說明書,自成立以來公司專注于開發加工微觀器件的大型真空工藝設備,包括 等離子體刻蝕設備和薄膜沉積設備:
1) CCP:公司從 2004 年建立起首先著手開發甚高頻去耦合的 CCP 刻蝕設備 Primo D-RIE,到目前爲止已成功開發了雙反應台 Primo D-RIE,雙反應台 Primo AD-RIE 和 單反應台的 Primo AD-RIE 三代刻蝕機産品,涵蓋 65 納米、45 納米、32 納米、28 納 米、22 納米、14 納米、7 納米到 5 納米關鍵尺寸的衆多刻蝕應用。
2) ICP:公司從 2012 年開始開發 ICP 刻蝕設備,到目前爲止已成功開發出單反應台的 Primo nanova 刻蝕設備,同時著手開發雙反應台 ICP 刻蝕設備。公司的 ICP 刻蝕設 備主要是涵蓋 14 納米、7 納米到 5 納米關鍵尺寸的刻蝕應用。
3) TSV:公司還順應集成電路先進封裝和 MEMS 傳感器産業發展的需要,成功開發了電 感性深硅刻蝕設備。
4) MOCVD:薄膜沉積設備方面,2010 年中微公司開始開發用于 LED 器件加工中最關 鍵的設備——MOCVD 設備。公司已開發了三代 MOCVD 設備,該設備是一種高端薄 膜沉積設備,主要用于藍綠光 LED 和功率器件等生産加工,包括第一代設備 Prismo D-Blue、第二代設備 Prismo A7 及第三代更大尺寸設備。
公司的刻蝕設備技術處于世界先進水平,符合産業發展趨勢。在邏輯集成電路制造環節, 公司開發的高端刻蝕設備已運用在國際知名客戶最先進的生産線上並用于7納米器件中若 幹關鍵步驟的加工;同時,公司根據先進集成電路廠商的需求優化 5 納米及更先進的刻蝕 設備和工藝。在 3D NAND 芯片制造環節,公司的電容性等離子體刻蝕設備技術可應用于 64 層的量産,同時公司根據存儲器件客戶的需求正在開發極高深寬的刻蝕設備和工藝; 公司也根據邏輯器件客戶的需求,正在開發更先進的大馬士革等刻蝕應用的設備。由于公 司開發出與美國設備公司具有同等質量和相當數量的等離子體刻蝕設備並實現量産,美國 商務部在 2015 年宣布解除了對我國等離子體刻蝕設備多年的出口管制。(資料來源:公 司招股說明書)
據公司 2019 中報,2019 年以來,公司 CCP 刻蝕機優勢持續強化,ICP 刻蝕機實現量産 突破。
1)CCP 刻蝕設備:保持競爭優勢,批量應用于國內外一線客戶的集成電路加工制造, 2019 年公司已成功取得 5 納米邏輯電路、64 層 3D NAND 制造廠的訂單。在驗證順利的情況 下,公司將緊跟客戶的生産計劃、量産需求有序制定生産計劃。
2)ICP 刻蝕設備:公司繼續開拓 ICP 設備業務,已在某先進客戶驗證成功並實現量産, 並有設備在其他數家客戶的生産線上驗證。公司積極推進客戶驗證,並計劃開展新的客戶 驗證,進一步提高産品的技術先進性和市場競爭力。
刻蝕設備行業集中度較高,泛林半導體占據刻蝕機市場份額半壁江山。隨著半導體技術進 步帶來器件互連層數增多,介質刻蝕設備的使用量不斷增大,泛林半導體利用其較低的設 備成本和相對簡單的設計,逐漸在 65nm、45nm 設備市場超過 TEL 等企業,占據了全球 大半個市場,成爲行業龍頭。根據 The Information Network 的數據顯示,泛林半導體在 刻蝕設備行業的市占率自 2012 年起逐步提高,從 2012 年的約 45%提升至 2017 年的約 55%,主要替代了東京電子的市場份額,東京電子的市場份額從 2012 年的 30%降至 2017 年的 20%,但仍然保持第二的位置。應用材料始終位于第三,2017 年約占 19%的市場份 額。前三大公司在 2017 年占據總市場份額的 94%,行業集中度高,技術壁壘明顯。
