19年全球半导体销售增速下行 国内厂商机会在于逆周期扩张和进口替代 仍将保持15%-30%增速,热点题材,股票新闻,概念股,主力资金流入

19年全球半导体销售增速下行 国内厂商机会在于逆周期扩张和进口替代 仍将保持15%-30%增速
2018-11-26

  全球半导体景气度下行。2016年以来,在智能手机、PC等产品需求大幅增长的背景下,全球半导体产业迎来景气向上周期,产业链上的IDM、晶圆代工厂、封测公司均跃跃欲试,纷纷扩产增加产能,相关半导体设备订单、收入猛增。进入18年二季度后,随着智能手机需求走弱,半导体企业资本开支放缓,行业景气度有所下降,根据SEMI最新数据,10月北美半导体设备上出货金额20.6亿元,连续5个月下滑,创11个月新低,从公告来看,各国际半导体巨头的资本开支计划均有不同程度放缓,预计2019年全球半导体销售和设备投资增速将下降。

  2019年,中国半导体设备的机会来自于逆周期扩张和进口替代。虽然全球半导体景气度下行基本已成定局,但是我国半导体产业技术与国际水平差距巨大,每年集成电路进口金额高达2000亿美元以上,提升“核芯技术”自主化率已迫在眉睫,上升至国家战略。中芯国际、长江存储、合肥睿力等龙头公司的发展并不完全依赖于商业效果,扩张计划可能会继续,目前长江存储已开始批量投片生产,睿力处于批量前期,中芯国际14纳米FinFET技术研发已进入客户导入阶段,希望在19年上半年开始风险生产。国内半导体巨头受全球周期影响较弱,存在逆周期扩张的可能性,2019年逆周期扩张效果如何,将是国内半导体设备行业的一大看点,预计19年大陆半导体设备市场增速15-30%。

  进口替代难度较高,但已经开始。在设备领域,核心的光刻、刻蚀等前道核心设备依然被外资牢牢把控,短期内国产想要替代有难度,但在检测、清洗、硅片制备等领域国产设备已具备一定替代实力,例如长川科技(300604)的检测设备,根据产业链调研了解,虽然还需要较长时间才能进入存储器或高端SOC领域,但在功率器件、模拟芯片等检测领域已具备一定市场。国产检测、清洗设备的进口替代进度也是2019年国内半导体设备的主要看点,给予半导体设备中性评级。

  1、全球景气度下降,大陆或逆势扩张

  存储器价格走跌,反应全球半导体景气度或下行。价格相对于销量,经常是更前瞻性的指标。可以看到,NAND Flash存储器的价格在2018年跌了50%以上,也跌破了2016年的价格,DRAMeXchange指出,供过于求加上高库存水位的影响将导致价格跌幅剧烈。经过了两年的高景气之后,半导体价格及市场景气度或将开始进入下行周期。

  5G、AI、物联网可能成为未来半导体产业的驱动力。由于汽车电子、人工智能、可穿戴设备、医疗电子和安防电子等新兴应用在全球发展迅速,预计在未来几年半导体行业将持续稳定发展。根据SIA的数据,继2017年全球半导体销售额规模、增速创新高之后,2018年第三季度全球半导体销售额达到1227亿美元,前三季累计销售额与同比增幅达到13.8%。WSTS预计2018年全球半导体销售额将同比增长9.5%,总规模为4512亿美元。5G、AI、物联网等技术将成未来半导体产业发展的主要驱动力。

  承接第三次产业转移,大陆半导体投资受周期影响较小。半导体行业历史存在两次地域转移,第一次是从美国到日本的转移,日本在DRAM上实现了超越,东芝、索尼等厂商快速成长起来,日本半导体迎来繁荣20年。第二次是从日本到韩国、台湾的转移,韩国通过对DRAM技术升级、台湾通过差异化路线发展代工产业分别承接了转移,造就了三星、海力士、台积电、日月光等大型半导体厂商。中国大陆或将接过产业接力棒,承接第三次半导体产业转移,目前大陆是全球最大的电子产品制造基地,凭借低廉的劳动力成本,获取了部分国外半导体封装、制造等业务,通过不断的技术引进和人才培养,已经完成了半导体产业的原始积累,但差距依然巨大。下游需求端的强烈爆发叠加国内集成电路自给率不足,正加速半导体产业向中国大陆转移,国内半导体企业也希望借机打破国外垄断,例如长江存储、合肥睿力等正在进行产能建设,对于产品商业效果暂时不会很看重。

