详解半导体产业链及设备课件

1、0证券研究报告 2017年11月06日乘半导体投资浪潮 设备“芯”势力迎风而起 详解半导体产业链及设备行业评级：增持姓名：黄琨（分析师）邮箱：电话：证书编号：S0880513080005姓名：韦钰（研究助理）邮箱：电话：证书编号：S0880116080297国泰君安证券1目录CONTENTS关键概念释义及行业总体梳理半导体产业迎来布局最佳时点各环节关键设备竞争格局及市场空间：以光刻、刻蚀、成膜、检测设备为例推荐标的和受益标的1234国泰君安证券2目录CONTENTS关键概念释义及行业总体梳理半导体产业迎来布局最佳时点各环节关键设备竞争格局及市场空间：以光刻、刻蚀、成膜、检测设备为例推荐标的和受

2、益标的1234集成国泰君安证券31.1 关键概念释义：半导体、集成电路和芯片的关系半导体行业：按销售额占比，主要分为以下四部分：集成电路（IC） 光电子器件占比82%分立器件6%9%传感器3%半导体：常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。藉由注入杂质，可以精准地调整半导体的导电性。集成电路 = IC：把一定数量的常用电子元件（电晶体等）以及这些元件之间的连线，通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。集成电路分类：模拟IC：产生、放大和处理各种模拟信号：包括运算放大器、集成稳压器、音响IC以及电视机用IC等；数字IC：产生、放大和处理各种数字信号：包括门电路、译码器、计数器、存储器（2

3、0%）、寄存器以及触发器等；其他IC：数字和模拟混合的集成电路；专用集成电路等。芯片：集成电路的载体。很多时候“芯片”和“集成电路/IC” 会混着使用。因为集成电路占比最高，很多报告里直接用分析集成电路行业代替分析半导体行业。泛半导体行业：半导体集成电路+平板显示+LED+光伏等。泛半导体行业半导体行业电路（80%）存储器等（20%）请参阅附注免责声明下游：需求产业链（括号内为全球销售占比）通信(39%)计算机(35%)消费电子(11%)汽车电子政府/军事等上游：支撑产业链材料设备生产环境（包括洁净工程等）中游：核心产业链（括号内为全球销售占比）芯片设计（27%）前道：晶圆制造（51%）后道：

4、封装及测试（22%）4数据来源：国泰君安证券研究国泰君安证券1.2 行业总体梳理：应自下而上来分析行业整体发展1. 需求产业链：行业发展的根本驱动力，从手机PC智能手机汽车电子、5G、AI、物联网等；2. 核心产业链：包括半导体产品的设计、制造（前道工序的晶圆加工）和封装测试（后道工序）；3. 支撑产业链：包括材料、设备、洁净工程等，为IC产品的生产提供必要的工具、原料和生产环境。图： IC产业链可分为支撑、核心、需求三块产业链核心产业链流程可以简单描述为:IC设计公司根据下游客户（系统厂商）的需求设计芯片，然后交给晶圆代工厂进行制造；这些IC制造公司主要的任务就是把IC设计公司设计好的电路图

5、移植到硅晶圆制造公司制造好的晶圆上；完成后的晶圆再送往下游的IC封测厂，由封装测试厂进行封装测试，最后将性能良好的IC产品出售给系统厂商。国泰君安证券51.逻辑设计2.电路设计3.图形设计4.光罩、护膜5.长晶圆6.切片7.研磨8.氧化9.光罩校准10.蚀刻11.扩散12.离子注入13.化学气相沉积14.电极金属蒸煮15.芯片测试16.刷片17.装片18.缝合19.塑封20.电镀21.切断成型22.打码23.电性测试24.老化测试下游：用户需求IC设计芯片制造芯片封装成品测试下游：应用市场上游：原料供应商上游：原料供应商硅晶圆，拉晶片，切片制造设备，封装设备，测试设备化学品，引线框架材料，气体

6、，树脂，金属丝上游：设备供应商1.2 行业总体梳理：应自下而上来分析行业整体发展上游：uip国泰君安证券635%11%7%7%1%39%计算机消费品自动化医疗国防军工通讯201420152016Electronic EndEquipment下游：电子终端设备Semiconductors中游：半导体产品MaterialsEq材料ment上$1454B$1423B $1457B10万亿$356B$354B$367B2.5万亿$44B$38B$43B$38B$44B3000亿$41B2800亿1.3 简单概括：全产业链价值量呈现倒金字塔结构大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心

7、单元都和半导体有着极为密切的关连。图：半导体元件广泛应用于计算机、通讯、3C等领域数据来源：IC Insigts、国泰君安证券研究图：半导体全产业呈现倒金字塔结构数据来源：沈阳拓荆、国泰君 游： 券研究设备国泰君安证券7目录CONTENTS关键概念释义及行业总体梳理半导体产业迎来布局最佳时点各环节关键设备竞争格局及市场空间：以光刻、刻蚀、成膜、检测设备为例推荐标的和受益标的1234国泰君安证券82.1 全球：中游半导体行业重回景气周期1.2.3.4.5.理论上看，全球半导体行业具有技术呈周期性发展、市场呈周期性波动的特点19982000年，随着手机的普及和互联网兴起，全球半导体产值不断上升，尤