我們認爲,中國國産 CCP 刻蝕機有望對應用材料、東京電子等海外龍頭的同類産品逐步 實現替代。中微公司的刻蝕設備雖然在銷售規模上離全球半導體設備巨頭尚有一定差距, 但其部分技術水平已達到國際同類産品的標准,並已應用于全球最先進的 7 納米和 5 納米 生産線。據公司招股說明書,2017~2018 年兩家國內知名存儲芯片制造企業采購的刻蝕設 備台數訂單份額中公司分別占比達 15%、17%。公司自主研發的刻蝕設備正逐步打破國際 領先企業在國內市場的壟斷,已被海內外主流集成電路廠商接受。
公司技術儲備和研發經驗深厚,是中長期競爭力的必要保障。公司擁有多項自主知識産權 和核心技術,截至 2019 年 6 月 30 日,公司已申請 1,280 項專利,其中申請發明專利 1,118 項;已獲授權專利 961 項,其中授權發明專利 814 項。公司先後承擔了五個國家科技發 展重大專項研發項目,是執行國家科技發展重大專項的標杆單位。公司已順利完成四個等 離子體刻蝕機的開發和産業化項目,目前正在執行的第五個研發項目已提前兩年達到預定 技術指標。(資料來源:公司招股說明書)
北方華創:半導體設備布局漸趨完備,打造“平台型”産品體系
北方華創是國內目前産品品類覆蓋最廣的半導體設備“平台型”企業。北方華創擁有半導 體裝備、真空裝備、新能源锂電裝備及精密元器件四個事業群,爲半導體、新能源、新材 料等領域提供全方位解決方案。公司現擁有四大産業制造基地,營銷服務體系覆蓋歐、美、 亞等主要國家或地區。北方華創建立了豐富而有競爭力的産品體系,半導體裝備包括刻蝕 機、PVD、CVD、氧化/擴散爐、清洗機及氣體質量流量控制器等品類。據公司 2018 年報, 半導體設備在集成電路領域形成了 28 納米設備供貨能力,14 納米工藝設備處于客戶工藝 驗證階段。
據公司 2019 中報,2019 年公司刻蝕機、PVD、CVD、立式爐、清洗機等半導體工藝設 備陸續批量進入國內 8 寸和 12 寸集成電路存儲芯片、邏輯芯片及特色芯片生産線,部分 産品進入國際一流芯片産線及先進封裝生産線。由公司自主研發的14nm等離子硅刻蝕機、 單片退火系統、LPCVD 已成功進入集成電路主流代工廠;28nm Hardmask PVD、Al-Pad PVD 設備已率先進入國際供應鏈體系;12 英寸清洗機累計流片量已突破 60 萬片大關;深 硅刻蝕設備也已進入東南亞市場。
長川科技:探針台、數字測試機新品蓄力,有望實現測試設備全品類布局
長川科技目前主導産品爲測試機、分選機和探針台等,在國內市場中産品鏈較爲完整,産 品可以覆蓋晶圓制造和封測兩大工序環節。同時受益于國內芯片設計産業的國産化需求上 升,公司後續有望取得技術水平的提升,並有望進一步擴大産品覆蓋範圍。
公司成功研制了數字測試機和探針台等較高技術含量的新産品。
1)在數字測試機方面:據公司 2019 中報,公司目前已成功研制並開發了基于 200Mbps 數字測試速率、1G 向量深度以及 128A 電流測試能力的數字測試機。
2)在探針台方面:據公司 2019 中報,公司在集成電路分選系統的技術基礎上,已開發了 我國首台具有自主知識産權的全自動超精密 12 寸晶圓探針台(CP12),兼容 8/12 寸晶圓 測試。
長川科技的産品鏈完整度處于行業內領先地位。在成功研制數字測試機和探針台後,公司 産品覆蓋了測試機、探針台和分選機三大塊主要測試設備,産品鏈完整度處于行業內領先 地位。據各公司官網,國內本土測試設備龍頭華峰測控的産品線僅覆蓋測試機,全球測試 設備龍頭愛德萬和泰瑞達的主流産品爲測試機,愛德萬還擁有部分分選機;科休的産品線 涵蓋分選機和部分測試機,東京電子致力于探針台産品。
公司通過對長新投資 90%的股權收購,獲得新加坡 STI 公司 100%的控制權。據 2019-064 號公告,長川科技于 2019 年 8 月 1 日完成了長新投資 90%股權過戶,獲得實際標的資産 STI 100%的控制權。
STI 是研發和生産爲芯片以及晶圓提供光學檢測、分選、編帶等功能的集成電路封裝檢測 設備商。STI 的主要産品有轉塔式測編一體機、平移式測編一體機、膜框架測編一體機和 晶圓光學檢測機。STI 産品的下遊客戶包括德州儀器、美光、意法半導體、三星等大型半 導體生産公司及日月光、安靠技術等世界一流的半導體封裝和測試外包服務商,具備領先 的客戶優勢。(資料來源:長川科技發行股份購買資産暨關聯交易報告書)