  据SEMI预估,2017-2020年全球62座新投产的晶圆厂中有26座来自中国大陆,占全球总数42%。从SEMI公布的设备销售数据也可以看到,2018年Q2全球半导体设备销售额下降至19%,但中国大陆半导体设备销售增速51%,较去年和上一季度都实现加速增长。

  2、检测设备:制造难度相对低、推广难度高

  广义上的半导体检测设备,主要包括工艺检测(在线参数测试)、晶圆检测(CP测试)、终测(FT测试),国内公司目前主要涉足于晶圆检测和终测环节,这两个环节的检测设备价值量约占整体半导体制造设备投资的9%左右。检测设备相对于前道的光刻、刻蚀设备来说,制造难度低一些,但是推广难度较高。

  检测贯穿整个半导体制造过程,可避免制造损失的指数式增长。随着半导体技术的迅速发展,行业设计能力和制造能力都有了很大的提高,一方面使得半导体实现的功能日益强大,另一方面其内部结构的复杂度也不断提高,其测试面临越来越多的挑战。半导体检测贯穿整个半导体制造,从设计验证到最终测试都不可或缺,按照电子系统故障检测中的“十倍法则”:如果一个芯片中的故障没有在芯片测试时发现,那么在电路板(PCB)级别发现故障的成本就芯片级别的十倍。以此类推半导体检测失效损失呈指数增长,测试在制造过程中的地位不言而喻。

  测试设备需求旺盛,国内公司已有一定技术积累。从2017年开始,国内存储器和逻辑芯片产能不断释放,目前在建和拟建晶圆厂项目总投资金额接近万亿元规模。根据SEMI估算,2018-2020年国内半导体制造设备投资额为1550、1604、1702亿元,按照历史经验检测设备占总设备17%(晶圆检测9%,过程工艺控制8%)的比例进行测算,2018-2020年国内晶圆厂检测对应的半导体检测设备需求分别为264、273、289亿元,随着测试成本占比逐年升高,实际需求有望在此基础上继续突破。国内检测设备公司长川科技生产的测试机、分选机已获得长电科技(600584)、华天科技(002185)等多个封测公司的使用和认可,在国内实现批量销售。

  半导体检测主要分为设计验证、在线参数测试、晶圆检测(CP测试)、终测(FT测试)。设计验证在量产前,主要针对芯片样品,检测芯片设计的功能是否能够达到客户要求,通过设计验证的产品型号才会开始进入量产;在线参数测试在晶圆制造过程中进行,主要检测的指标包括膜厚、表面缺陷、关键尺寸等;CP测试在晶圆制造后进行,对晶圆上的芯片进行功能和电参数性能测试;FT测试对封装后的芯片进行功能和电参数性能测试,保证出厂的每颗集成电路的功能和性能指标能够达到设计规范要求。在线参数测试使用的设备主要为光学检测设备、缺陷检测系统,其余三项检测所用设备为测试机、分选机和探针台。

  从价值体量来看,过程工艺控制设备占半导体设备市场8%左右。根据WSTS数据显示,2017年全球半导体设备市场规模约为566亿美元,过程工艺控制市场规模约为46亿美元,占比8%左右。目前来看,前道工艺控制环节设备包括:(1)有图形的晶圆检测,占比约为37%;(2)光罩检测设备,占比为20%;(3)缺陷测量,占比是13%;(4)关键尺寸测量占比11%;(5)无图形晶圆检测占比6%。

  设备市场被科磊、日立等几家国外企业垄断。科磊是过程工艺控制检测设备绝对龙头,其在整体设备中占据了一半的全球市场,尤其在无图案及有图形晶圆检测设备市场中一家独大。日立高新与科磊进行差异化竞争,主要产品体现在关键尺寸测量等光学设备上。过程工艺控制检测设备由于涉及光学精度,技术壁垒较高,国内公司突破难度仍然很大。

  测试机占半导体设备市场5%左右。按测试芯片分类,测试机主要分为SOC测试机、射频测试机、存储器测试机等,其中SOC测试占主要部分。爱德万主要产品在存储器测试机及SOC测试机,泰瑞达主要产品为SOC测试机,Xcerra主要在市场较小的逻辑芯片领域提供设备。国内公司长川科技主要布局高功率电源管理芯片测试设备,精测电子(300567)在18年与三星供应商IT&T合作,进军存储器和面板驱动芯片检测设备市场。

