半导体设备材料行业深度研究：下游资本开支高峰期，国产化率加速提升

- 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场数据(人民币） 市场优化平均市盈率 18.90 国金半导体设备材料指数 14090 沪深300指数 4921 上证指数 3618 深证成指 14710 中小板综指 14199 赵晋 分析师 SAC执业编号：S1130520080004 z haojin1＠gjzq.com.cn 郑弼禹 分析师 SAC执业编号：S1130520010001 z hengbiyu＠gjzq.com.cn 邵广雨 联系人 s haoguangyu＠gjzq.com.cn 半导体设备行业: 下游资本开支高峰期,国产化率加速提升 行业观点  半导体行业景气度持续，晶圆厂资本开支进入高峰期：半导体行业自2019年下半年开启景气度向上周期，2020年下半年产能紧缺，叠加中长期自动驾驶、AI、HPC的强劲需求，晶圆厂产能大幅扩张。根据SEMI，预计2021年设备全球销售额将达1030亿美元同比增长45%，2022年同比增长11%。目前全球主要半导体企业纷纷上调资本开支，拉动半导体设备需求。根据Gartner，2021年全球芯片制造业资本支出将达到1460亿美元，同比增长30%。台积电2021年初指引未来3年1000亿美元高强度资本开支，我们认为甚至有机会调高，半导体设备环节率先受益。  我们测算大陆内资晶圆厂12/8英寸潜在扩产产能120/42万片/月，预计2021-23年对应设备需求增速61%/25%/6%。我们根据公司公告及官网等公开信息统计，中国大陆12 英寸晶圆厂规划目标产能190万片/月，未来潜在扩产产能120万片/月，预计2022-23年新增产能34.5/37.5万片/月，同比增长29%/9%。8英寸规划目标137万片/月，潜在产能42万片/月，预计2022-23年分别新增21.5/11万片/月。根据各条产线不同制程对应不同的资本开支，我们测算2021-23年12英寸大陆内资晶圆厂资本开支1103/1392/1572亿元，8英寸150/172/88亿元。一般资本开支的80%用于设备购 置，我 们预计2021-23年 大陆内 资晶 圆厂所 需设 备规模为1002/1251/1328亿元，同比增长61%/25%/6%。  国产半导体前道设备2020年在国内占比仅7%，国产渗透率持续提升。根据芯谋研究，2020年中国晶圆厂设备采购来自美国的设备占比超过 50%，日本17%，荷兰16%，中国7%。从国际招标网中我们统计长江存储、华力微、华虹无锡3家晶圆厂从2016 年至 2021 年11月底公开发布的相关招标中标公告，设备国产化率（按照数量占比）分别为 16%/15%/13%。国产厂商的招标数量的渗透率在逐年提升，长江存储从2017年的5%提升到2021年接近20%。分设备类型来看，去胶、清洗、热处理、刻蚀、化学机械抛光领域国产化率均可达到 20%以上，而薄膜沉积、过程控制、离子注入、光刻机等国产化率较低。  设备产业横向与纵向持续发展，半导体设备零部件国产化率有望提升。设备国产化一方面从原来单一替换验证周期长到现在在制造、设计以及设备等方面全环节合作；另一方面设备厂商正积极管理供应链推进零部件国产化，国产零部件也因此获得机会快速成长，建议关注万业企业、新莱应材、江丰电子等零部件相关厂商。 投资建议  推荐标的：北方华创——国内半导体设备平台龙头，ICP刻蚀/PVD/热处理/清洗设备、中微公司——CCP刻蚀及MOCVD龙头，拓展CVD/量测设备、盛美上海——清洗设备龙头,拓展电镀/湿法封装及炉管设备、至纯科技——高纯工艺系统&清洗设备、华峰测控——后道测试机。 风险提示  半导体下游景气度持续性不及预期；零部件进口受到贸易摩擦影响；中美关系影响，美国进一步加强国内晶圆厂的制裁；本土设备厂商技术突破不及预期。 65238177983011484131371479116444201228210328210628210928国金行业 沪深300 2021年12月27日 创新技术与企业服务研究中心 半导体设备材料行业研究 买入（首次评级） ) 行业深度研究 证券研究报告 行业深度研究 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录 一、全球半导体设备市场景气度持续，增速边际减缓 ..................... 4 1、全球半导体设备市场2021-22年增长45%/11% ....................... 4 2、技术升级带来半导体设备需求快速提升 ............................ 6 二、国内晶圆厂进入资本开支高峰期 ................................... 8 1、全球2022年新建10座晶圆厂，台积电/英特尔大幅提升资本开支 ..... 8 2、国内晶圆厂进入资本开支高峰期，为国产设备厂商提供巨大市场空间 .. 9 3、预计2022年国内内资晶圆厂设备需求规模增长25% ................. 10 三、国产替代加速，国产厂商迎历史性机遇 ............................ 12 1、半导体设备为晶圆制造基石，中国大陆积累薄弱 ................... 12 2、测算长存、华虹等3座晶圆厂设备国产化率15% 左右，渗透率不断提升 ................................................................ 13 四、供应链国产化加速，关注半导体设备零部件 ........................ 15 五、投资建议 ...................................................... 