STI 的 AOI 核心技術有望爲公司探針台及測試機的進一步研發提供技術儲備,整合 STI 有望爲公司擴充産品鏈及客戶群,發揮協同效應。長川科技與 STI 將利用雙方的資源優勢、 研發優勢,進一步優化資源配置、提高資産利用效率,以提升整體盈利能力。
2019 年公司繼續加大對新産品投入,爲數字測試機、探針台、MEMS 分選機&測試機等 新品的推廣做技術研發儲備。公司重點研發高速數字系統信號傳輸、阻抗匹配、同步及延 時控制、多工位測試、研究壓力、溫度及 MEMS 集成電路等信號測試技術,爲數字測試 機和 MEMS 測試機等新産品的推出做准備。加強在微米級平移定位及輸送技術、高功率 頂升技術、針卡自動加載技術、超精密多目多級視覺定位技術、多關節晶圓機器人技術、 多運動元合成控制技術、外場施加技術等諸多關鍵技術方面做技術研究,爲探針台和 MEMS 分選機的研發、生産做儲備。我們認爲,公司將有望持續完善産品鏈,進一步強 化中高端市場的占有率,增加測試産品大類,提升盈利能力。
晶盛機電:半導體單晶爐批量化銷售,向硅片後道加工設備不斷延展
晶盛機電是國內領先的晶體生長、加工裝備研發制造和藍寶石材料生産的高新技術企業。 公司主營産品爲全自動單晶爐、多晶鑄錠爐等,應用于太陽能光伏、集成電路、LED 等新 興産業。公司較早掌握了國內領先的半導體硅材料生長的裝備技術,在半導體領域實現了 8~12 英寸大硅片制造用晶體生長及加工的核心裝備國産化。公司産品覆蓋晶體生長、切 磨抛和監測等各個環節,已逐步從單一的設備制造商轉型成了立足于“新材料、新裝備” 的國際領先的設備供應商和高端晶體材料生産商。
目前公司已形成以單晶爐、區熔爐爲核心,後道智能加工設備爲重要配套的半導體硅片設 備産品體系,成爲實現 8、12 英寸硅片制造設備國産化的領軍企業:
1)前道晶體生長設備(單晶爐):據公司公告(編號 2019-005),公司承擔的國家科技重 大專項“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”項目的“300mm 硅單晶直拉生長裝備 的開發”和“8 英寸區熔硅單晶爐國産設備研制”兩項課題,已進入産業化階段,8、12 寸半導體單晶爐已獲得中環股份、金瑞泓、合晶等國內半導體硅片企業訂單,並陸續交付;
2)後道加工設備(磨切抛設備等):目前公司已成功開發了半導體單晶硅滾圓機、單晶硅 截斷機、全自動硅片抛光機、雙面研磨機等新産品,産品結構不斷豐富,建立硅片加工設 備領域的國産化優勢;
3)其他産業配套布局:同時公司在半導體關鍵輔材、耗材及半導體精密部件領域(半導 體級石英坩埚、抛光液、閥門、磁流體部件等)的拓展也在穩步推進。
2017 年公司實施重大項目投資,攜手下遊龍頭公司中環股份戰略布局下遊半導體硅片制 造。據公司 2017 年年報,2017 年公司出資 5 億元參股中環領先半導體材料有限公司,占 注冊資本的比例爲 10%。該項目由中環股份、無錫市産業發展集團與公司共同投資,計劃 投資 30 億美元。公司投資中環領先符合公司“新材料、新裝備”戰略規劃,通過協同合 作企業建設國際先進的大硅片研發和生産基地,有望形成更深遠的産業布局,強化公司在 半導體關鍵設備領域的核心競爭力。
國産設備崛起還面臨哪些問題?研發投入、稅收壓力、激勵機制
半導體設備産業屬于典型技術密集型行業,研發團隊對企業發展至關重要,研發投入是企 業成長的核心驅動力。隨著半導體行業的迅速發展、産品複雜程度與日俱增,生産半導體 産品所需的制造設備需要綜合運用光學、物理、化學等科學技術,具有技術壁壘高、制造 難度大及研發投入高等特點。
