半导体行业专题研究：再论半导体设备企业的需求拉动与成长路径.pdf

行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 半导体 证券 研究报告 2017 年 12 月 20 日 投资 评级 行业 评级 强于大市 (维持 评级 ) 上次评级 强于大市 作者 潘暕 分析师 SAC 执业证书编号： S1110517070005 panjiantfzq 陈俊杰 分析师 SAC 执业证书编号： S1110517070009 chenjunjietfzq 资料 来源： 贝格数据 相关报告 1 半导体行业投资策略 2017-12-11 2 半导体 -行业点评 :大基金加持汇顶科技，关注半导体各领域龙头企业 2017-11-22 3 半导体 -行业深度研究 :产业风口已至，设备 “ 芯芯 ” 向荣 2017-11-14 行业走势图 再论半导体设备企业的需求拉动与成长路径 详拆需求端，确定 2018 年全球半导体设备支出持续攀升 我们 认为 2018年为半导体设备周期大年的开启，作为跨年度投资行情主线，我们再次强调深度看好 2018年设 备类企业在边际变化上的改善以及由此带来的确定性投资价值。 我们 试图从核心需求端，设备供给侧以及设备企业成长路径等维度给予投资者更清晰直观的认知。 从需求端看，我们认为有 5 大因素驱动全球半导体行业进入周期上行。 对于5 大核心驱动因素之一， 重要的中国产线投资需求来说，毫无疑问 2018 年的建设周期将加速半导体设备的需求增长。半导体投资的确定性主线投资机会之一是中国集成电路产线的建设周期。这段周期将会集中在2017H2-2018 年释放 。我们统计最新国内晶圆厂建设投资， 深入细拆 到 每个季度的设备投资支出，以此为节奏来观察投资时点的判断 。 剖析供给端：半导体设备企业成长路径清晰 我们认为，设备企业具有共生增长逻辑，随着制造型企业的市场占有率提升和崛起，带动上游的设备企业“共生增长”。我们复盘台湾电子束晶圆检测企业汉微科的成长，认为其完美契合“共生增长“逻辑。而”共生增长“可以平行复制到目前大陆地区的制造企业和设备企业身上。 同时我们认为， 对于设备企业而言，并购是早期快速增长，顺应趋势长大的方式。我们复盘美股著名设备公司应用材料的成长历史，不断兼并收购是企业横向扩张成长的要素。 我们以应用材料的发展历史来证明，设备平台型企业的横向扩张带动企业的全品类服务能力和核心竞争力的路线是其成长的必然过程 。我们认为，国内设备企业在现阶段具备了平台型扩张的能力。 核心推荐：北方华创，精测电子， ASM Pacific 风险 提示 ： 下游半导体制造业发展不达预期；海外收购审核不过风险 -18%-12%-6%0%6%12%18%24%2016-12 2017-04 2017-08半导体 沪深 300 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 详拆需求端，确定 2018 年全球半导体设备支出持续攀升 . 3 1.1. 五大因素驱动全球半导体设备行业进入周期上行 . 3 1.2. 中国大陆地区设备投资核心变量需求测算 . 4 2. 剖析供给端：设备企 业成长路径清晰 . 6 2.1. 成长路径 1：设备企业与制造企业的 “ 共生逻辑 ” . 6 2.2. 成长路径 2：并购促进企业横向扩张 . 7 3. 国产设备核心标的 . 11 3.1. 北方华创 大行业下崛起的国内前道设备龙头 . 11 3.2. 精测电子 面板投资浪潮之深度受益者 . 11 3.3. ASM Pacific 进击的设备龙头 . 12 图表目录 图 1：全球前道设备支出 . 3 图 2：前道设备支出区域分布 . 3 图 3：预计 12 寸厂扩建按季度设备订单（百万美元） . 5 图 4：预计 12 寸厂扩建按季度设备订单（百万美元） . 5 图 5：设备订单每季度采购额（百万美元） . 6 图 6：设备企业与制造企业的“共生逻辑” . 6 图 7：复盘汉微科上市后股价表现 . 7 图 8：汉微科公司同期营收及利润增长 . 7 图 9：应用材料收入构成 . 8 图 10：应用材料公司年度收入细分 . 8 图 11：前端设备详细分拆 . 9 图 12：应用材料电子束晶圆检测设备 . 10 图 13：应用材料光学检测设备 . 10 表 1：最新 12 寸在建晶圆线统计 . 4 表 2：应用材料公司收购历史 . 9 表 3：应用材料半导体各细分设备比重详拆 . 10 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 1. 详拆需求端，确定 2018 年全球半导体设备支出持续攀升 我们 认为 2018 年为半导体设备周期大年的开启，作为跨年度投资行情主线，我们再次强调深度看好 2018 年设 备类企业在边际变化上的改善以及由此带来的确定性投资价值。 