2022年半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及競爭格局分析VIP

1、2022年半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及競爭格局分析1. 全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)競爭格局是中國市場重要參考1.1. 全球半導(dǎo)體設(shè)備快速增長，中國大陸成為最大的區(qū)域性市場半導(dǎo)體行業(yè)結(jié)構(gòu)主要可以分芯片設(shè)計、芯片制造、芯片封裝、半導(dǎo)體設(shè)備與半導(dǎo)體耗 材。半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基石，相比半導(dǎo)體其他產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，設(shè)備產(chǎn)業(yè)增長更加 持續(xù)，受產(chǎn)業(yè)周期影響較小。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的迅速發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)品的加工面積成倍縮小，復(fù)雜程度與日俱增。 因此半導(dǎo)體設(shè)備做為行業(yè)向前的原動力，價值量普遍較高，設(shè)備價值約占半導(dǎo)體生 產(chǎn)線總投資規(guī)模的 80%以上，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展衍生出巨大的設(shè)備需求市場。我們把海外主要半導(dǎo)體公司做了行業(yè)回顧與經(jīng)營

2、分析，可以看到半導(dǎo)體設(shè)備公司股 價表現(xiàn)更加優(yōu)秀，經(jīng)營情況更加穩(wěn)定，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資最佳的著眼點。海外三家半 導(dǎo)體設(shè)備公司（阿斯麥、應(yīng)用材料、拉姆研究）在過去 20 年市占率大幅提升（近 10 年處于壟斷態(tài)勢）、股價較其他半導(dǎo)體領(lǐng)域公司提升幅度更大。復(fù)盤過去十年半導(dǎo)體設(shè)備銷售情況，全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額提速明顯。根據(jù) SEMI 統(tǒng) 計，全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額從 2012 年 369 億美元增長至 2021 年的 1026 億美元，年 均復(fù)合增長率約為 12%，高于同期全球半導(dǎo)體器件市場規(guī)模的增速。2020 年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模為 187.2 億美元，同比增長 39%，首次超過中 國臺灣地區(qū)和

3、韓國，成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備區(qū)域性市場。SEMI 預(yù)估 2021 年全 球半導(dǎo)體設(shè)備銷售總額將達(dá)到 953 億美元，同比提升 34%，預(yù)計 2022 年半導(dǎo)體設(shè)備 市場有望突破 1000 億美元。根據(jù)中國海關(guān)總署數(shù)據(jù)，自 2021 年起，中國半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口額保持每月同比增加， 2021 年 7 月以來環(huán)比呈現(xiàn)較大幅度下滑，2021 年 8/9/10 月環(huán)比幾乎持平，同比增速 在 8 月放緩之后逐漸上升，2021 年 12 月同比增速達(dá) 42.7%。1.2. 全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)成就三巨頭穩(wěn)態(tài)競爭格局從半導(dǎo)體設(shè)備整線結(jié)構(gòu)來看，刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備和薄膜沉積設(shè)備分別占晶圓制造 設(shè)備價值量約 24%、

4、23%和 22%?？涛g設(shè)備在不少先進(jìn)晶圓廠的設(shè)備投資中達(dá)到 25% 到 30%，甚至在部分 NAND 閃存生產(chǎn)線上的投資接近 50%。在光刻機(jī)領(lǐng)域，全球 89%的光刻機(jī)市場被阿斯麥（ASML）壟斷，國產(chǎn)化率非常低； 根據(jù)中國國際招標(biāo)網(wǎng)，從部分產(chǎn)線的訂購數(shù)量上統(tǒng)計，大陸光刻機(jī)市場被 3 家半導(dǎo) 體設(shè)備龍頭所壟斷（其中阿斯麥?zhǔn)姓悸?68%，佳能為 22%，尼康占比 10%），與全 球競爭格局基本一致。在刻蝕設(shè)備領(lǐng)域，呈現(xiàn)拉姆研究、東京電子和應(yīng)用材料三家寡頭壟斷格局。其中拉 姆研究技術(shù)實力最強(qiáng)，產(chǎn)品覆蓋最為全面，占據(jù) 47%的市場份額；東京電子和應(yīng)用 材料分別占 27%和 17%。我國刻蝕設(shè)備廠商中