8、其在2000年增长38.3%；随着互联网泡沫的破裂，2001年全球半导体市场下跌32%；随后Window XP的发布，全球开始新一轮PC换机潮，半导体市场20022004年处于高速增长阶段；2005年半导体市场出现了周期性回落，2008年和2009年受金融危机的影响出现了负增长；2010年，随着全球经济的好转，全球半导体产值增长34.4%。2011-2012年受欧债危机、美国量化宽松货币政策、日本地震及终端电子产品需求下滑影响，半导体销售增速分别下降为 0.4%和-2.7%；2013年以来，PC、手机、液晶电视等消费类电子产品需求不断增加，全球半导体产业恢复增长，增速达 4.8%。2014年全

9、球半导体销售市场继续保持增长态势，增速达 9.9%；2015-2016年，全球半导体销售疲软。2017年，随着AI芯片、5G芯片、汽车电子、物联网等下游的兴起，全球半导体行业重回景气周期。图：全球半导体行业呈现周期性波动的特点数据来源：IC Insights1999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520161,422.176.8%92.1 全球：中游半导体行业重回景气周期数据上看，2017年全球半导体市场总营收将达4111亿美元，同比增长19.7%1. 2011年以来，全球半导体行业销售额增速放缓，2

10、016年全球半导体销售额3389亿美元，同比增速仅1.1%。2. 根据Gartner预测，2017年全球半导体总营收将达4111亿美元，较2016年成长19.7%。这是继2010年全球半导体营收增加31.8%后的最高增速。Gartner同时预测，2018年半导体市场可望成长4%，达到4,274亿美元。2,044.001,494.003,055.8436.8%-13.5%-19.6%17.0%28.0%2,556.452,263.138.9%-2.8%-9.0%31.8%-20%-30%20%9.9% 10%0.4% 1.1%-10%40%3,389.3130%500.000.003,000.0

11、02,500.002,000.001,500.001,000.004,000.003,500.00半导体销售额（亿美元）同比增速数据来源：WIND、国泰君安证券研究国泰君安证券图：2011年以来，全球半导体销售额增速放缓图：由于DRAM和NAND市场激增，全球半导体行业重回景气周期数据来源：IC Insights102.2 全球：上游半导体设备销售随之向好理论上看，半导体设备与半导体产业进步呈现同周期规律数据来源：OFweek、国泰君安证券研究国泰君安证券1. 半导体产业进步离不开半导体设备的不断创新。随着摩尔定律逼近极限，反而给国内厂商留下反应空间；2. 同样的，技术的进步也带动设备单价的持

12、续上涨，领先厂商在发展过程中遇强愈强。图：设备厂商就必须每18-24个月推出更先进的制造设备图：1970年起，光刻机价格每4.4年翻一倍数据来源：中国电子网、中国生物器材网、国泰君安证券研究请参阅附注免责声明1999-072000-102002-012003-042004-072005-102007-012008-042009-072010-102012-012013-042014-072015-102017-01国泰君安证券11北美半导体设备制造商出货额(亿美元)同比增速2.2 全球：上游半导体设备销售随之向好数据上看，全球半导体设备销售、资本开支均持续增长302520151050数据来源：

13、SEMI、国泰君安证券研究图：北美半导体设备制造商出货额已连续4月超过20亿美元数据来源：IC Insights、国泰君安证券研究请参阅附注免责声明2017F排名公司2015201616年增速 2017F 17年增速1Samsung130.1113-13.14%12510.62%2300% 34560% 7-100% 891011IntelTSMCSK HynixMicronSMICUMCGlobalFoundriesToshibaSanDisk/WDST前11总计其他总共资本支出73.2680.8960.114514.0118.9939.8517.4514.64.67498.93153.39

14、652.3296.25102.4951.8857.626.2628.421518.417.56.07532.87146.95679.8231.38%26.70%-13.69%28.00%87.44%49.66%-62.36%5.44%19.86%29.98%6.80%-4.20%-3.85%1201006050232020191810.5565.5157.55723.0524.68%-2.43%15.65%-13.19%-12.41%-29.63%33.33%3.26%2.86%72.98%6.12%7.21%6.36%1. 销售额：2017H1，全球半导体设备销售额达272亿美元，同比增速高

15、达45%，创下5年来最快增幅；2017年全球半导体设备规模可能达到550亿美元，比2016年大幅度增长37%。2. 资本开支：全球半导体厂商17年资本开支持续上升，有望达723亿美元，增长6.4%。2018年、2019年全球半导体资本开始仍将继续上升，预计增长5.3%、6.4%。表 2017年主要厂商的资本支出持续上升(亿美元)国泰君安证券122.3 我国：攻城略地下一站，政策、资金、市场环境三面扶持1.2.3.现状：LED/面板行业相继崛起，半导体成为下个主攻对象从2006-2016年期间，包括芯片、封装及应用在内的LED整体产值从356亿增长至5216亿，CAGR高达28.75%；2016

16、年，LED芯片国产化率为76%。行业市场规模达139亿元，同比增长9%；2016年，LED封装国产化率为67%。木林森、鸿利光电等大陆企业进入榜单，且保持高速增长。34%0%10%01,0005,0004,0003,0002,000LED芯片(亿元)LED应用(亿元)53%27%LED封装(亿元)总增长率60%50%40%30%15% 20%图：过去十年，我国LED整体产值高速增长数据来源：Wind、国泰君安证券研究66%76%0%100%80%60%40%20%2014年2015年2016年大陆进口73%图：2016年LED芯片国产化率已达76%排名123456公司日亚化学亿光首尔半导体木林

