从“含美率”看国产设备突围方向【完整版】
下面是小编为大家整理的从“含美率”看国产设备突围方向【完整版】,供大家参考。
一、美国设备在国内半导体制造中的份额和地位
我们统计了目前本土8家晶圆厂（华力集成、长江存储、合肥晶合、青岛芯恩、华虹、上海积塔、中芯国际绍兴厂、福建晋华）的招标状况，以数量维度测算市场份额占比，可以看到，国内目前半导体设备的中标主体主要聚焦在美国、日本、中国台湾、新加坡和中国大陆本土设备企业为主。其中，美国设备占比基本保持在30-45%之间，总计市场份额为35.5%，略高于日本设备企业的32.8%。目前本土的设备企业累计约为8.4%。由此可见，当前的半导体产业依然是对美国设备的依赖性较大。
如果按照细分产品分类：美国设备在离子注入、CMP设备、刻蚀设备、薄膜沉积、过程工艺控制类设备中占比高达50%以上，检测设备占比27%，清洗设备占比13%。从设备重要性来看，美国设备占据除光刻机外的核心制程设备的大多数市场份额。
图
1：国内晶圆厂美国设备占比情况
美国设备占比 50.0% 45.0% 40.0% 35.0% 30.0% 25.0% 20.0% 15.0% 10.0% 5.0% 0.0%
数据来源：中国招标网，
图
2：国内8家晶圆厂美国设备在细分产品领域占比情况
美国设备细分产品占比 80.00% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00%
数据来源：中国招标网，
目从海外半导体设备企业中国大陆区域营业收入来看，美国企业占据了较大的市场容量。国内市场需求大多数仍然被海外企业占据，我们从海外大企业的中国区收入规模可以看到，海外龙头在各个细分领域的市场份额占比都超过了50%以上，部分产品几乎实现了垄断，根据我们的数据测算，阿斯麦2018年来自中国市场的收入规模占当年国内光刻机需求量的比例为96%，爱德万和泰瑞达两家企业的合计占比达到了89%。
表1：2018年海外半导体设备企业在国内的市场份额占比测算
企业 中国大陆营业收入 （亿元人民币）
海外占比 中国区业务收入占国内市场份额比例测算 应用材料 355.46 29.64% 77.27%
阿斯麦 144.62 16.84% 95.97% 东京电子 137.71 17.70% 41.23% 拉姆研究(LAM RESEARCH) 115.64 16.11% 73.66% 日立高新 57.10 12.83% 21.71% 科天半导体(KLA CORP) 42.55 15.93% 50.06% SCREEN HOLDINGS 60.75 27.40% 71.47% ASM PACIFIC 120.39 70.28%
爱德万 77.54 45.10% 62.03% 泰瑞达 34.53 23.95% 27.63% 数据来源：W ind ，
备注：应用材料、东京东子、日立高新等几个企业收入产品较多，我们做了汇总测算；同时部分企业除了半导体设备之外，还包括 LED 、面板的收入规模，因此分子分母均存在一定误差。对于单一产品型企业的测算准确度更高（包括阿斯麦、科天半导体和S CREEN ）
二、国产半导体设备企业的突围路径
当前国内下游的半导体晶圆厂扩产呈现出梯队化特征。虽然国际竞争环境对本土半导体产业的发展和崛起形成挑战和阻挠，但本土半导体企业并没有停止扩产追赶步伐，本土的半导体企业扩产主要包括两方面：（1）本土存储器企业，以长江存储、 合肥长鑫等为主的存储器厂正在加速产能扩张，实现从0到1的突破；（2）逻辑芯片扩产，主要包括先进制程和成熟制程，先进制程中，中芯国际的14nm新产能正在有序推进，成熟制程中，北京燕东、上海积塔、广东粤芯等新产能扩张均会对产业链形成有效拉动。
对国产装备而言，下游形成梯队的晶圆厂建设为其提供了充分的发展舞台。既有面向国际先进水平的先进制程市场，又有当前主流的12寸成熟制程市场，此外众多的 8寸厂等为国产装备提供了良好的过渡市场。整体上看，国内各梯队晶圆代工厂的设 备国产化率的情况是，先进制程<12寸成熟制程<8寸厂，分别以华力集成、华虹无锡 12寸厂、积塔半导体8寸厂为例。根据中国招标网，截止2020年4月，主要的半导体设备的国产化率分别为，华力集成（28nm）7.0%、华虹无锡（90-65nm）19.76%、