5、微公司和北方華創(chuàng)分別占 1.4%和 0.9%。在薄膜沉積的 PVD 領(lǐng)域，應(yīng)用材料市占率高達(dá) 85%。根據(jù) SEMI 和 Maximize Market Research 的統(tǒng)計，2020 年薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模約 172 億美元。目前，薄膜沉積設(shè) 備中 CVD 類設(shè)備占比最高，2020 年合計占比 64%；濺射 PVD 類設(shè)備占整體市場的 21%。PECVD 是薄膜設(shè)備中占比最高的設(shè)備類型，占整體薄膜沉積設(shè)備市場的 34%。光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備都呈現(xiàn)出競爭格局穩(wěn)定、市場集中度高、寡頭 壟斷的特點。其原因有以下幾點：1.研制技術(shù)難度大。需綜合運(yùn)用有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、

6、半導(dǎo)體物理、 等離子體物理固體力學(xué)、流體力學(xué)、電氣控制及自動化、軟件工程、機(jī)械工程等多個 學(xué)科的知識研發(fā)，壁壘極高；2.產(chǎn)業(yè)化驗證周期長。需要在完成晶圓生產(chǎn)流程及芯片封裝后，對最終芯片產(chǎn)品進(jìn)行 可靠性和生命周期測試，下游驗證時間長，客戶粘性高；3.對先進(jìn)工藝重要度高。隨著制程的不斷縮小，工藝步驟更加復(fù)雜，對設(shè)備要求高， 已有廠商的經(jīng)驗積累有明顯先發(fā)優(yōu)勢。1.3. 海外市場對光刻、刻蝕、薄膜沉積領(lǐng)域的三家龍頭企業(yè)估值的理解我們對光刻設(shè)備領(lǐng)域龍頭阿斯麥、刻蝕設(shè)備領(lǐng)域龍頭拉姆研究、PVD 龍頭應(yīng)用材料 的市值、收入進(jìn)行比較研究，發(fā)現(xiàn)拉姆研究/阿斯麥的市值比、營收比在一個較為穩(wěn) 定的區(qū)間內(nèi)波動，拉姆/

7、應(yīng)材的市值比、營收比略微抬升。市值比：1）拉姆研究/應(yīng)用材料的市值比。拉姆研究 12 年市值迎來 12 倍漲幅，和應(yīng) 用材料市值比持續(xù)縮小（應(yīng)用材料 12 年漲幅約 6 倍）。我們發(fā)現(xiàn)，在近 5 年的運(yùn)行 中，兩者市值比歷史多次呈現(xiàn)先升后降的山峰走勢，但整體市值比持續(xù)增大（代表市 值差距變小），近 10 年運(yùn)行中，以 63%比值為底部、94%為頂部，目前運(yùn)行在 74% 的中部區(qū)域。2）拉姆研究/阿斯麥的市值比。近 5 年運(yùn)行中，以 37%為頂部，24%為 底部，目前處于 30%的中段區(qū)域。營收比：1）拉姆研究/應(yīng)用材料的營收比。拉姆研究自 2012 年起營收快速增加、12 年來迎來超 5.5

8、倍漲幅（應(yīng)用材料漲幅約為 2.4 倍）。我們發(fā)現(xiàn)，在過去 10 年的運(yùn) 行中，兩者營收值比持續(xù)增大（代表營收差距縮?。瑥?2011 年的 25%至 2021 年 的 85%。2）拉姆研究/阿斯麥的營收比。從 2011 年的 36%提升至 2021 年的 86%， 營收差距不斷縮小。PS 比值：拉姆研究/應(yīng)用材料的 PS 比率在 84%-136%之間變化，拉姆研究/阿斯麥的 PS 比率在 41%-48%區(qū)間震蕩，總體較為穩(wěn)定。這也客觀的反映了行業(yè)的基本情況，在 20 年間的全球半導(dǎo)體設(shè)備市場發(fā)展來看，三 巨頭最終都跟隨著整線比例去劃分自己的蛋糕，形成了穩(wěn)態(tài)競爭格局。隨著刻蝕設(shè)備重要性的提升，還