17、森OsramLG Innotek2015 营收2685.7948.6892.3562.7827.8692.92016 营收2423.1963.5841.8800.2787.6613.2YoY-9.80%1.60%-5.70%42.20%-4.90%-11.50%7Cree578.2584.81.10%8隆达468.4453.9-3.10%9Lumens375.6355.5-5.40%1011鸿利智汇国星光电230.8230.8324.0314.540.40%36.30%表：大陆企业在全球榜单中占据前列地位数据来源：Wind、国泰君安证券研究数据来源：Wind、国泰君安证券研究请参阅附注免责声明

18、中小尺寸面板市场份额已达80%国产化比例已从5%提高到20%以上国泰君安证券131.2.3.2.3 我国：攻城略地下一站，政策、资金、市场环境三面扶持现状： LED/面板相继崛起，半导体成为下个主攻对象LCD面板：2010年起LCD产业链呈现向大陆转移趋势。近年来LCD面板行业新增投资中有70%以上发生在中国大陆；OLED面板：随着BOE成都第6代柔性AMOLED生产线的正式投产，垄断局面被打破；对于中国大陆来说，当前在泛半导体领域，对台湾还没形成超越的只剩下半导体板块。数据来源：国泰君安证券研究种类玻璃基板材料液晶材料掩模版材料领先厂商（一部分） 国产化程度彩虹集团、东旭集团等江苏和成、诚志

19、永华、八亿时空、烟台万润、西安瑞联、欣奕华等清溢光电、韶普铬版等惠晶显示等 高世代TFT-LCD用掩膜版钼靶材料四丰电子填补国内宽幅钼靶（1800mm）空白，已成为我国钼靶主力供应商贴合、邦定设备检测设备晶联光电智云股份联得装备精测电子ITO靶材实现批量供应鑫三力Bonding类及点胶类设备获得大客户认可与富士康、欧菲光、华为、苹果等厂商建立良好合作关系在面板模组段检测设备市占率高达60%表：国内面板厂商积极投入，带来原材料、设备国产化配套比例提升厂商京东方华星光电类型LCDLCDAMOLEDAMOLEDLCD/AMOLED地点武汉合肥绵阳成都深圳代际10.510.56611投资额 进程（亿元

20、） 开建时间 投产时间 量产时间400+ 2017Q4 2019458 2015.12 2018Q1 2019H1465 2016.12 2019Q3245 2016Q1 2018Q2 2019538 2016.11 2019Q1 2019.7设计产能（月）120K90K+30K48K24K90K+50K鸿海-夏普AMOLEDLCD武汉广州610.53506102017.62017.32019Q22019.62020Q1201945K90K2018Q32021LCD中电熊猫LCD和辉光电 AMOLEDAMOLED国显光电 AMOLED成都咸阳上海固安霸州8.68.666628028027330

21、0602016.12016.92016.122017.32017.32018.72018Q22019.12018.122018120K120K30K30K-表：未来三年大陆面板投资4000亿，国产设备处于进口替代黄金期数据来源：中关村在线、国泰君安证券研究142.3 我国：攻城略地下一站，政策、资金、市场环境三面扶持对标海外：政策支持、资金帮扶、下游产业支撑是推动行业进步不可或缺的几个方面美国日本韩国中国大陆成立半导体协会，并在贸易领域出台了一系列政策，如与日本签订半导体协定吸收美国技术并整合国内高质量品控制体系,制定电子工业振兴临时措施法等，采用严格的产业保护制度等成立韩国电子技术学院,启动

22、“期半导体产业促进计划” 制订了半导体信息技术开发方向的投资计划等出台进一步鼓励软件和集成电路产业发展的若干政策等一系列产业优惠政策和研发项目等扶持政策重点投资每年投资近亿美元计划投资1500亿美元1. 80年代工业PC时代，日本半导体以存储器（DRAM为主）为切入口，在日本政府和产业界联合推动下，吸收美国技术并整合日本工业高质量品控体系，实现IC产品超高可靠性，顺利实现赶超美国；2. 90年代消费电子大潮，韩国半导体在韩国政府和财团的共同推动下，积极开拓高性价比IC产品，带动亚洲电子产业链崛起，实现了长达20多年的持续崛起。而此时的台湾则通过创新的产业模式，从IDM转为垂直分工，依靠大量投资

23、建成了世界领先的晶圆代工厂台积电和联电，在技术水平上达到世界顶尖；3. 目前全球前三大半导体企业是美国IC设计厂商Intel、韩国存储芯片厂商三星及台湾晶圆代工厂商台积电。图：政策支持、资金帮扶、下游产业支撑是推动行业进步不可或缺的几个方面数据来源：Ofweek、国泰君安证券研究国泰君安证券国泰君安证券15IC产业产值IC设计晶圆代工封装测试设备材料政策支持重大科技专项半导体产业投资基金国际合作两岸合作税收优惠晶片建立从晶 软体片至终 整机端产品 系统产业线 资讯服务2020年政策目标2015年政策目标3500亿元 CAGR20% 8710亿元行动通讯、网络通讯、云计算网络通讯 物联网、大数据