我们 试图从核心需求端，设备供给侧以及设备企业成长路径等维度给予投资者更清晰直观的认知。 1.1. 五大因素驱动全球半导体设备行业进入周期上行 Semi发布 2018年全球半导体设备市场预测报告， 统计前端设备市场增长 2017年同比 YoY 41%， 2018 年更是上看到 630 亿美元。从区域分布来看，设备支出的跨越式增长推动来自于中国大陆和韩国。 图 1：全球前道设备支出 图 2：前道设备支出区域分布 资料来源： Semi， 天风证券研究所 资料来源： Semi， 天风证券研究所 从需求端来看，我们认为半导体设备集中在 2018 年增长的驱动来自于五个方面： 1 第一个驱动： 根据应用材料公司法说会披露观点， 2017-2018 年是 10nm/7nm 节点的代工厂投资大年。看 2017 年先进制程节点投资， 20nm/28nm/40nm 投资占 40%， 10nm/7nm会占 55%，剩下的 5%是 14nm/16nm。因此 2017 年是主流代工厂进入 10nm/7nm 节点周期的元年。在制程方面以满足领先的半导体技术发展，下游的应用集中于：以智能手机为代表的移动终端， 4K 视频，以及需要大量规模计算的应用（人工智能和智能汽车）。 2 第二个驱动： 3D NAND。 上游设备商应用材料披露， 2016 年 NAND 的需求增长达到45%， 2017 年将保持相同的动能 ， 而 未来 需求 增长是可持续而且非常稳健的。从 3D NAND释放出的产业需求机会让设备厂商深度受益。 3 第三个驱动： 多重曝光 。摩尔定律的演进，芯片每一层 layer 的尺寸都在缩小，有些 layer将进入 EUV，有些将使用多重 Patterning。这也意味着即使是最激进的 EUV 应用案例， Patterning 技术仍然有很大的拓展机会。 多重曝光 是有重要增长的市场机会， 2016 年 Patterning 的营收增长超过了 60%，而且仍将有空间继续成长。 4 第四个驱动：高端显示。有两方面带动。第一个快速增长的是 60 寸及以上的大尺寸 TV，驱动了新的 10.5 代线的产能。 全球主要设备供应商 AMAT 目前跟进有 7 条 10.5 代线的项目。第二个来自于 OLED。对于 OLED 设备的需求还在持续 。对于 2018 年的展望也是比较积极。 5 第五个驱动：中国产线投资。中国是在半导体和显示这两个领域长期重要的增长机会。基于中国的新增项目统计， 全球主要设备供应商 AMAT 期待看到 2018 年会有投资的重要爬升。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 1.2. 中国大陆地区设备投资核心变量需求测算 对于重要的中国产线投资需求来说，毫无疑问 2018 年的建设周期将加速半导体设备的需求增长。 半导体投资的确定性主线投资机会之一是中国集成电路产线的建设周期。 我们认为需求会 集中在 2017H2-2018 年释放。在投资周期中，能够充分享受本轮投资红利的是半导体设备公司。无论是海外还是国内的半导体设备标的，从逻辑上来讲都是非常顺理成章的。 表 1：最新 12 寸在建晶圆线统计 公司 类型 地点 初始 产能 （千片 /月） 启动 时间 中芯国际 Foundry 12 寸 北京 35 2018 Foundry 12 寸 上海 35 2018 Foundry 12 寸 上海 35 2022 Foundry 12 寸 深圳 40 2017 台积电 Foundry 12 寸 南京 20 2018 联电 Foundry 12 寸 厦门 12 2017-2018 华力微电子 Foundry 12 寸 上海 40 2018-2019 Intel/镁光 3DNAND flash 12 寸 大连 35 2016 3DNAND flash 12 寸 大连 35 2019 三星电子 3DNAND flash 12 寸 西安 60 2019 长江存储 3DNAND flash 12 寸 武汉 50 2019 SK 海力士 DRAM 12 寸 无锡 130 2019-2020 福建晋华 DRAM 12 寸 晋江 60 2018 合肥睿力 DRAM 12 寸 合肥 60 2018 力晶 LCD 驱动 IC 合肥 40 2017 德科码 CMOS 图像传感器 淮安 20 2019 AOS 公司 -重庆市政府 功率半导体 12 寸 重庆 20 2019 资料来源： semi， IC insights， 天风证券研究所 投资的晶圆厂以 Foundry（中芯国际，华力微，联电）和 IDM（长江存储，合肥 睿力 ，福建晋华）为主。经验公式，每 1000 片 12 寸晶圆线的设备投资以 1 亿美金计 。 折算总的投资金额为 700 亿美金，具体设备投资额 490 亿美元。 