  3、清洗设备:单晶圆清洗将成主流

  和检测设备类似,制程升级对清洗精度提出了更高的要求,工艺步骤增加导致对清洗工艺要求显著提高。根据盛美半导体估计,就每月生产10万片晶圆的20nm的DARM厂来说,产量下降1%将导致每年利润减少30至50百万美元。此外,产量的降低还将增加厂商原本已经十分高昂的资本支出。因而,工艺的优化和控制是半导体生产制程的重中之重,厂商对于半导体设备的要求也越来越高,清洗步骤尤其如此,传统清洗设备随着制程提高,愈发不能满足清洗精度要求,将导致成品率下降。

  制程升级导致工艺步骤的数量明显增加,对清洗工艺和步骤的要求也将明显增加。在20nm及以上领域,清洗步骤数量超过所有工艺步骤数量的30%,并随着制程升级不断增多。从16/14nm节点开始,由3D晶体管结构、前后端更复杂的集成、EUV光刻等因素推动,工艺步骤的数量增加得非常明显,对清洗工艺和步骤的要求也将明显增加。

  清洗设备对厂商的良率和经济效益有着至关重要的影响,预计未来规模占比稳步提升。尽管清洗设备在半导体企业设备市场规模中占比相对光刻机等核心设备较低,约5%-7%,但清洗设备对厂商的良率和经济效益有着至关重要的影响。因而,清洗作为半导体产业链中不可替代的一环,有着稳定而增长的市场空间。根据SEMI数据,2015年,全球半导体清洗设备的市场规模为26亿美元,2016年27亿美元,到2017年发展到32.3亿美元,考虑到目前新一轮制程升级尚在酝酿,假设近几年清洗设备占比预计为6%,估计2018年清洗设备市场规模将达到37.6亿美元,2019年将超高40亿美元。

  先进制程更青睐单晶圆清洗。目前,市场上最主要的清洗设备有单晶圆清洗设备、自动清洗台和洗刷机三种。在21世纪至今的跨度上来看,单晶圆清洗设备、自动清洗台、洗刷机是主要的清洗设备,其他清洗设备包括超声/兆声清洗设备、晶圆盒清洗设备、干法清洗设备(如等离子清洗设备)等,占比较小。

  清洗设备分为槽式和单片式,槽式设备是一个酸槽,里面乘着酸液,一次可以同时清洗25片或50片晶圆,清洗效率较高、成本较低。但缺点有两个:第一,同时清洗的晶圆之间会相互污染;第二,酸槽里的酸液通常一定周期更换一次,所以前一批次清洗的晶圆可能污染后一批次的晶圆。单片式的清洗设备由数个清洗腔构成,每一片晶圆在一个清洗腔里单独清洗,清洗方式为喷淋式清洗,清洗得较为干净,而且避免了交叉污染和前批次污染后批次。但缺点是清洗效率低,成本高。

  越先进的工艺,单片式清洗设备占比越高。在8寸工艺和12寸里的90/65nm等工艺中,线宽较宽,对残留的杂质容忍度相对较高,因此对清洗的要求相对没那么高,为节省成本和提高生产效率,以槽式清洗设备为主。在45/28/22/16/10/7nm等工艺中,线宽较窄,对残留杂质的容忍度低,要求清洗得更干净,越先进的工艺,单片式清洗设备占比越高。因此以单片式清洗设备为主。在先进工艺中,槽式清洗设备也有单片式清洗无法替代的清洗方式,如高温磷酸清洗,目前只能用槽式清洗设备。总的趋势是,越先进的工艺,单片式清洗设备占比越高。根据电子工程世界的产业调研,22nm DRAM产线中,单片式清洗的占比可达到约70%。

  3、相关标的:长川科技至纯科技

  (1)长川科技:突破功率器件、模拟芯片客户

  长川科技主营产品包括测试机、分选机这两款用于晶圆检测、终测的设备,已经进入国内长电科技华天科技等封测厂,目前长川检测设备主要的应用领域在功率器件、模拟芯片等方面,尚未进入存储器、高端SOC领域。开拓更多模拟领域客户,开发存储器等相对高端客户、发展探针台等产品是长川2019年的主要战略。

  我们将国内检测设备龙头长川科技与国外的科磊、泰瑞达和爱德万测试三大龙头进行财务指标对比,可以发现在公司营收规模上国内公司距离国外龙头还有相当大的差距,2017年长川科技的营收仅有科磊的0.69%左右。在毛利率水平上,科磊最高为64%,另外几家公司也都在50%左右,可见半导体设备行业由于其较高的技术壁垒,毛利率水平都是较高的。在营业利润率上,长川科技为30%,比爱德万高出18个点,这还是在长川科技研发费用占比更高的情况下实现的,非常不易。目前长川产品更多聚焦在功率器件、模拟芯片等产品上,未来将努力拓展存储、SOC客户,同时发展探针台等新产品。