24、32/28nm 16/14nm制程量产 制程量产中高阶封测占比 封测技术达国际30% 大厂水平65-40nm制程关打入国际采购供应链12寸晶圆材料1.2.3.2.3 我国：攻城略地下一站，政策、资金、市场环境三面扶持我国政策：2014年起，产业政策频发，彰显扶持半导体产业决心：“十二五”期间，政府开始大力支持IC产业发展，先后出台了国家IC产业发展推进纲要和“国家重大科技专项”等政策。其中以2014年发布的纲要最为详细，被视为国家为IC产业度身定制的一份纲要，明确显示了政策扶持半导体产业的决心。2014年9月，国家IC产业基金正式成立。以直接入股方式，对半导体企业给予财政支持或协助购并国际大厂

25、。目前我国半导体产业的自给率才只有不到10%，中国制造2025的目标是2020年自给率达40%，2050年达到50%图：根据规划，2015-2020年，IC产业产值CAGR达20%以上数据来源：中国电子网、国泰君安证券研究161.2.3.4.5.2.3 我国：攻城略地下一站，政策、资金、市场环境三面扶持我国资金：截至2017年9月，大基金累计投资55个项目，涉及40家IC企业，承诺出资1003亿，实际出资653亿已实施项目覆盖设计、制造、封装测试、设备、材料、生态建设各环节；资金主要投向芯片制造环节，占全部承诺投资额的65%，目前已经支持了中芯国际、上海华虹、长江存储等；在设计领域，大基金主要

26、在CPU、FPGA等高端芯片领域展开投资，占承诺投资额的17%；在封装测试产业方面，大基金则重点支持长电科技、华天科技、通富微电等项目，占承诺投资额的10%；相比之下，大基金在装备和材料环节的投资规模和力度要小很多，但仍然在推进光刻、刻蚀、离子注入等核心装备抓住产能扩张时间窗口，扩大应用领域。下一阶段，大基金会适当加大对于设计业的投资。图：国家大基金资金主要投向集成电路制造环节设备材料（占比约8%）北方华创(全)、中微半导体(刻蚀)、睿励、长川(检测)、拓荆(薄膜)等封装测试（占比约10%）长电科技、华天科技、通富微电等（前三）芯片设计（占比约17%）紫光展锐、中兴微电子、艾派克、兆易创新、国

27、科微、北斗星通、深圳国微等集成电路制造（占比约65%）中芯国际(先进工艺制造) 、上海华虹(先进工艺制造) 、士兰微（特色工艺制造）长江存储(存储器制造)、三安光电(化合物半导体制造)、耐威科技等国泰君安证券数据来源：国泰君安证券研究17国泰君安证券时间2015.022015.052015.062015.092015.112016.092016.092016投资标的紫光集团有限公司珠海艾派克微电子有限公司国科微电子股份有限公司北京北斗星通航技术股份有限公司深圳市中兴微电子技术有限公司硅谷数模半导体公司盛科网络（苏州）有限公司深圳国微技术有限公司金额/亿人民币100541524不详2.5承诺投资

28、标的行业属性设计设计设计设计设计设计设计设计展讯通讯有限公司2015.022016.032016.032015.092015.012015.092015.102014.122015.072015.122015.1220162016276承诺投资510.832.74.80.061.656承诺投资承诺投资0.05请参阅附注免责声明中芯国际集成电路制造有限公司杭州士兰微电子股份有限公司三安光电股份有限公司芯原微电子有限公司长江存储科技有限责任公司北京耐威科技股份有限公司上海华力微电子有限公司江苏长电科技股份有限公司华天科技（西安）有限公司中芯长电半导体（江阴）有限公司南通富士通微电子股份有限公司中微

29、半导体设备有限公司杭州长川科技股份有限公司沈阳拓荆科技有限公司展讯通信有限公司北京七星华创电子股份有限公司睿励科学仪器（上海）有限公司硅产业集团江苏中能集团有限公司德邦科技有限公司、世纪金光半导体有限公司安集微电子（上海）有限公司安芯产业基金、聚芯集成电路产业基金芯鑫融资租赁有限责任公司北京芯动能投资基金、北京制造子基金制造制造制造设计制造制造制造封测封测封测封测设备设备设备制造设备设备材料产业生态材料材料产业生态产业生态产业生态武岳峰基金、鸿泰基金、盈富泰克基金、上海集成电路基金产业生态数据来源：国泰君安证券研究2.3 我国：攻城略地下一站，政策、资金、市场环境三面扶持图 大基金已累计投资5

30、5个项目，涉及40家IC企业18深圳：200亿100亿160亿100-120亿150亿无锡：200亿上海：500亿昆山：100亿南京：500-600亿300亿300亿50亿2.3 我国：攻城略地下一站，政策、资金、市场环境三面扶持我国资金：大基金撬动地方基金，集成电路产业正迎来密集投资期1. IC产业属于资本开支较重的产业，“大投入，大收益；中投入，没收益，小投入，大亏损”；2. 全球看，每年半导体资本开支接近600亿美元，而英特尔、台积电、三星等巨头每年的资本开支均在 100亿美元左右，只凭大基金的支持仍然投入有限；3. 根据我们的统计，除了规模近1400亿的大基金之外，各集成电路产业聚集的