同时我们认为，关注半导体设备投资，必须先区分存量市场和增量市场空间 。存量市场主要以中芯国际，华力微等国内现有产线的资本支出为主，增量来自于已经公布的国内计划新建的晶圆厂。 我们 深入细拆每个季度的设备投资支出，以此为节奏来观察投资时点的判断 。我们假设的基础： 1）对于存量产线，我们按照公司披露的 Capex 支出为参考，按照 55%的 Capex 比例计算设备每季度的采购额； 2）对于新建产线，我们按照披露的投资 Capex，按 70%的比例计算设备的采购额，同时结合预期的产线建设完工期和设备的 交货期 ，计算每季度的采购额。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 图 3： 预计 12 寸厂扩建按季度设备订单 （百万美元） 资料来源： semi， IC Insights， 天风证券研究所 图 4： 预计 12 寸厂扩建按季度设备订单 （百万美元） 资料来源： semi， IC Insights， 天风证券研究所 我们 判断中国大陆地区对于设备采购需求的边际改善 2017 3Q开始，在 2018H1达到巅峰。对于投资而言，关注的是订单增量，我们分析国内晶圆厂产线建设带来的对设备采购的边际增量。设备采购周期开启从 2018Q1 开始见到累积的订单驱动。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 图 5： 预计国内 12 寸厂合计 设备每季度采购额 （百万美元） 资料来源： semi， IC Insights， 天风证券研究所 2. 剖析 供给端：设备企业成长路径清晰 2.1. 成长路径 1： 设备企业与制造企业的 “ 共生逻辑 ” 设备企业的共生增长 ，随着制造型企业的市场占有率提升 和崛起 ，带动上游的设备企业“共生增长” 。 以日本为例，统计制造业和设备业的两个市场份额变化趋势，两者的相关性非常高。随着日本制造型企业在全球的产业链中崛起，日本的 设备企业也相应成长占据了市场份额。 图 6： 设备企业与制造企业的“共生逻辑” 资料来源： 失去的制造业， 天风证券研究所 台湾设备企业 汉微科 的成长完美契合“共生增长“ 。 汉微科是台湾地区的做半导体设备的企业，以电子束晶圆检测为主要设备。 汉微科在 2012 年上市，从 2012 年一路上扬，主要原因在于汉微科受益于下游台积电的资本开支和产线扩张。同时汉微科的股价在 2015 年年中达到了最高点，也是因为台积电在 2015 年的资本开支受周期性影响而收紧，而设备行业通常会提前半年的预示。所以我们认为，汉微科的股价表现和台积电资本支出之间的关系非常正相关，也是上游设备商和下游制造商之间的联动。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 分析台积电在 2010-2015年的资本支出，从 2010-2014年，规模的扩张同营收的增长同步，资本 支出的扩张也保持同比的快速增长。但到了 2015 年，虽然台积电的营收继续增长，但资本支出有明显的下降。而台积电的资本支出和汉微科的股价表现非常正相关。 图 7： 复盘 汉微科上市 后 股价表现 资料来源： wind， 天风证券研究所 与此同时，汉微科从 2012 年 -2014 年的营收和净利润都迈入了高速增长时期，股价在这一时期的表现和汉微科公司的基本面增长密切相关。 图 8： 汉微科公司 同期营收及利润增长 资料来源： wind， 天风证券研究所 2.2. 成长路径 2： 并购 促进企业横向扩张 对于设备企业而言，并购是早期快速增长，顺应趋势长大的 方式 。我们复盘美股著名设备公司应用材料的成长历史， 不断兼并收购是企业横向扩张成长的 要素。 应用材料公司由 Michael A. McNeilly 于 1967 年创立，公司总部位于美国硅谷，加利福尼亚州的圣克拉拉。应用材料公司于 1972 年正式在美国挂牌上市，随后的几年，公司经营业务一直多元分散化，直到 1976 年詹姆斯 .摩根出任首席执行官（ CEO）以后，公司专业集中于半导体设备制造和其他相关业务，到 1978 年时，公司销售额增长已经超过 17%。 55,487.23 89,491.74 107,922.27 140,804.46 131,373.15 13,514.45 32,470.41 47,364.16 63,236.73 40,089.46 020,00040,00060,00080,000100,000120,000140,000160,0002011 2012 2013 2014 2015营收（万元） 净利润（万元） 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 应用材料公司 1984 年进入中国，成立了半导体设备的销售中心，同年，应用材料公司也在日本开设了首家外企设立在日本本土的技术中心。 