识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 16 本报告联系人：王璐 021-60750632 wanglugf; 周静 021-60750625 zhoujinggf 专题研究 |机械设备 2018 年 07 月 24 日 证券研究报告 Table_Title 半导体 设备系列研究七 半导体 国产装备迎来 破局时刻 Table_AuthorHorizontal 分析师： 罗立波 S0260513050002 分析师： 许兴军 S0260514050002 分析师： 代 川 S0260517080007 021-60750636 021-60750532 021-60750615 luolibogf xxj3gf daichuangf Table_Summary 核心观点 ： 如期推进 ， 有望接力贡献较多的设备需求 根据我们的整理统计（截止 2018年 7月），目前国内在建的晶圆厂（ 8寸及 12 寸）共 19座，总投资 7,816亿元；而计划建设的晶圆厂（包括二期项目）共 11 座，其中有披露投资数据的，合计投资金额 3,005亿元。按照建设进程，我们梳理的目前国内主要的在建晶圆厂包括： （ 1） 包括中芯国 际北京 12 寸厂（中芯北方第二条产线）、华力集成、长江存储、晋华集成、合肥长鑫等，进入量产准备阶段或已经进入试投产阶段，首批设备招标积极进行中或者已经完成，将于 2018年实现量产。（ 2）包括中芯国际上海 12寸厂（中芯南方）、中芯国际绍兴厂，华虹宏力、三星西安厂等。这些项目基本从 2018 年开始建设，目前仍处于厂房建设的初期阶段，计划于 2019 年实现量产。（ 3）包括紫光南京半导体产业基地项目与紫光成都 IC 国际城项目已经 启动 ，计划投资 上千 亿元。众多在建 项目如期推进 ，有望接力 贡献 较多的 设备需求。 （注 ： 各项目 信息 来自于 各 公司官网 新闻 、 集微网 、中国招标网 等 ） 从长江存储与上海华力设备采购看国产化进程 ： 国产设备企业迎来破局的重要时刻 从我们统计的中国招标网上有关长江存储及上海华力二期的设备招标来看，按照主要设备中标数量：（ 1）仅次于美国和日本，中国（包括内地与台湾地区）是设备中标数量第三大的国家，设备中标数量占比约 12%，其中内地与台湾地区分别占比 9%、 3%，远高于中国本土设备商在全球市场的份额，反映了半导体产业向国内转移背景下，国产设备商良好的发展机遇。（ 2）国产装备已经形成系列化布局。包括在核心设备如 沉积设备、刻蚀、清洗、过程工艺控制、 ATE 领域，均有国内企业中标。此外，在氧化炉、研磨抛光设备、匀胶设备、高纯系统也有国内企业中标。（ 3）部分国产装备企业在细分领域已经具有一定的占有率，获得重复订单，在单条产线的累计中标比例超过 10%。比如中微半导体的介质刻蚀设备、北方华创的溅射设备、盛美的清洗设备。 投资建议 与风险提示 投资建议：当前国内晶圆厂建设如期进入投资高峰期，而国产设备企业经历前期布局，正逐步迎来破局。对于半导体设备行业个股而言，我们建议关注高端 IC 工艺装备龙头北方华创（广发电子覆盖）、积极布局 半导体前道和后道检测设备的某面板检测设备龙头、后道检测设备领先的长川科技、单晶设备龙头晶盛机电（与广发电新联合覆盖）和清洗设备企业 盛美半导体 、 至纯科技等。 风险提示：晶圆厂投资不及预期；行业周期性变化；公司新产品放量不及预期；新技术路线替代风险。 Table_Report 相关研究 ： 半导体设备 系列研究六： 下游晶圆涨价 ， 半导体 行业高景气度向设备端传导 2018-07-16 机械设备行业周报 :研发投入与 企业成长溢价探讨 2018-07-08 机械设备行业周报 :全球半导体 硅片行业进入涨价和投资新周期 2018-06-24 广发机械 “轻深度 ”系列 之三 ： Cohu并购 Xcerra， 半导体检测设备行业格局重构 2018-06-21 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 16 专题研究 |机械设备 目录索引 如期推进，详细梳理在建产线进度 . 