31、省市亦纷纷成立地方集成电路基金。通过大基金、地方基金、社会资金以及相关的银行贷款等债券融资，未来10年中国半导体产业新增投资规模有望达到10000亿元水平。图：中国各省市开始密集投资布局半导体产业100亿300亿国泰君安证券数据来源：电子工程网、国泰君安证券研究国泰君安证券1960.0%40.0%20.0%0.0%2001200420062009201220142017中国半导体市场规模占世界半导体份额中国半导体销售额占世界半导体份额中国半导体销售额占国内半导体份额56.6%40.6%24.1%2.3 我国：攻城略地下一站，政策、资金、市场环境三面扶持我国市场环境：供需层层不匹配，万亿规模的下

32、游支撑着千亿规模的中游，最终仅百亿规模的上游1. 下游：国内半导体市场份额占全球比例已达50%，但销售额占比仅25-30%，消费额与销售量明显错配；2. 中游：IC行业整体销售规模已达4000亿以上，芯片设计、晶圆制造、封装测试三业并举，其中2015年芯片设计业销售规模1325亿元，晶圆制造业销售规模900亿元，封装测试业销售规模1384亿元，年均复合增长率分别达28.18%、17.11%和16.97%；3. 上游：2016年，全球半导体设备出货金额2700亿元，而大陆地区半导体专用设备市场规模达仅300亿元，其中国产设备销售额近25亿元，占比不到 8%，设备销售乏力与中国高速增长的市场需求不

33、相匹配；4. 预计2017年中国设备总投资金额将超450亿元。050010001500200025003000350040002015年2014年2013年2012年2011年2010年晶圆制造业（亿元）芯片设计业（亿元）封装测试业（亿元）图 大陆芯片设计、制造、封测销售均实现快速增长数据来源：Wind、国泰君安证券研究图 大陆消耗了全球50%以上半导体，但销售额占比仅25%数据来源：中国半导体行业协会、国泰君安证券研究国泰君安证券202.3 我国：攻城略地下一站，政策、资金、市场环境三面扶持我国市场环境：大陆厂商成为下一阶段全球资本开支主力1. 根据统计，目前处于规划或建设阶段，将于2017

34、-20年投产的前端半导体晶圆厂有62座，其中26座设于大陆，占全球总数42%。其次为北美地区，将有10座；台湾则以9座位居第三。欧洲、南韩和日本共计17座。2. 这些位于大陆的晶圆厂2017年预计将有6座上线投产，2018年则达到高峰，共13座晶圆厂加入营运，这些将于2018年完工的晶圆厂多数为晶圆代工厂。图 2017-2020年拟投产的62座晶圆厂中，26座设于大陆数据来源：中国半导体行业协会、国泰君安证券研究211.2.3.4.2.4 展望：设计制造赶超尚需时间，封测端实力逼近，将率先超越芯片设计环节：IC设计处于价值链高端，毛利率高，但主要为欧美日韩企业垄断2014-16年大陆IC设计公

35、司数量翻倍，但产品较为低端，在核心领域如智能手机AP、BP等芯片上差距较大；13%的IC设计公司营收占81%左右的市场规模（1644亿），一半以上的IC设计公司一年的总营业额还不到1千万人民币；IC设计具有依靠经验积累的特殊性，对人才和专利的倚重程度最高，需要IC设计企业不断修炼内功，赶超需要时间的积累；上市公司：紫光国芯、兆易创新(存储器)、汇顶科技、士兰微(IDM)、大唐电信、全志科技、中颖电子(家电MCU、锂电等)、北京君正、艾派克、富瀚微等排名企业名称销售额（亿）12345678910海思半导体（华为）清华紫光展锐中兴微电子华大半导体智芯微电子格科微电子汇顶科技士兰微电子大唐半导体敦泰

36、科技2601255647.635.6343027.624.323.3表 中国集成电路设计十大企业数据来源：国泰君安证券研究国泰君安证券排名公司名称年增长率营收（百万美元）2Q17 2Q1612345678910博通（Broadcom）高通（Qualcomm）英伟达（NVIDIA）联发科（MTK）超微（AMD）赛灵思迈威尔（Marvell）联咏永科技瑞昱半导体戴乐格半导体436740521913187412226155933813212563722358312212340102757559736931824617.33%13.09%56.67%-19.91%18.99%6.96%-0.67%3.

37、25%0.94%4.07%表 全球集成电路设计十大企业数据来源：IC insights、国泰君安证券研究请参阅附注免责声明2.4 展望：设计制造赶超尚需时间，封测端实力逼近，将率先超越芯片制造环节：IC制造属于资产和技术密集型产业，重点关注中芯国际的突破1. 企业为保持竞争力而每年用于采购设备等资本性开支比例很高，如华力微电子一期12英寸晶圆厂投资为145亿元人民币；台积电的3纳米工厂投资预计200亿美元；2. 早期进入的英特尔、三星、台积电凭借其先发优势获取市场份额，赚取高额利润，然后将部分利润投入研发，取得技术上的领先，从而形成市场上强者恒强的局面。3. 上市公司：中芯国际、华虹半导体(港

38、)等表 2016年中国半导体制造十大企业排名1企业名称三星（中国）销售额（亿）237.52中芯国际202.23SK海力士122.74华润微电子（130nm）56.75华虹宏力（90nm，身份证等）47.66英特尔半导体45.87台积电39.68910华力微电子（55-40-28nm）西安微电子（国防和航天）和舰科技30.32517.5数据来源：国泰君安证券研究国泰君安证券排名 国家1 中国台湾厂商名称台积电16年营收294.882015年265.74市占率59%客户/产品苹果、高通、联发科、华为海思2美国格罗方德55.4550.1911%ARM、Broadcom、NVIDIA、高通、德仪等3

