半导体行业投资框架20190409西南证券184页

半导体行业投资框架西南证券研究发展中心电子行业研究团队刘言（S1250515070002），陈杭2019年4月9日半导体制造手机产业链高端手机产业链利润节点仍被国外厂商持有OLED柔性屏SoC主芯片DRAM芯片NAND芯片CIS摄像头芯片射频相关三星LGD台积电三星三星Hynix镁光三星东芝SONY三星SkyworksQorvo稳懋Hynix华为Mate20核心部件进口供应堡垒华为OV智能手机里面最贵的6大核心半导体部件，绝大部分都是进口缺芯少屏依旧是产业之痛：1、OLED柔性屏（三星LGD占全球90%以上）2、SoC主芯片（台积电三星占7nm以下代工的绝大多数）3、DRAM芯片（三星、Hynix、镁光占绝大多数）4、NAND芯片（三星、Hynix、东芝占绝大多数）5、CIS摄像头芯片（Sony、三星占高端大多数）6、射频相关（Skyworks、Qorvo、穏懋）数据来源：公开资料，西南证券整理OLED柔性屏SoC主芯片DRAM芯片NAND芯片CIS摄像头芯片射频相关京东方中芯国际合肥长鑫长江存储豪威科技三安光电华为Mate20核心部件国产智造尖兵国产替代供应链高速崛起但是，经过几十年的自主研发国产供应链在加速崛起为HOV智能手机提供中国芯+中国屏！1、OLED柔性屏（京东方为华为提供可折叠OLED）2、SoC主芯片（中芯国际的14nmFinFET正在客户验证，12nm已经重大突破）3、DRAM芯片（合肥长鑫等）4、NAND芯片（长江存储等）5、CIS摄像头芯片（豪威曾经是iPhone的主力供应商）6、射频相关（三安光电的5G射频相关化合物半导体进步很快）手机产业链手机产业链国产替代底盘北方华创+中微半导体数据来源：公开资料，西南证券整理半导体估值方法半导体估值半导体设备PS为主，PE为辅半导体制造PB为主，PE为辅半导体设计PE为主，PS为辅北方华创估值方法：1.（收入+预收款项）还原PS估值法：市值/（收入+预收比例*当期预收款项增量），对于2019年的PS估值情况，我们保守估计公司2019年营收45亿元，2019年新增预收款项10亿元，对真实的订单规模为20亿元，将预收款同口径还原后可以得到2019年全年的营收为65亿元，对应当前市值水平，PS是5倍。2.（利润+研发费用）还原PE估值法：市值/（利润+研发费用*费用化率），保守估计北方华创2019年研发费用率为20%，对应研发费用为9亿元，按照2017年近50%的费用化率来估算，那么对应2019年净利润预计为8.6亿元，对应当前的市值，PE是38倍。目录一、半导体行业分析半导体设备半导体制造半导体设计半导体材料5G芯片半导体行业推荐逻辑半导体周期性分析二、半导体行业核心标的北方华创兆易创新韦尔股份中芯国际长川科技精测电子半导体产业链制造工艺半导体制造工艺流程如今建设一条12英寸芯片生产线的投资已经很高，少则30-50亿美元，其中仅半导体设备的投资占70%以上。根据2017年美国加州UCBerkeley大学的理论数据，一条月产12英寸硅片，5万片的生产线，需要50台光刻机，10台大束流离子注入机，8台中束流离子注入机，40台付蚀机以及30台薄膜淀积设备等，估计各类设备的总计台(套)要超过500个。晶圆制造工艺流程图数据来源：西南证券西南电子技术变迁技术革新带来硅片制造设备资本支出大幅提升NAND从Planar发展到3D64层结构，制造设备支出增加60%；DRAM从25纳米发展到14纳米，制造设备支出增加40%；晶圆代工厂加工工艺从28纳米发展到7纳米，制造设备支出增加100%；LCD发展到OLED技术，制造设备支出增加425%。技术革新带来硅片制造设备资本支出大幅提升数据来源：应用材料，西南证券整理集成电路技术演变趋势：功能多样化+尺寸微细化数据来源：OFweek，西南证券整理按照摩尔定律，每隔18-24个月集成电路的技术都要进步一代，那么相应的上游设备商也必须每隔18-24个月推出更先进的制造设备；50多年来，光刻机的分辨率从10微米发展到目前的10纳米，整整提升了1000倍。