积塔半导体（8寸）34.7%，中芯国际绍兴厂国产设备占比为22.43%，青岛芯恩国产化率为17.65%。
图
3：国内半导体设备渗透轨迹和路径
数据来源：W ind ，
图
4：国内晶圆厂本土设备占比
本土设备占比 40.00% 35.00% 30.00% 25.00% 20.00% 15.00% 10.00% 5.00% 0.00%
数据来源：中国招标网，
先进制程目前国产化率还比较低，仍有较大潜力提升。但由于技术门槛很高，当前整体国产化率还比较低，未来国产化空间广阔。以中微公司、盛美半导体、北方华创为代表，部分产品的技术水平已经达到国际先进水平，正逐步提升其市占率；而包括沈阳拓荆、华海清科等已经逐步进入该市场。
从华力集成二期的情况看，目前国产化率最高的两类设备是刻蚀设备、清洗设备，国产化率分别达到17.2%、18.4%，主要是中微公司和盛美半导体；其次薄膜沉积设备、涂布/显影/去胶设备、研磨抛光设备、氧化/扩散/热处理设备的国产化率超过5%。由于2018-2019年华力集成处在28nm工艺攻克、良率提升阶段，其设备招标集中在 2018年、2019年下半年，后续制造工艺逐步成熟、产能逐步爬坡，国产化率有望进
一步提升。
三、天降大任，国产半导体设备加速突破
内半导体设备行业正处在行业景气向上的阶段，各个产品赛道还逐渐呈现放大的趋势，总体上看，行业需求总量仍在上行。但是由于半导体设备的工艺分类不同，对设备的需求密度有所差异。导致各个细分赛道市场空间差别较大。
我们汇总了国内逻辑芯片厂和存储器厂的投资规划，绘制了未来3年国内半导体行业需求情况表格。从总投资来看，行业经历了2019年的短暂调整，预计从2020年开始，行业投资体量将会保持每年30%的复合增速水平。总金额方面，预计2020年国内设备总投资金额达到1125亿元，2022年达到2099亿元，增幅明显。在结构中，存储器的扩产逻辑更加确定，增速也更快，2020-2022年行业增速保持在55%/61%和38%。
2019年国产本土设备企业进口替代加速。总体来看，我们统计了国内8家晶圆厂从 2017年到2020年前4个月的中标情况，中国本土设备企业的中标市占率逐渐提升， 2019年已经达到了13.3%，2020年前4个月也超过了10.6%，过去4年累计水平的市场份额为8.4%。2019年迎来了半导体设备进口替代的增速拐点。
表2：国内半导体设备未来需求情况测算（亿元）
2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 2022E 设备总投资（亿元）
293.3 393.6 508.4 809.0 796.4 1125.2 1625.0 2098.5 同比增速 10% 34% 29% 59% -2% 41% 44% 29% 其中：逻辑芯片投资 144.5 244.8 376.8 456.0 474.7 625.0 819.1 982.2 同比增速 167% 69% 54% 21% 4% 32% 31% 20% 存储器投资 148.8 148.8 131.6 353.1 321.7 500.2 806.0 1116.3 同比增速 -30% 0% -12% 168% -9% 55% 61% 38% 其中本土存储器厂投资 0.0 0.0 82.0 191.6 88.3 297.2 519.7 860.4 同比增速
134% -54% 237% 75% 66%
光刻设备 54.6 73.3 94.7 150.7 148.4 209.6 302.7 390.9 刻蚀设备 57.0 76.5 98.8 157.3 154.8 218.7 315.9 407.9 沉积设备 64.1 86.1 111.2 176.9 174.2 246.1 355.4 458.9 检测设备（过程工艺控制）