4 重要的时间节点，与投资分布 . 4 在建及规划项目众多，如期推进 . 5 从长江存储与上海华力设备采购，看国产化进 程 . 9 半导体设备市场结构与格局 . 9 国产装备进展：形成系列化布局，细分领域已有一定占有率 . 10 从产品布局看企业发展空间 . 13 投资建议与风险提示 . 15 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 16 专题研究 |机械设备 图表索引 图 1：晶圆厂建设进程 . 4 图 2：中芯北方晶圆厂建设进程 . 7 图 3：长江存储建设进程 . 7 图 4：合肥长鑫晶圆厂建设进程 . 8 图 5： 2011年全球半导体设备各类占比 . 9 图 6： 2011年全球半导体设备各类占比 . 9 图 7：长江存储与华力二期设备采购情况 -按各国设备商中标数量统计 . 11 图 8：长江存储与上海华力二期各类型产品的招标数量占比 . 11 图 9：长江存储与上海华力二期各类型产品的设备商（按中标数量排列） . 12 图 10：各公司产品布局 . 13 图 11： 长江存储与华力二期国产设备中标情况 . 14 图 12：长江存 储与华力二期刻蚀设备采购情况 . 14 图 13：长江存储与华力二期清洗设备采购情况 . 14 图 14：长江存储与华力二期过程工艺控制设备各企业中标情况 . 15 表 1：华虹宏力无锡 12寸厂一期建设进程及投资分布 . 5 表 2：国内在建晶圆厂项目（截止 2018.07） . 6 表 3： 2017年全球前 10的 IC设备厂商 . 10 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 16 专题研究 |机械设备 如期推进，详细梳理在建产线进度 重要的时间节点，与投资分布 通常晶圆厂从动工到量产需要 1年半到 2年时间，而到满产状态则需要 3-4年，甚至更长，取决于工艺验证顺利与否。可以将晶圆厂建设按进程划分以下阶段：（ 1）厂房建设，包括土建、机电系统、高纯系统一次配等。大概 1年左右。（ 2）设备入场安装调试，同期进行高纯系统二次配（将工艺 机台与高纯系统连接），大概半年左右。（ 3）以厂房洁净室交付使用为标志，开始进入试投产及量产阶段，大概 3-6个月。（ 4）工艺逐步验证，产能逐步爬坡。 图 1： 晶圆厂建设进程 数据来源： 中芯国际等， 广发证券发展研究中心 而从设备投资来看，由于涉及到验证，设备商从订单到交货通常需要 3-6个月时间甚至更长，所以晶圆厂的设备招标在厂房开始建设几个月后就陆续开始。按照产能规划以及工艺验证的实际进程，晶圆厂的设备采购通常会分成集中几个阶段，从开始招标到最后满产阶段，设备采购的周期可以拉长至 3-4年。但这其中，如果不考虑重大工艺节点的推进，通常量产节点前后一年时间是设备集中采购的时间段。 以华虹宏力无锡 12寸厂为例， 根据半导体行业观察、搜狐网等，华虹宏力 一期总投资 25亿美元，规划月产能为 40万片，技术节点为 90-65nm。根据公司公告披露，项目于 2018年 3月动工，预期在 2019年上半年完成土建施工，下半年完成净化厂房建设和动力机电设备安装、通线并逐步实现量产。其中设备总投资 17.3亿美元，占总投资的 69%， 2018-2020年每年的设备投资额分别占 总设备投资额的 29.1%、 50.9%、20.0%。规划到 2019年底，该晶圆厂产能达到每月 10万片，到 2022年底达到满产 40万片 /月的产能。由于华虹宏力此晶圆厂工艺节点在 90-65nm，工艺实现难度相对较低，因而规划在建设的前两年投入了全部 85%的资本开支。 