9、能觀察到拉姆研究/應(yīng)用材料、拉姆研究/阿斯麥的市 值比、收入比、市銷率比在相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)上逐漸抬升。這些發(fā)展規(guī)律都是未來給 我們投資 A 股半導(dǎo)體設(shè)備公司最有用的借鑒！2. 參比海外，中微公司未來市值成長空間更大2.1. 以拉姆研究為參照，中微公司將成為中國刻蝕機(jī)龍頭從全球半導(dǎo)體設(shè)備競爭格局來看，半導(dǎo)體產(chǎn)線中最具價值量環(huán)節(jié)（光刻機(jī)、刻蝕機(jī) 機(jī)、薄膜沉積）的三大海外龍頭分別是：阿斯麥、拉姆研究、應(yīng)用材料，形成了穩(wěn)態(tài) 競爭格局。因此，我們認(rèn)為假以時日，海外發(fā)展規(guī)律也會在大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場復(fù) 刻，對應(yīng)國內(nèi)三大領(lǐng)域設(shè)備龍頭分別是：上海微電子、中微公司、北方華創(chuàng)。我們認(rèn)為，中微公司作為國內(nèi)刻蝕機(jī)龍頭，應(yīng)

10、以拉姆研究為參照，進(jìn)行對標(biāo)分析。 拉姆研究過去的發(fā)展對中微公司未來發(fā)展極具借鑒意義。2.2. 比較研究，我們認(rèn)為中微公司市值還有較大提升空間我們對中微公司進(jìn)行了 3 個不同維度指標(biāo)的對比（核心與海外半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備龍頭 拉姆研究進(jìn)行對標(biāo)），包括：市值比、營收比、市銷率比。1) 市值比：對標(biāo)海外刻蝕設(shè)備細(xì)分龍頭與半導(dǎo)體設(shè)備龍頭比較：拉姆研究/應(yīng)用材料 市值比處于 63%在 94%之間；國內(nèi)刻蝕設(shè)備龍頭與半導(dǎo)體設(shè)備龍頭比較：中微公 司/北方華創(chuàng)市值比僅為 46%。自 2017 年起，應(yīng)用材料的市占率從 26%下降至 2021 年的 22%，北方華創(chuàng)的市占率 從 4%上升至 9%；拉姆研究的市占率從

11、2017 年的 14%上升至 2021 年的 19%，中 微公司的市占率從 2017 年的 1.8%上升到 2021 年的 2.9%。2) 營收比：雖然當(dāng)下時期由于 PVD 設(shè)備國產(chǎn)化率速度更快，導(dǎo)致中微公司/北方華創(chuàng) 的營收比有一定下降，目前中微公司/北方華創(chuàng)營收比為 32%，但是縱觀全球半導(dǎo) 體設(shè)備行業(yè)發(fā)展，中國會趨同于美國市場（拉姆研究/應(yīng)用材料近 3 年的營收比在 56%到 85%之間波動）。3) 市銷率比：拉姆研究/應(yīng)用材料的 PS 比率在 106%-136%之間變化，目前中微公司/ 北方華創(chuàng)市銷率比為 134%，高度對標(biāo)海外龍頭態(tài)勢。海外半導(dǎo)體設(shè)備 20 年發(fā)展成就了三巨頭穩(wěn)態(tài)競爭