应用材料业务由三大板块构成：半导体设备（ 65%），显示和相关市场（ 11%）和全球应用服务（ 24%）。 图 9： 应用材料收入构成 资料来源： Wind， 天风证券研究所 以应用材料公司的各项业务分拆来看，半导体设备部分的在 2016 年后处于明显的升轨。2017 年达到历史的高峰，受益全球设备采购高峰的到来，我们预期 2018 年仍然将持续增长的动能。 图 10： 应用材料公司 年度收入细分 资料来源： wind， 天风证券研究所 我们以应用材料的发展历史来证明，设备平台型企业的横向扩张带动企业的全品类服务能力和核心竞争力的路线是其成长的必然过程 。 半导体制造 根据制造工序的不同，所需设备分门别类很多 。 根据我们统计，半导体前道设备中，各个设备所占市场的比例如 图所示 。各种设备价值量中，高于 10%占比的核心设备有刻蚀，光刻，沉积以及检测四项。 这四项设备和合计占到整个前道设备的 69%。 0200040006000800010000120002006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017半导体部分（百万美元） 应用服务（百万美元） 显示设备（百万美元） 能源环境及其他（百万美元） 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 图 11： 前端设备详细分拆 资料来源： Semi， 天风证券研究所 半导体设备是应用材料公司的主要收入来源，但其半导体设备并不是单一的设备供给，而是覆盖了前道设备的核心设备。涵盖方向：外延 /PVD/CMP/离子注入 /快速退火 /刻蚀 /CVD等一系列设备 。复盘应用材料的历史成长过程，通过收购实现横向设备领域扩张是主要成长路径。 表 2： 应用材料公司 收购历史 时间 公司历程 1996 年 11 月 1.75 亿 美元收购 Opal Technologies， 1.1 亿美元收购 Orbot Instruments 公司 2000 年 收购 了 Etec Systems 设备公司 2001 年 6 月 2100 万 美元 现金收购 了 Oramir 半导体设备有限公司 2008 年 1 月 买下了 意大利 Baccini 公司， 该公司主营业务制造 太阳能 电池 2009 年 公司 在中国西安成立了 太阳能技术 研发中心， 是 当时世界上最大的商用太阳能研发 基地 。 2009 年 12 月 完成 收购了 Semitool inc 公司 2011 年 5 月 应用材料 公司收购了瓦里安半导体设备公司 资料来源： wiki， 天风证券研究所 分析 应用材料公司在半导体设备领域的产品，主要集中在沉积设备，刻蚀等几个核心领域，我们详细拆解每块设备在应用材料公司营收中所占的比重 ，并按照 2017 年总的半导体设备市场空间及相对应的市占率推算各个细分设备对应的市场空间。 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 10 表 3： 应用材料半导体各细分设备比重详拆 设备 占半导体设备营收比重（ %） 对应 2017 年市场空间（亿美元） CVD 23% 85.5 溅射 15% 22.8 Epitaxy 7% 17.1 ECD 1% 5.7 刻蚀 19%。 125.4 CMP 11% 45.6 RTP 6% 17.1 离子注入 9% 17.1 制程控制 8% 28.5 测量与检测等 1% 74.1 资料来源： AMAT 公司各季度财报 ， 天风证券研究所 值得注意的是， 应用材料更多提供的是 制造型设备 ，对应 空间较大，以刻蚀为例，市场空间已经超越光刻机达到第一位，空间达 125 亿美元。同时也是应用材料公司的主要营收贡献来源，两者是一致的。 同时我们看到， 测量与检测设备占应用材料公司半导体设备的比重在 1%以内，但其市场空间为 74 亿美元，位列前茅。我们认为这和应用材料设备的定位是有关的。 检测设备 可识别表面残存的微粒、图形缺陷和其他可能影响成品器件性能的状况 。 应用材料可以提供从电子束晶圆检测设备到光学检测设备等主流检测设备。不过检测设备 偏辅助型 ， 类似汉微科被 ASML 收购一样，检测设备更有可能被整机厂商融入整体解决方案之中。 图 12：应用材料电子束晶圆检测设备 图 13：应用材料光学检测设备 资料来源： AMAT 官网， 天风证券研究所 资料来源： AMAT 官网， 天风证券研究所 收购产生 “协同效应 ”。参考 应用材料的历史和 ASML 收购汉微科的案例，汉微科的电子束晶圆检测设备和 ASML 的光刻机形成完美的互补。在晶圆制造方面，提供了完整的从光刻到检测一站式的解决方案。 我们同样认为这样的思路会发生在国内 设备厂商 的海外收购路径上 。