新建产线制造资本支出新建产线资本支出中半导体设备支出占比高达80%新晶圆制造厂从建立到生产的周期大概为2年；一般在第20个月的时候开始进行设备搬入安装、测试、试生产；一条新建产线最大的资本支出来自于半导体设备，资本支出占比高达80%，厂房建设占比仅20%。新建产线各项目时间节点规划新建产线资本支出占比拆分数据来源：中国产业信息网，西南证券整理数据来源：中国报告网，西南证券整理半导体产业链设备拆分晶圆制造设备占半导体设备比例达80%，其中光刻、刻蚀、镀膜占比最高晶圆制造设备种，光刻机占比最高（30%），其次是刻蚀设备（20%），PVD（15%），CVD（10%），量测设备（10%），离子注入设备（5%）等。半导体设备投资占比拆分晶圆制造设备投资占比拆分数据来源：中国产业信息网，西南证券整理数据来源：GlobalFoundries，西南证券整理亿美元半导体设备市场规摸全球半导体设备投资额呈上升趋势2017年半导体设备市场总销售额达到566亿美元，相较于2016年的412亿美元，同比增长了37%。2018年有望达到超过600亿美元的规模，符合增长率7.7%。全球半导体设备投资额呈上升趋势；2016年，中国大陆市场首次超过北美和日本，半导体设备销售额达到64.6亿美元，同比增长13%，成为全球半导体设备销售第三大市场。2017年，中国大陆市场仍处于全球半导体设备销售第三大市场，以27%的增速达到了82.3亿的市场规模。全球半导体设备投资额呈上涨趋势全球半导体设备各地区销售市场（十亿美元）数据来源：中国产业信息网，西南证券整理数据来源：SEMI/SEAJ，西南证券整理竞争格局全球半导体设备市场集中度高，美日厂商技术领先产品市场集中度高，美日技术领先，以美国应用材料、荷兰阿斯麦、美国拉姆研究、日本东京电子、美国科磊等为代表的Top10国际知名企业占据了全球集成电路装备市场的主要份额。2016年全球半导体专用设备前10名制造商销售规模占全球市场的79%，前20名销售占比87%，前10名销售占比92%，市场集中度高。半导体设备半导体设备供应商Top10市占率情况数据来源：中国产业信息网，西南证券整理光刻机竞争格局光刻机全球市场竞争格局：阿斯麦、尼康、佳能三分天下从全球角度来看，高精度的光刻机长期由ASML、尼康和佳能三家把持，从2011-2017历年全球光刻机出货比例可以看出，ASML，尼康，佳能三家公司几乎占据了99%的市场份额，其中ASML光刻机市场份额常年在60%以上，市场地位极其稳固。2011-2017全球光刻机出货比例2011-2017年三大公司各品类累计出货量（台）数据来源：各公司官网，西南证券整理数据来源：各公司官网，西南证券整理竞争格局刻蚀设备全球市场竞争格局：拉姆研究、东京电子、应用材料市占率超90%半导体刻蚀市场的领先企业主要包括拉姆研究、东京电子、应用材料、日立。细分市场表现出一家独大的态势，Top3设备供应厂商的市占率超过90%。2008年全球半导体刻蚀市场，拉姆研究占41%的份额，东京电子占28%，应用材料占17%，日立占7%，其余公司占7%。2016年，拉姆研究的市场份额增加至52.7%，东京电子的市场份额下降至19.7%，应用材料居第三位，市场份额为18.1%。因此，拉姆研究为当之无愧的刻蚀设备龙头。刻蚀设备拉姆研究,41%东京电子,28%应用材料,17%日立,7%其他,7%2008年全球刻蚀设备市场份额2016年全球刻蚀设备市场份额拉姆研究,52.7%东京电子,19.7%应用材料,18.1%其他,9.5%数据来源：Factor&Equilibrium，西南证券整理镀膜设备镀膜设备全球市场竞争格局—应用材料一家独大应用材料应用材料是全球第一大半导体设备制造商，全球范围来看，应用材料（AMAT）在CVD和PVD设备领域都保持领先地位，自1992年以来，应用材料就是全球最大的半导体设备供应商；在PVD设备市场，AMAT全球占比近85%，算上Evatec和Ulvac，前三大全球占比96.2%。