12、格局，這種情況未來一定在大陸 半導(dǎo)體設(shè)備市場發(fā)生，因此，未來中微/北方華創(chuàng)市值比一定也會向拉姆/美國應(yīng)材 靠齊。我們參 考海外經(jīng)驗，認(rèn)為未來中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)競爭格局將復(fù)刻海外，中微公司/北 方華創(chuàng)市值比也會不斷靠近于拉姆研究/應(yīng)用材料。因此，后續(xù)中微公司的基本面 驅(qū)動因素更強(qiáng)，市值具有較大提升空間。我們統(tǒng)計半導(dǎo)體設(shè)備全球/國內(nèi)銷售額，雖周期性波動明顯，但過去 5 年（2017-2021 年 Q3）國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額增速較全球增速平均高出 17.4%，國內(nèi)需求明顯強(qiáng)勁。2019 年 10 月-2020 年 8 月：大陸自主晶圓廠進(jìn)入擴(kuò)產(chǎn)高峰期，中國半導(dǎo)體設(shè)備銷售 額明顯提速（2019 年

13、 Q4-2020 年 Q3 平均同比增速達(dá) 52%），中國成為全球半導(dǎo)體 設(shè)備銷售最大市場（2020 年 Q3 達(dá) 29%）。我們認(rèn)為，在國內(nèi)肥沃的土壤上（過去 5 年中國半導(dǎo)體設(shè)備銷售額平均增速較全球 高 17.4%），疊加與海外相似的競爭格局（全球應(yīng)用材料+拉姆研究+阿斯曼，國內(nèi) 北方華創(chuàng)+中微公司+上海微電子），國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司未來成長速度有望較全球 設(shè)備龍頭更高。未來公司 與拉姆研究、北方華創(chuàng)的市值比有望進(jìn)一步縮小。3. 對刻蝕設(shè)備行業(yè)的理解3.1. 刻蝕和薄膜沉積設(shè)備的重要性不斷增加近年來，微觀器件的不斷縮小推動了器件結(jié)構(gòu)和加工制程的革命性變化。存儲器件 從 2D 到 3D 的轉(zhuǎn)換

14、，使等離子體刻蝕和薄膜制程成為最關(guān)鍵的步驟，對這兩類設(shè)備 的需求量大大增加。光刻機(jī)由于波長的限制不能直接加工小于 14 納米的微觀結(jié)構(gòu)， 更小的微觀結(jié)構(gòu)要靠等離子體刻蝕和薄膜組合的“雙重模板”和“四重模板”工藝技術(shù) 來實現(xiàn)，因此刻蝕機(jī)和薄膜設(shè)備的重要性不斷提高，市場規(guī)模的增長速度遠(yuǎn)高于其 他設(shè)備。隨著國際上高端量產(chǎn)芯片從 14 納米到 10 納米階段向 7 納米、5 納米甚至更小的方 向發(fā)展，當(dāng)前市場普遍使用的沉浸式光刻機(jī)受光波長的限制，關(guān)鍵尺寸無法滿足要 求，必須采用多重模板工藝，利用刻蝕工藝實現(xiàn)更小的尺寸，使得刻蝕技術(shù)及相關(guān) 設(shè)備的重要性進(jìn)一步提升。3.2. 和硅刻蝕一樣重要，介質(zhì)刻蝕技術(shù)

15、突破也能代表公司競爭力刻蝕設(shè)備分為干法刻蝕設(shè)備與濕法刻蝕設(shè)備，其中干法刻蝕設(shè)備包括 ICP 刻蝕設(shè)備 和 CCP 刻蝕設(shè)備，干法刻蝕設(shè)備根據(jù)刻蝕材料的不同又分為金屬刻蝕、硅刻蝕、介 質(zhì)刻蝕三種類型。2020 年全球刻蝕設(shè)備市場規(guī)模為 136.9 億美元，其中介質(zhì)刻蝕設(shè)備市場規(guī)模為 60.5 億美元，硅和金屬刻蝕設(shè)備為 76.4 億美元。到 2025 年預(yù)計全球刻蝕設(shè)備市場規(guī)模將 達(dá)到 181.9 億美元，介質(zhì)刻蝕設(shè)備市場規(guī)模將提升至 82.5 億美元，硅和金屬刻蝕設(shè) 備為 99.4 億美元。我們認(rèn)為，不必過于糾結(jié)介質(zhì)刻蝕和硅刻蝕在制程中的重要性差異，目前硅刻蝕和 介質(zhì)刻蝕基本平分干法刻蝕市場。