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 16 专题研究 |机械设备 表 1： 华虹宏力无锡 12寸厂一期建设进程及投资分布 投资额（百万美元） 占总投资比重 投资项目 2018年 2019年 2020年 2018年 2019年 2020年 设备 504.0 880.3 346.1 20.2% 35.2% 13.8% 设施 298.4 74.6% 11.9% 3.0% 楼宇 155.7 6.2% 土地 41.2 1.6% 知识产权 25.0 1.0% 其他资本开支 45.1 75.4 1.8% 3.0% 营运资金 16.3 38.0 0.7% 1.5% 合计 1069.4 1046.6 384.1 42.8% 41.9% 15.4% 设备投资 进程 29.1% 50.9% 20.0% 数据来源： 华 虹宏力公司年报， 广发证券发展研究中心 在建及规划项目众多，如期推进 根据我们的整理统计（截止 2018年 7月），目前国内在建的晶圆厂（ 8寸及 12寸）共19座，总投资 7,816亿元；而计划建设的晶圆厂（包括二期项目）共 11座，其中有披露投资数据的，合计投资金额 3,005亿元 （注：各项目信息来自于各公司官网新闻、集微网、中国招标网、新浪网等其他新闻报道） 。按照建设进程，我们梳理的目前国内主要的在建晶圆厂包括： （ 1）量产准备 /试投产阶段。包括中 芯国际北京 12寸厂（中芯北方第二条产线）、华力集成、长江存储、晋华集成、合肥长鑫等 ，这些项目基本上完成厂房建设，进入量产准备阶段或已经进入试投产阶段， 首批设备招标积极进行中或者已经完成，将于 2018年实现量产。 （项目信息来源于中芯国际、华力微公司官网、集微网等）当前国内半导体设备订单基本集中在这些晶圆厂，设备厂能否顺利拿到订单，设备能否完成验证，以及是否有重复订单，都是跟踪国产设备厂发展进度的重要关注点。 另外，这些国内晶圆厂多需要工艺攻坚，因而在投资进度上会受到工艺验证情况的影响。当晶圆厂自身能实现稳定的规模量产，在后续的产能爬坡过程中将给予国内设备厂更多机会。 （ 2）厂房建设初期阶段。包括中芯国际上海 12寸厂（中芯南方）、中芯国际绍兴厂，华虹宏力、三 星西安厂等 （项目信息来源于中芯国际官网、中国招标网、华虹宏力） 。 这些项目基本从 2018年开始建设，目前仍处于厂房建设的初期阶段，计划于 2019年实现量产。这些项目有望在 2019年接力贡献较多的设备需求。 （ 3）项目启动。 根据 紫光集团 官网 ， 包括紫光南京半导体产业基地项目与紫光成都识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 16 专题研究 |机械设备 IC国际城项目，这是继长江存储后，紫光在芯片制造领域的重大投资，两个项目都是上千亿元的投资规模，项目实施周期较长。有望拉长国内半导体设备市场的景气周期。 表 2： 国内在建晶圆厂项目（截止 2018.07） 产线 生产项目 晶圆尺寸 技术节点 投资金额（亿元） 产能（千片 /月） 进度跟踪 中芯国际 -北京（中芯北方） 通用逻辑电路、低功耗逻辑电路、混合电路和射频 12 28nm HKMG 235 35 2018年年中 28nm HKMG和HKMG+ 量产 华力集成 12 28-14nm 387 40 2018年 5月 首台光刻机入场 长江存储 NAND Flash 12 1570 300 2018年 4月 生产机台进场安装 晋华集成 嵌入式 Flash和利基型DRAM 12 32-20nm 370 60 2018年 5月 厂房内部装修与机电安装 合肥长鑫 12 470 125 2018年 7月 正式投产 海力士 -无锡 DRAM 12 10nm 236 20 2018年 5月 洁净厂房扩建项目招标 台积电 -南京 逻辑芯片 12 16nm 197 20 2018年 4月 ，装修与设备安装 格芯 -成都 逻辑芯片 12 150 20 2018年 3月 洁净室装修 万国半导体 功率半导体器件 12 33 20 2018年 7月 试生产 中芯国际 -上海（中芯南方） 12 14nm 675 70 2018年 7月 厂房建设总包工程 中芯国际 -天津（扩产） 8 100 150 2018年 7月 工程项目招标 中芯国际 -绍兴 微机电和功率器件 8 60 50 2018年 5月 开工奠基 华虹宏力 -无锡 12 90-65nm 160 40 2018年 4月 桩基工程启动 三星 -西安 NAND Flash 12 445 100 2018年 3月 开工奠基 粤芯 -广州 12 70 30 2017年 12月 项目奠基 燕东 -北京 8 110-90nm 48 50 2018年 7月 封顶 紫光南京 基地 3D NAND Flash、 DRAM 12 300亿美元 1100 2018年 5月 前期咨询项目招标 紫光成都 IC国际城 12 300亿美元 2018年 1月 正式启动建设 数据来源： 中芯国际 、 华力微 、 紫光 集团 等公司官网新闻 、 半导体 行业 观察 、 集微网 、 中国招标网 等 ， 广发证券发展研究中心 中芯北方 ，成立于 2013年 7月，是中芯国际与北京市政府共同投资设立的 12英寸先进制程集成电路制造厂。