在CVD市场，AMAT全球占比近30%，连同TEL（20.9%）和LAM（19.5%），合计全球市场占比达70%。2016全球PVD市场竞争格局2016年全球CVD市场竞争格局应用材料,29.6%东京电子,20.9%拉姆研究,19.5%其他,30.0%AMAT,84.90%Evatec+Ulvac,11.30%其他,3.80%数据来源：中国报告网，西南证券整理数据来源：中国报告网，西南证券整理科磊半导体50%应用材料12%日立10%其他28%前道检测前端检测设备科磊半导体市占率超50%，后道测试设备三分天下竞争格局半导体前道检测设备市场以科磊半导体一家独大，市占率为50%，位居第一位，应用材料市占率12%左右，位居第二，日立的市占率10%左右，位居市场第三。前三大设备商市占率为72%。半导体后道检测设备市场集中度较高，美国泰瑞达（Teradyne）、日本爱德万（Advantest）两家公司测试设备全球市场份额2016年占比已高达63.5%，市场集中度很高。柯休2018年收购了科利登，成为后道检测设备的第三极。全球半导体前端检测市场竞争格局数据来源：科磊半导体，西南证券整理2016全球半导体测试设备市场情况爱德万,25.80%泰瑞达,37.70%科利登,10.80%柯休,7.80%其他,17.90%数据来源：Gartner，西南证券整理清洗设备全球清洗机市场规模及市场竞争格局市场规模2015-2020年全球清洗设备市场规模2015年全球半导体清洗设备市场细分2017年全球半导体晶圆清洗设备市场规模接近30亿美元。预计2015-2024年复合年增长率将达到6.8%；2015年全球半导体晶圆清洗设备市场前三名为SCREEN、东京电子和拉姆研究，合计占据市场87.7%的份额。其中SCREEN市占率最高，2016年全球半导体晶圆清洗设备市场，SCREEN市占率为53%。0.00.51.01.52.02.53.03.54.0201520162017E2018E2019E2020E市场规模（单位：十亿美元）ACMACMSCREEN、东京电子、LAM,87.7%其他,12.3%数据来源：盛美半导体，西南证券整理数据来源：迪恩士，西南证券整理装备和材料是产业的基石，是推动集成电路技术创新的引擎国内集成电路装备已进行了系统部署，主要种类已涵盖；工艺设备种类重点企业所在地区技术节点（nm）曝光（Litho）匀胶机（TRACK）沈阳芯源沈阳90/65ETCH介质刻蚀机(CCP)上海中微上海65/45/28/14/7硅刻蚀机北方华创北京65/45/28/14薄膜(PVD/CVD)PVD北方华创北京65/45/28/14氧化炉/LPCVD北方华创65/28/14ALD北方华创28/14/7PECVD沈阳拓荆沈阳65/28/14离子注入离子注入机北京中科信北京65/45/28湿法清洗机北方华创/盛美北京65/45/28CMP华海清科/盛美/45所天津/上海/北京28/14镀铜上海盛美上海28/14检测检测设备(OCD/膜厚/缺陷/ATE)睿励/中科飞测/御渡/东方晶源上海65/28/14热处理湿火炉\合金炉\单片湿火北方华创北京65/45/28数据来源：各公司官网西南证券整理产业布局技术差距国产刻蚀机设备与国际先进技术水平的差距缩短至2-3年以02专项实施最早的硅刻蚀机为例，于2003年启动时，与国外相差20多年的差距；经过这些年的发展和国家专项的大力支持，北方华创每一代的设备推出后，差距都在缩小。2016年14nm的刻蚀机进入生产线时，技术差距基本缩小到2-3年。国产设备北方华创硅刻蚀机与国外技术差距数据来源：北方华创，西南证券整理西南电子逻辑产品国产装备工艺覆盖率持续提升产品细分系列不断丰富，工艺覆盖率持续提升；逻辑产品国产装