18 六、风险提示 ...................................................... 19 图表目录 图表1：全球半导体设备2021年1-9月市场规模为752亿美元，同比增长45.5%，中国大陆占比28.5% ...........................................................................4 图表2：北美半导体设备出货额2021年1-10月同比增长43.5%，屡创月度新高 ......................................................................................................................4 图表3：日本半导体设备出货额2021年1-10月同比增长30%..........................4 图表4：2021年全年设备销售额预计增长45%，2022年增速11% .....................5 图表5：foundry/logic、DRAM、NAND设 备市 场预 计将 在2021年增长50%/52%/24% ...................................................................................................5 图表6：集成电路侧剖图，分前段晶体管制作和后段布线工艺.........................6 图表7：晶体管结构从平面晶体管到FinFET，再到GAA ...................................7 图表8：随着制程节点的不断缩小，资本开支投入大幅上升 ............................7 图表9：2022年全球新建10座晶圆厂.............................................................8 图表10：全球主要半导体代工厂及IDM厂纷纷上调资本开支 ..........................8 图表11：12英寸晶圆厂120万片潜在扩产需求...............................................9 图表12：8英寸晶圆厂42万片/月潜在扩产需求 ...........................................10 图表13：预计2022年国内内资晶圆厂设备需求规模增长25%........................ 11 图表14：半导体产业链各个环节不同国家和地区的研发投入、资本开支对比 （2019年） ..................................................................................................12 图表15：2020年中国大陆设备采购情况：国产设备占比约7%，美国占52%...13 图表16：全球排名前五设备厂商客户区域分布，中国大陆占比位列第一 .......13 图表17：国内部分半导体设备厂商情况 ........................................................14 mNpRoMsRpNtOsMpQpPqOoNbRbP7NnPqQnPpOlOrQpNfQmOvN8OrRzQNZqMsMMYpNsM行业深度研究 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表18： 国产设备渗透率上升趋势 .............................................................14 图表19： 薄膜沉积、过程控制、离子注入、光刻机等国产化率较低 ............14 图表20：屹唐股份原材料类别及占比 ...........................................................15 图表21：零部件可以分为五大类：真空控制类、电源和射频控制类、传送装置类、流体控制类及其他 .................................................................................15 图表22：2020年全球半导体零部件领军供应商前十......................................16 图表23：半导体设备零部件中国产化率超过10%的有Quartz成品、Shower head、Edge ring等少数几类........................................................................17 图表24：国产半导体设备厂商PS对比..........................................................18 图表25：国产半导体设备厂商PE对比..........................................................18 行业深度研究 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 一、全球半导体设备市场景气度持续，增速边际减缓 1、全球半导体设备市场2021-22年增长45%/11%  2021年1-9月全球设备市场规模为752亿美元，超过去年全年规模，同比增长45.5%，全年预计1030亿美元。根据SEMI数据，2020年全球半导体设备销售额达712亿美元，其中前道设备市场占比86%为612亿美元。2019年半导体行业进入下行周期，半导体设备市场也有所下降。2020年由于芯片供给紧张，全球晶圆厂商