中芯北方具备两条月产 3.5万片的 300mm生产线，总投资72亿美元。第一条生产线主要生产 40纳米和 28纳米 Polysion工艺产品，已于 2017年9月达到月产能 3万片 ；第二条生产线具备 28纳米 HKMG工艺及更高技术水平，于识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 16 专题研究 |机械设备 2015年 10月厂房奠基； 2018年 3月，厂房洁净室交付使用；预计 2018年年中， 28nm HKMG和 HKMG+量产；预计 2018年下半年批量量产。 （ 资料 来源于 中芯北方 官网 ） 图 2： 中芯北方晶圆厂建设进程 数据来源： 中芯北方公司官网， 广发证券发展研究中心 华虹六厂。 由华虹集团旗下上海华力集成电路制造有限公司建设和营运的 12英寸先进生产线建设项目（以下简称“华虹六厂”），总投资 387亿元人民币，是上海市 目前最大的集成电路产业投资项目，计划于 2022年底建成月产能 4万片的 12英寸集成电路芯片生产线。 2018年 5月，华力集成首台光刻机入场， 1万片产能订单已全部放出；未来 5个月工艺设备集中搬入， 18年底试生产达到 1万片月产能。 （ 资料来源于集微网 ） 长江存储。 总投资 240亿美元，计划 2018年投产， 2020年形成月产能 30万片的规模。2016年 12月项目正式动工，计划分三个阶段，共建三座 3D-NAND Flash厂房，其中第一阶段的厂房已于 2017年 9月完成建设， 2018年 4月生产机台正式进场安装；设备搬入与调试预计耗费 3个月，然后 进入小规模试产；如顺利， Q4实现量产。初期投片量不超过 1万片，用于生产 32层 3D-NAND Flash产品，不少产业链企业都拿到了样片测试。 （ 资料来源于 集微网 ） 图 3： 长江存储建设进程 数据来源： 集微网， 广发证券发展研究中心 福建晋华。 由福建省电子信息集团、及泉州、晋江两级政府共同出资设立，华集成识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 16 专题研究 |机械设备 电路与台湾联华电子开展技术合作，专注于随机存取存储器（ DRAM）领域。企业用地面积约 600亩，一期总投资 370亿元。 2018年 5月厂房正进行内部装修和机电安装；按计划， 6月工程建设竣工， 9月正式投产，预计投产后的一期项目可实现月产 6万片 12英寸晶圆的产能。 （ 资料来源于 集微网 ） 合肥长鑫。 总投资 72亿美元，睿力集成电路有限公司由北京兆易创新与合肥市产业投资控股集团合资，兆易创新出资 20%，公司主要研发 19纳米制程的 12英寸晶圆DRAM，目标 2018年 12月底研发成功。 2018年 1月厂房建设完成，进入设备安装；2018年 6月所需的 300台研发设备已基本全部到位； 2018年 7月正式投产，计划 2018年底量产 8Gb DDR4工程样品； 2019年 3季度量产 8Gb LPDDR4； 2019年底 实现产能 2万片 /月； 2020年开始规划二厂建设； 2021年完成 17纳米技术研发。 （ 资料来源于 集微网 ） 图 4： 合肥长鑫晶圆厂建设进程 数据来源： 集微网， 广发证券发展研究中心 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 16 专题研究 |机械设备 从长江存储与上海华力设备采购，看国产化进程 半导体设备市场结构与格局 根据 Gartner数据，在晶圆厂设备中， 70%80%是晶圆加工设备，约 15%20%是封装测试设备。