16、在市場容量相當(dāng)?shù)那闆r下，公司在介質(zhì)刻蝕領(lǐng)域 已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先廠商的水平，F(xiàn)AB 認(rèn)可度高，后續(xù)國產(chǎn)替代空間大，將占據(jù)大部 分市場份額。3.3. 刻蝕設(shè)備寡頭競爭格局穩(wěn)定，企業(yè)成長更多來自于行業(yè) beta 機(jī)會從歷史情況來看半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)各家企業(yè)市場份額相對穩(wěn)定，企業(yè)的成長更多來自 于行業(yè)本身增長帶來的 beta 機(jī)會，但中國半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模占全球半導(dǎo)體設(shè)備市 場規(guī)模的比重在不斷提升，像中微公司這種具備差異化產(chǎn)品與技術(shù)的公司將有 Alpha 超額收益機(jī)會，獲得高于行業(yè)整體的增長速度。拉姆研究的產(chǎn)品線先精后全，中微公司與拉姆研究都屬于專業(yè)型半導(dǎo)體設(shè)備廠商， 而北方華創(chuàng)與應(yīng)用材料則屬于產(chǎn)品線廣泛的

17、平臺型半導(dǎo)體設(shè)備廠商。雖然目前半導(dǎo) 體設(shè)備行業(yè)不同環(huán)節(jié)的國產(chǎn)化率速度不同，但預(yù)計當(dāng)國產(chǎn)化率達(dá)到較高水平時，中國的半導(dǎo)體設(shè)備市場發(fā)展成熟后預(yù)計將來也會類似于海外市場在光刻機(jī)、刻蝕機(jī)和 PVD 都形成三家寡頭壟斷，中微公司將會是刻蝕機(jī)設(shè)備的龍頭公司。3.3.1. 刻蝕設(shè)備行業(yè)競爭格局穩(wěn)定，國產(chǎn)替代空間大競爭格局：根據(jù) Gartner 的預(yù)測，全球半導(dǎo)體設(shè)備采購支出預(yù)計將保持穩(wěn)定增長態(tài)勢， 刻蝕設(shè)備市場規(guī)模將由 2020 年約 123 億美元增長至 2024 年約 152 億美元。在刻蝕 設(shè)備方面，全球刻蝕設(shè)備市場呈現(xiàn)高度壟斷格局，拉姆研究、東京電子、應(yīng)用材料占 據(jù)主要市場份額。2020 年刻蝕機(jī)領(lǐng)

18、域拉姆研究和東京電子占據(jù)超過 60%的市場份額， 公司市占率為 1.4%，成長空間廣闊。半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率尚低，僅為 13%。2018 年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額約為 109 億元， 自給率僅有 13%。具體細(xì)分，國內(nèi)集成電路設(shè)備的國內(nèi)市場自給率僅有 5%左右，技 術(shù)含量最高的集成電路前道設(shè)備市場自給率更低，國產(chǎn)替代空間有望進(jìn)一步打開。薄膜沉積設(shè)備國產(chǎn)化率為 5.5%。2020 年以來國內(nèi)部分主要晶圓制造產(chǎn)線的薄膜沉 積設(shè)備招標(biāo)情況，6 家廠商共招標(biāo)薄膜沉積設(shè)備 1060 臺（僅 PVD 和 CVD 類設(shè)備）， 國內(nèi)廠商中標(biāo) 58 臺，其中拓荊科技和北方華創(chuàng)合計中標(biāo) 58 臺，總體來看，目前國 內(nèi)薄膜沉積設(shè)備國產(chǎn)化率估計 5.5%（按設(shè)備數(shù)量口徑）?？涛g設(shè)備