  营业收入保持着快速增长。得益于半导资本开支的景气,2012-2017这5年的复合增长率高达55%。公司归母净利润也保持着快速增长,2018年前三季度实现净利润3223万元,同比增长27%,盈利增速有所下降,主要系研发费用影响。

  毛利率水平高,具有优良的研发基因。公司团队非常注重技术积累与研发,掌握了一定的核心技术优势,这些优势也逐渐在毛利率上体现出来。相比于同款进口产品,公司产品成本更低,售价也更低。公司的研发人员占比高达60%,2017年公司研发费用达到3700万元,占当年营业收入的21%。

  (2)至纯科技:槽式清洗机已小批量供货

  拟6.8亿元收购波汇科技。至纯科技(603690)提供高纯工艺系统的整体解决方案,覆盖客户均是行业内领军企业,包括上海华力、中芯国际、长江存储、合肥长鑫、士兰微(600460)、南京台积电、无锡海力士、西安三星、合肥晶合。今年6月,至纯科技发布公告,拟以6.8亿元收购波汇科技100%股权,波汇科技主营业务为分布式光纤传感设备、光纤光栅传感器设备,自设立以来一直专注于光传感解决方案及光器件技术研发,并在分布式光纤振动监测、温度监测等方面具有核心技术。

  2016年成立院士工作站,槽式清洗机已经小批量出货。目前公司已经形成Ultron系列槽式湿法清洗机,并取得了6台的订单开始小批量供货。预计在湿法工艺机台领域,未来中国将有超过20亿美元的市场。公司希望未来5年各类湿法清洗装机量超200台。

  至纯科技2018年1-9月实现营业收入3.20亿元,同比增长42.05%,归属于上市公司股东的净利润2737.53万元,同比下降23.99%,主要系管理费率和财务费率提升较多。截至3季度末预收账款1.45亿元,同比大幅增长,体现了公司充沛的在手订单。

  团队成员

  刘荣,招商证券机械行业首席分析师,研发中心执行董事,曾就职于大鹏证券、长城证券(002939)研究所。7次上榜《新财富》机械行业最佳分析师,连续两年第一名,三年第二名,两年第五名。连续5年上榜水晶球卖方机械行业最佳分析师,连续三年第一名。2012、2013年福布斯中国最佳分析师50强。2017年新财富、金牛最佳分析师第五名、第三名。

  诸凯,北京大学经济学硕士、新加坡国立大学金融工程硕士,2016年7月加入招商证券

  吴丹,北京大学西方经济学硕士,2016年7月加入招商证券

  时文博,中央财经大学经济学硕士,2018年7月加入招商证券

  投资评级定义

  公司短期评级

  以报告日起6个月内,公司股价相对同期市场基准(沪深300指数)的表现为标准:

  强烈推荐:公司股价涨幅超基准指数20%以上

  审慎推荐:公司股价涨幅超基准指数5-20%之间

  中性:公司股价变动幅度相对基准指数介于±5%之间

  回避:公司股价表现弱于基准指数5%以上

  公司长期评级

   A:公司长期竞争力高于行业平均水平

   B:公司长期竞争力与行业平均水平一致

   C:公司长期竞争力低于行业平均水平

  行业投资评级

  以报告日起6个月内,行业指数相对于同期市场基准(沪深300指数)的表现为标准:

  推荐:行业基本面向好,行业指数将跑赢基准指数

  中性:行业基本面稳定,行业指数跟随基准指数

  回避:行业基本面向淡,行业指数将跑输基准指数

  重要声明

  本报告由招商证券股份有限公司(以下简称“本公司”)编制。本公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告基于合法取得的信息,但本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证。本报告所包含的分析基于各种假设,不同假设可能导致分析结果出现重大不同。报告中的内容和意见仅供参考,并不构成对所述证券买卖的出价,在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。除法律或规则规定必须承担的责任外,本公司及其雇员不对使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失负任何责任。本公司或关联机构可能会持有报告中所提到的公司所发行的证券头寸并进行交易,还可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务服务。客户应当考虑到本公司可能存在可能影响本报告客观性的利益冲突。

  本报告版权归本公司所有。本公司保留所有权利。未经本公司事先书面许可,任何机构和个人均不得以任何形式翻版、复制、引用或转载,否则,本公司将保留随时追究其法律责任的权利。

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