其中，核心制程设备薄膜沉积设备、光刻设备分别占比在 20%左右，刻蚀设备、过程工艺控制设备占比约 10%， ATE与探针台、分选机合计占比在8%10%，此外清洗设备约占设备投资的 5%左右。 图 5： 2011年全球半导体设备各类占比 数据来源： Gartner， 广发证券发展研究中心 从我们统计的中国招标网上有关长江存储及上海华力二期的设备招标来看，截止2018年 7月，从招标条数上，过程工艺控制、薄膜沉积设备、刻蚀设备、清洗设备、ATE是排名前五的设备类型。其中过程工艺控制与薄膜沉积设备的招标条数分别占目前总招标条数的 20%、 15%以上，主要 是由于这两类设备细分产品种类众多。 图 6： 长江存储与华力二期设备采购情况 -按 各类 设备 招标 项目 条数 数据来源： 中国招标网 ， 广发证券发展研究中心 薄膜沉积设备光刻设备刻蚀设备离子注入设备工艺控制设备清洗设备其他加工设备封装设备CP&FT测试设备 长晶 &切磨抛设备0%5%10%15%20%25%识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 10 / 16 专题研究 |机械设备 美国与日本设备商占据全球绝大部分市场。根据 SEMI， 2017年全球半导体设备销售额 556亿美元。根据 SEMI统计的 2017年全球前 10的 IC设备厂商， 10家企业营业收入合计 415亿美元，其中美国和日本企业营业收入分别占 52.9%、 27.2%。其中，包括应用材料、泛林、科天 3家美国企业，其营业收入合计 220亿美 元；东电电子、迪恩仕、日立高新、日立国际电气、大福共 5家日本企业，其营业收入合计 113亿美元。而中国本土的设备商在全球市场的份额不足 1%2%。 此外，从企业产品领域看，以沉积、刻蚀设备为主的应用材料、泛林、东电电子排在前三；以光刻设备为主的阿斯麦排第四；以检测设备为主的科天、以清洗设备为主的迪恩士分别排第五、第六。企业规模排名与半导体设备市场结构相符。 表 3： 2017年全球前 10的 IC设备厂商 2017排名 2016排名 公司（英文名） 公司（中文名） 国家 2017收入（亿美元） 增速 主要产品领域 1 1 Applied Materials 应用材料 美国 107.0 38% 沉积、刻蚀、离子注入、研磨等 2 4 Lam Research 泛林 美国 84.4 62% 刻蚀、沉积、清洗等 3 3 Tokyo Electron 东电电子 日本 72.0 48% 沉积、刻蚀、匀胶显影设备等 4 2 ASML 阿斯麦 荷兰 71.9 41% 光刻设备 5 5 KLA-Tencor 科天 美国 28.2 17% 检测、测量设备 6 6 Screen 迪恩士 日本 13.9 1% 刻蚀、清洗设备 7 SEMES 细美事 韩国 10.5 142% 清洗、光刻、封装设备 8 9 Hitachi High-Technologies 日立高新 日本 10.3 5% 沉积、刻蚀、检测、封装贴片设 备等 9 Hitachi Kokusai 日立国际电气 日本 9.7 84% 热处理设备 10 Daifuku 大福 日本 6.8 46% 无尘室搬运等 11 ASM International 先域 荷兰 6.5 31% 沉积、封装键合 设备等 12 10 Nikon 尼康 日本 6.2 -16% 光刻设备 数据来源： SEMI， 广发证券发展研究中心 国产装备进展：形成系列化布局，细分领域已有一定占有率 根据 中国招标网 统计数据 ， 从长江存储及上海华力二期产线的中标情况看，按照主要设备中标数量，具备以下特点： （ 1）美国和日本是中标最多的国家，其中标数量占总数的近 70%。（注：新加坡设备商主要为应用材料在新加坡的制造基地）其中美国企业多属于在某些设备领域具备高占有率；而日本企业涉及领域广泛，几乎在所有领域都有一定占有率。 （ 2）仅次于美国和日本，中国（ 包括内地与台湾地区）是设备中标数量第三大的国家，设备中标数量占比约 12%，其中内地与台湾地区分别占比 9%、 3%，远高于中