本土企業的研發投入占比超過海外龍頭,但在投入規模上與海外龍頭仍存在很大差距。本 土企業作爲後進者,在技術追趕過程中需要的研發投入相比收入體量來說很高,2018 年 北方華創、中微公司、長川科技研發支出的收入占比分別爲 26%、25%、29%,明顯高于 同期應用材料、泛林半導體、泰瑞達 12%、11%、14%。但另一方面,目前和海外龍頭研 發投入的絕對值來看,本土企業的研發投入還很不足,2018 年應用材料研發支出達北方 華創的 16 倍,泛林半導體研發支出達中微公司的 19 倍,泰瑞達研發支出達長川科技的 34 倍。
較高的研發支出占比導致本土企業利潤波動相對較大。由于半導體設備驗證周期長,企業 的研發成果轉化爲新産品訂單及收入存在一定時滯,因此對于尚處于發展初期的本土設備 企業而言,較高的研發投入可能導致企業利潤波動較大,在行業複蘇階段利潤端的改善或 滯後于收入端。
國內近年已出台集成電路産業稅收減免政策,主要針對獲利初期的企業及項目。財政部先 後于 2008、2012、2018 年出台稅收政策減免集成電路生産企業所得稅,對 2018 年以後 投資新設企業或項目:1)線寬<130nm 且經營期在 10 年以上的,第 1~2 年免征企業所得 稅,第 3~5 年減半征收企業所得稅;2)線寬<65nm 或投資額>150 億元,且經營期在 15 年以上的,第 1~5 年免征企業所得稅,第 6~10 年減半征收企業所得稅。2015 年財政部 等四部委針對集成電路封測企業、關鍵材料和設備企業出台稅收優惠政策,自獲利年度起 第 1~2 年免征企業所得稅,第 3~5 年減半征收企業所得稅。
定向減稅政策扶持集成電路制造環節,企業盈利能力有望增強,半導體設備企業或將間接 受益。我們認爲:1)集成電路生産企業稅收減免政策的出台,有望對企業盈利能力産生 較大的積極影響,並有效緩解企業的資金壓力;2)長期來看稅收減免有望激發晶圓廠産 線投資的積極性,建設進程有望進一步加速,集成電路設備市場也將隨之擴大;3)在稅 收減免和國家大基金戰略投資的雙重促進下,中資集成電路企業有望崛起,本土集成電路 設備制造商或迎重大發展機遇。
但不容忽視的是,部分本土設備企業實際稅率仍然較高,我們認爲未來針對設備企業適當 給予更爲直接的稅收優惠或是推動半導體設備國産化的高效方法之一。目前對于已實現持 續盈利的半導體設備企業尚無直接的稅收優惠政策,我們認爲,半導體設備本土企業作爲 行業的後進者、追趕者,持續研發投入對利潤端壓力較大,適當給予一定稅收優惠政策, 或將爲本土企業的技術追趕提供一定幫助。
技術研發團隊是半導體設備企業的靈魂,本土企業的技術追趕需要凝聚一批國內外頂尖的 技術人才,因此建立在全球範圍內具備競爭力的激勵機制是推動公司及行業發展的必要舉 措,本土企業的現有機制還有待于進一步優化。科創型企業中技術和管理人員比例較高, 人才是構建科創型企業核心競爭力的根本、資本增值的源泉、企業成長壯大的生命線。我 們認爲,行業對專業技術人才的需求與日俱增,人才競爭不斷加劇,具有國際競爭力的薪 酬制度、有效的持股激勵制度等舉措對于提升員工的積極性和創造性、吸引國內外一流技 術人才至關重要。
本土上市公司中,中微公司已建立了具有中微特色的全員持股激勵制度;北方華創 2019 年 11 月 13 日發布股票期權激勵計劃(草案修訂稿),擬激勵對象爲公司核心技術人員及 管理骨幹(不包括董事和高級管理人員),重點激勵關鍵崗位上素質能力強、市場稀缺性 高、流動性較大且對集團未來業績達成起關鍵作用的人才共計 341 人;長川科技已于 2017 年實施了限制性股票激勵計劃。
投資建議
國內半導體設備上市公司目前 PE、PS 估值普遍高于海外同類企業,且亦明顯高于海外龍 頭發展早期、中期的水平,相比于全球市占率較爲穩定的海外龍頭,高速成長的本土企業 在 PE、PS 估值上與海外的差異有望逐漸趨于收窄。我們選取了國內外最具競爭力的半導 體設備企業進行對比可見:據 wind 一致預測、Bloomberg 一致預測,國內企業 2020、 2021 年的收入、利潤增速總體上或將較大幅度領先于海外龍頭,2019~2021 年國內半導體設備 公司平均 PE 爲 148、78、53,平均 PS 爲 13、8、6,海外公司平均 PE 爲 25、21、18, 平均 PS 爲 5、5、4,國內外公司收入、利潤增速的不同導致了中外的估值差異呈現逐漸 收窄趨勢,2021 年主要本土企業的 PS 估值水平與海外的差異已經相對較小。