39、中国台湾联华电子45.8244.649%高通4中国中芯国际29.2122.366%5 中国台湾力晶科技12.7512.683%6以色列Tower jazz12.499.612%7 中国台湾世界先进87.362%1%二代身份证、社保卡等8910中国韩国德国华虹宏力dongbu hitekX-fab7.1126.725.16.55.933.31表 2016年全球半导体代工十大企业（单位：亿美元，不含IDM公司intel和三星）数据来源：国泰君安证券研究注：纳米和英寸：英寸是指硅片/硅晶圆尺寸；纳米是指电路尺寸，指晶体管栅极的最小线宽，可简单理解为连接线条的宽度。最小线宽越小，晶体管的最小尺寸就越小

40、，设计出来的芯片面积就越小，同一块12英寸（主流）的晶圆就能塞下更多同样功能的芯片。IC Insights国泰君安证券231.2.3.4.2.4 展望：设计制造赶超尚需时间，封测端实力逼近，将率先超越芯片制造环节：IC制造属于资产和技术密集型产业，重点关注中芯国际的突破当前国内最先进的芯片制造厂商中芯国际（SMIC）市占率仅6%，最先进的工艺为28纳米；台积电市占率高达59%，成熟制程(能大量生产、且在效能与良率上都稳定)达16纳米，7纳米4月已试产，3 纳米制程已组织300-400人的研发团队。台积电每年拥有高额资本支出；自己建厂自己研发，拼先进制程；拥有最高的良率与庞大产能优势；国际龙头厂

41、商大多已展开对10nm以下制程的研发。在求新求快的半导体产业，只要晚别人一步将技术研发出来、就是晚一步量产将价格压低，可以说时间就是竞争力。2017年各家晶圆代工厂的决胜点将是7 纳米先进制程；若中芯国际跳过20纳米的14纳米制程于2018或2019年顺利量产了，和台积电的制程差距就从四代变为两代。数据来源：、国泰君安证券研究图 国际巨头均已突破14/10nm制程，中芯国际目前已量产28nm制程2.70%43.70%9.80%2.90%24%16.60%0.30%2015Q440/45nm0.11/0.13m55/65nm0.15/0.18m28nm90nm0.25/0.35m图 截至2016

42、年底，SMIC主流产能为40/45nm100%2.50%90%34.20%80%70%60%14.80%50%1.60%40%19.80%30%20%23.60%10%3.50%请参阅附注免责声明 2016Q4数据来源：中芯国际、国泰君安证券研究国泰君安证券242.4 展望：设计制造赶超尚需时间，封测端实力逼近，将率先超越1.2.3.芯片封测环节：呈现外商、合资和内资三足鼎立局面相对而言壁垒较低，属于劳动密集型，技术含量最低，国内发展较快；在长电科技收购完星科金朋之后，其全球排名已上升至第三位；上市公司：长电科技(龙头)、华天科技(财务指标优秀)、通富微电、太极实业(DRAM封测、洁净室)、深

43、科技等排名12345678910企业名称新潮科技华达微电子威讯联合天水华天恩智浦半导体英特尔产品海太半导体凯虹科技安靠封装测试晟碟半导体销售额（亿）89.584.18366.658.939.732.430.430.127.6表 中国半导体封装测试十大企业数据来源：国泰君安证券研究表 国内企业在封测环节的全球排名已上升数据来源：国泰君安证券研究日月光艾克尔长电科技+星科金朋矽品力成科技华天科技通富微电京元电子联合科技南茂科技排名123456789102016年销售额(亿美元)84.8038.9427.5629.1216.537.887.306.206.115.67国别中国台湾美国中国大陆中国大陆

44、中国台湾中国大陆中国大陆中国台湾美国中国台湾252.4 展望：设计制造赶超尚需时间，封测端实力逼近，将率先超越芯片封测环节：呈现外商、合资和内资三足鼎立局面封装产品服务上海：SIP/DIP、 SOP/SOIC、QFP、DFN/QFN、LGA/BGA、FCQFN、FCLGA/FCBGA/FCCSPTSOP、 DFN/QFN、 LGA/BGA、 FCLGA/FCBGA/FCCSP 、WLCSPBGA、 DFN、 QFN、 TSOP上海： SIP/DIP、 DFN/QFN、 LGA/BGA、东莞： TSOP、QFP、 DFN/QFN、 FCLGA/FCBGA/FCCSPTSOPSOP/SOIC DF

45、N/QFN* LGA/BGACOF/FPC COGSOP/SOIC、 DFN/QFN、 LGA/BGA、 FCSOIC、 FCQFN、FCLGA/FCBGA/FCCSPDFN/QFN、 LGA/BGA、 FCQFN、COF/FPC COG序号124567101112182529公司名称日月光ASE)(收构硅品科技)安靠（Amkor)(收购J-devices)立成科技新加坡联合科技（UTAC)南茂科技顾邦科技京元电子NEPESUnisem (宇芯）嘉盛半导体颀中科技威讯联合半导体总部台湾美国台湾新加坡台湾台湾台湾韩国马来西亚马来西亚台湾美国大陆工厂分布江苏昆山、上海、山东威海上海江苏苏州优特上海