我們認爲現階段 PS 估值對國內半導體設備企業研究相對較爲適用。PE 法爲較爲常見的 估值方法,適用範圍較廣。但中國半導體設備公司目前正處于對海外進行技術追趕的後進 者狀態,研發投入較高且研發成果轉化爲新産品訂單及收入存在一定時滯,因此企業利潤、 現金流波動普遍較大。相比而言,我們認爲 PS 法能夠更好地反映公司在市場地位、産品 競爭力、客戶拓展等方面的客觀情況和進展,在本土企業的突圍階段 PS 指標更具參考價 值和同業可比性。
中國本土半導體設備企業所處的發展時期非常獨特,未來或僅有較少量的優秀企業能夠突 圍成功,半導體設備較強的國家戰略支持和自主可控需求、龐大的進口替代潛在市場和本 土優秀企業的稀缺性是目前走在國內技術前列、成功潛力較大的企業被市場給予較高估值 的原因。半導體設備産業的高技術壁壘和較快的技術叠代速度導致了市場的高度集中,據 VLSI Research 數據,2018 年全球五大半導體設備制造商應用材料、阿斯麥、泛林半導 體、東京電子、科天半導體占據了半導體設備系統及服務市場約 65%的份額。我們認爲, 目前海外半導體設備龍頭普遍是伴隨全球半導體産業崛起而成長起來的第一批專業化設 備制造企業,自創立以來即代表了全球前沿的設備技術,而中國企業目前則作爲行業的後 進者,與海外龍頭發展初期的産業環境差異較大,估值參考意義有限。但比較海外半導體 設備企業的發展曆史和目前格局可見,中國企業中未來能夠在這個高度競爭、高壁壘、快 叠代的産業中走向世界、建立全球競爭優勢的企業可能屈指可數,只有少量優秀企業才能 突圍成功。
我們判斷:受益于 5G 産業發展的驅動及本土芯片産能擴張,2019 年 Q4 或是半導體設備 産業複蘇拐點。2019 年來受宏觀經濟承壓、下遊需求減弱等影響,國內外半導體及設備 市場均出現同比下滑。但我們認爲,下半年以來半導體設備産業逐步複蘇,第四季度或是 設備需求及訂單的向上拐點期:1)曆史上全球半導體及設備産業每一次市場低迷都隨技 術創新到來而結束,受益于 5G、AI、IoT 産業驅動,全球、中國半導體單月銷售額已進入 環比回升通道,三星、台積電、中芯國際等國內外主流晶圓廠資本支出及北美半導體設備 制造商銷售情況也均已出現不同程度複蘇;2)中國芯片産能逆周期投資爲設備需求提供 了較強成長韌性,中國設備市場的全球占比持續提升,2020 年或達全球之首。
投資策略:優選具備自主核心技術,在細分領域初步具備進口替代能力的本土設備制造商。 我們認爲國産化須符合最樸素商業邏輯,即技術或配套實力優于進口,這樣才會有持續需 求,光靠補貼和支持難以誕生優質企業。從技術實力和國産化進程角度,目前主要國産設 備的發展現狀是:1)測試設備(受益于中國大陸封測産業崛起和設計公司對産業鏈的國 産化需求提升)、單晶硅生長設備(受益于大陸晶圓産能增加,硅片供需缺口加大,本土 硅片廠項目落地)比較接近國際先進的技術水平,國産化進程較快;2)刻蝕設備、薄膜 沉積設備初步具備全球競爭力,在國內外主流晶圓廠産線的應用和銷售正取得關鍵突破; 3)光刻設備等關鍵設備還有待長期投入和技術積累。總體上國産設備産業必然受益並崛 起,但各環節發展進度不同。我們選擇設備企業的邏輯是:尋找能夠進入主流公司供應體 系和契合未來工藝發展方向的國産設備企業,只有同時滿足這兩個要求的企業,才具備持 續擴張和發展壯大的基礎。國産半導體設備主要企業包括:中微公司、北方華創、長川科 技、晶盛機電。
附錄:中國半導體設備非上市公司梳理
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(報告來源:華泰證券)
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