46、、优特广东、东莞上海台湾江苏苏州：京隆科技有限公司江苏淮安、江苏纳佩斯四川成都江苏苏州江苏苏州北京尔半导体美国天津31 飞思卡 国泰君安证券数据来源：ittbank、国泰君安证券研究1. 基于我国在成本以及贴近消费市场等方面的优势，近年来全球半导体厂商纷纷将封测厂转移到中国；2. 长电科技、华天科技、通富微电等内资企业已进入全球封测企业前 20 名，并通过海外收购或兼并重组等方式不断参与到国际竞争中，如长电科技于2015大基金、中芯国际收购了全球第4大封装测试企业星科金朋；华天科技于2015年收购美国Flip Chip International；通富微电于2016收购AMD苏州及AMD槟城各

47、85%股权，先进封装产能得到大幅提升。目前封装测试业已成为我国集成电路产业链中最具有国际竞争力的环节。表 全球半导体厂商纷纷将封测厂转移到中国，带动我国封测技术的不断提高国泰君安证券26目录CONTENTS关键概念释义及行业总体梳理半导体产业迎来布局最佳时点各环节关键设备竞争格局及市场空间：以光刻、刻蚀、成膜、检测设备为例推荐标的和受益标的123427设计电路设计晶圆制造和加工晶圆裸片芯片封装晶圆切割芯片测试设计版图制作光罩利用光罩光刻晶圆焊线测试后晶圆12寸/8寸等完成封装图： IC完整产业链需多道工序组合芯片成品测试芯片成品数据来源：电子工程网、国泰君安证券研究国泰君安证券3.1 IC制造

48、流程复杂，大多数设备被国外厂商垄断1）IC设计：根据客户要求设计芯片规格制定：品牌厂或白牌厂的工程师和IC设计工程师接触，提出要求；逻辑设计：IC设计工程师完成逻辑设计图；电路布局：将逻辑设计图转化成电路图；布局后模拟：经由软件测试，看是否符合规格制定要求；光罩制作：将电路制作成一片片的光罩，完成后的光罩即送往IC制造公司。相当于将电路图进行了缩小。2）IC制造之晶圆制造：安置所有电子元件的基板就是晶圆过程目的：将二氧化硅原料制作成单晶硅晶圆主要包括硅的纯化(99.999%)，融化成液态多晶硅制造拉晶切片研磨等过程；2）IC制造之晶圆加工：将光罩上的电路图缩小到制作好的晶圆上IC制造的流程较为

49、复杂，过程与传统相片的制造过程有一定相似，主要步骤包括：薄膜光刻显影蚀刻离子注入等。薄膜制备：在晶圆片表面上生长数层材质不同，厚度不同的薄膜；光刻：将掩膜板上的图形复制到硅片上。光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3，耗费时间约占整个硅片工艺的4060%；刻蚀：先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理，然后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分；3）IC封测：封装和测试切割：将IC制造公司生产的晶圆切割成长方形的IC；黏贴：把IC黏贴到PCB上；焊接：将IC的接脚焊接到PCB上，使其与PCB相容；模封：将接脚模封起来； 请参阅附注免责声明生产环节扩散（ThermalProcess）光刻（Photo

50、-lithography）（30%投资额）刻蚀（Etch）离子注入（Ion Implant）薄膜沉积（DielectricDeposition）抛光（CMP）金属化（Metalization)工艺氧化热处理激光退火涂胶测量光刻显影干刻湿刻去胶清洗离子注入去胶清洗CVDPVDRTP清洗CMP刷片清洗测量PVDCVD电镀清洗具体设备氧化炉RTP设备激光退火设备涂胶/显影设备CD SEM等光刻机涂胶/显影设备干法刻蚀设备湿法刻蚀设备等离子去胶机清洗设备离子注入机等离子去胶机清洗设备化学气相沉积设备物理气相沉积设备RTP设备清洗设备CMP设备刷片机清洗设备测量设备物理气相沉积设备化学气相淀积设备国泰君

51、安证券清洗设备国外厂商Thermco、Centrothermthermal 等TEL、AMAT等TEL、SUSS、EVG等KLA、Applied Materials、Hitachi、Camtek等ASML、Nikon、Canon、Ultratech等TEL（90%）、SUSS、EVG等Applied Materials、Lam、JuSung、TES等DNS、Applied Materials、Mattson等DNS、Applied Materials、Mattson等AMAT（70%）、Nissin等DNS、Applied Materials、Mattson等Tokki、ASM、日本岛津、La

52、m Research等Applied Materials、PVD Products、Cemecon等DNS、Applied Materials、Mattson等Applied Materials、Rtec等DNS、Applied Materials、Mattson等KLA、Applied Materials、Hitachi、Camtek等Applied Materials、PVD Products、Cemecon等Tokki、ASM、日本岛津、Lam Research等DNS、Applied Materials、Mattson等DNS、Applied Materials、Mattson等国内厂

53、商七星电子、四十八所、四十五所等七星电子、四十八所等七星电子、沈阳芯源等睿励科学仪器等上海微装、四十八所、四十五所等七星电子、沈阳芯源等中微半导体、北方微电子、四十八所等七星电子、上海盛美、上海新阳、沈阳芯源、苏州伟仕泰克等盛美半导体、上海新阳、沈阳芯源、苏州伟仕泰克等四十八所、中科信等盛美半导体、上海新阳、沈阳芯源、苏州伟仕泰克等中微半导体、北方微电子、四十五所等北方微电子、南光实业、 四十八所、科睿设备等盛美半导体、上海新阳、沈阳芯源、苏州伟仕泰克等华海清科、盛美、四十五所等盛美半导体、上海新阳、沈阳芯源、苏州伟仕泰克等长川科技、睿励科学仪器等北方微电子、四十八所、科睿设备等中微半导体、北

54、方微电子、四十五所等阅 免 声明盛美半导体、上海新阳、沈阳芯源、苏州伟仕泰克等3.1 IC制造流程复杂，大多数设备被国外厂商垄断晶圆制造（前道,Front-End）29生产环节工艺具体设备国外厂商国内厂商背面减薄(BackGrinding)进料检测（IQC）检测设备KLA、Applied Materials、Hitachi、Camtek等 长川科技、睿励科学仪器等贴膜（wafer tape）背面研磨（back grinding）贴膜机切割减薄设备DISCO、OKAMOTO、Camtek等北京中电科等晶圆切割(Wafer Saw)测量剥膜（detape）晶圆安装（wafer mount）厚度/粗

55、糙度测量仪 KLA、Applied Materials、Hitachi、Camtek等 长川科技、睿励科学仪器等剥膜机晶圆安装DISCO等四十五所、中电科、大族激光等晶圆切割（wafer saw）晶圆清洗（wafer wash）晶圆切割机清洗设备光学检测AOI设备KLA、Applied Materials、Hitachi、Camtek等 长川科技、睿励科学仪器等贴片/装片(Die Attach )引线键合(Wire Bonding )点浆（write epoxy）芯片粘接（die attach）固化（die cure）引线键合（wire bond）贴片机烤箱键合封装设备SUSS、EVG等苏州美

56、图、上海微电子等清洗微波/等离子清洗(最关键工艺之一)模塑光学检测等离子体清洗注塑（molding）激光打标（laser mark）烘烤（post mold cure）检测AOI设备等离子体清洗机注塑机激光打标机烤炉X-ray设备KLA、Applied Materials、Hitachi、Camtek等 长川科技、睿励科学仪器等KLA、Applied Materials、Hitachi、Camtek等 长川科技、睿励科学仪器等电镀DNS、Applied Materials、Mattson等盛美、新阳、沈阳芯源、伟仕泰克等去溢料/电镀（de-flash/plating）电镀退火（annealin

57、g）电镀设备退火炉切筋成型成品测试/终测切筋/成型（trim/form）光 国泰君安证券终测（final test）切筋成型设备AOI设备测试设备KLA、Applied Materials、Hitachi、Camtek等 长川科技、睿励科学仪器等请参阅附注免责声明KLA、Applied Materials、Hitachi、Camtek等 长川科技、睿励科学仪器等3.1 IC制造流程复杂，大多数设备被国外厂商垄断封装（后道,Back-End ）测试303.1 IC制造流程复杂，大多数设备被国外厂商垄断全球集成电路装备市场总体高度垄断Applied MaterialsASMLTokyo Elect

58、ronLamKLA-TencorDNSAdvantestTeradyneHitachiNikon排名1234567891016年销售额(亿美元)96.5980.1471.5763.7529.8418.1213.9617.5311.978.34国别美国美国荷兰日本美国日本日本美国日本日本市占率23.5%19.5%17.4%15.5%7.2%4.4%3.4%4.3%2.9%2.0%净利润(亿美元)19.1217.399.8110.978.061.431.033.050.840.30毛利率43.2%44.8%39.9%44.5%63.0%30.9%59.6%54.7%24.4%40.7%净利率19.

59、8%21.7%13.7%17.2%27.0%7.9%7.4%17.4%7.0%3.6%相关产品原子层沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、电镀、侵蚀、离子注入、快速热处理、化学机械抛光、测量和硅片检测等光刻机成膜设备、等离子刻蚀机等薄膜设备、沉积设备、 等离子蚀刻、剥离、清洗设备缺陷检测设备、等离子刻蚀机、晶圆测量设备、掩膜板制造设备晶圆清洗设备、退火设备等测试设备等测试设备等干法刻蚀设备等光刻机412.401. 特点：技术更新周期短带来的极强技术壁垒，市场垄断程度高带来的极大市场壁垒，以及客户间竞争合作带来的极高认可壁垒。因此，集成电路装备市场高度垄断，细分市场一家独大；2. 从分布看，全球前十

60、大集成电路装备公司基本上被美国、日本、欧洲企业占据；3. 从比例看，全球前十大拿走行业80%的份额；应用材料（美国）、ASML（荷兰）、TEL东京电子、泛林（美国）、科磊（美国）位列前五，前五名拿走68%的份额；前30拿走92%的份额，前20拿走87%的份额。图 全球IC装备市场高度垄断合计(亿美元) 国泰君安证券数据来源：IC insights、国泰君安证券研究光刻成膜/薄膜刻蚀LITHOPVDCVDETCHASM75.3%AMAT64.9%AMAT29.6%LAM52.7%Nikon11.3%Evatec25.9%TEL20.9%TEL19.7%Canon6.2%Uvac5.4%LAM19