30.9 41.5 53.5 85.2 83.9 118.5 171.1 221.0 清洗设备 30.9 41.5 53.5 85.2 83.9 118.5 171.1 221.0 测试设备 23.5 31.5 40.7 64.7 63.7 90.0 130.0 167.9 封装设备 17.6 23.6 30.5 48.5 47.8 67.5 97.5 125.9 其他设备 14.7 19.7 25.4 40.5 39.8 56.3 81.3 104.9 数据来源：SEMI，
表3：国内8家晶圆厂设备招标中标情况分析（台）
设备中标数量（台）
设备中标数量占比 2017 2018 2019 2020M1-4 总计 2017 2018 2019 2020M1-4 总计 日本 226 475 612 283 1596 34.7% 29.4% 31.4% 43.6% 32.8%
美国 199 202 199 96 696 51.9% 28.7% 36.9% 32.5% 35.6% 中国台湾 5 473 50 8 536 0.8% 29.3% 2.6% 1.2% 11.0% 新加坡 75 167 207 2 451 11.5% 10.4% 10.6% 0.3% 9.3% 中国 25 55 259 69 408 3.8% 3.4% 13.3% 10.6% 8.4% 瑞士 60 83 173 79 395 9.2% 5.1% 8.9% 12.2% 8.1% 韩国 9 37 150 22 218 1.4% 2.3% 7.7% 3.4% 4.5% 马来西亚 4 11 140 34 189 0.6% 0.7% 7.2% 5.2% 3.9% 荷兰 19 26 33 13 91 2.9% 1.6% 1.7% 2.0% 1.9% 以色列 7 37 31 15 90 1.1% 2.3% 1.6% 2.3% 1.9% 德国 7 15 23 4 49 1.1% 0.9% 1.2% 0.6% 1.0% 中国香港
37 9 46 0.0% 0.0% 1.9% 1.4% 0.9% 英国 11 6 9 9 35 1.7% 0.4% 0.5% 1.4% 0.7% 捷克 1 13 11
25 0.2% 0.8% 0.6% 0.0% 0.5% 匈牙利
2 6 1 9 0.0% 0.1% 0.3% 0.2% 0.2% 奥地利 1
2 5 8 0.2% 0.0% 0.1% 0.8% 0.2% 法国 2
1
3 0.3% 0.0% 0.1% 0.0% 0.1% 加拿大
2
2 0.0% 0.1% 0.0% 0.0% 0.0% 瑞典
1
1 0.0% 0.0% 0.1% 0.0% 0.0% 总计 651 1613 1946 649 4859 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 数据来源：中国招标网，
目前国内的一线设备企业已经在局部产品领域实现突破。从产品来看，包括中微公司的刻蚀设备、盛美半导体的清洗设备、北方华创的氧化/扩散/热处理设备等。根据招标网数据显示，截止2020年2月，在长江存储，中微公司刻蚀设备的占有率达到 15.8%；盛美半导体的清洗设备占有率达到18.4%；北方华创的氧化/扩散/热处理设备的占有率达到32.2%。
除了成熟的一线类设备企业，当前对于广泛 二线设备厂商来说，面临最大的挑战在于无法提供成功的设备供应案例，所以前期在客户端的产品认证过程缓慢。因此，想要完成跨越和突破，必须具备两个条件：产品本身性能达到国际同等先进水平，主流的客户完成认证并且获得重复订单。
2019年是国产新进设备厂商突破的拐点之年。根据招标网数据显示，我们整理了来自华力微、无锡华虹和长江存储三家典型的晶圆厂（或IDM厂）的招投标结果，发现：
2019年大多数新进入企业在众多新产品领域实现了突破。并且部分产品已经开始获 得了重复订单。
目前来看，华海清科的CMP设备、武汉惊鸿的ATE设备、沈阳拓荆的薄膜沉积设备等都已经开始获得了客户的认证突破。
核心的产品在重点客户获得认证通过，是二线半导体设备企业未来提升市占率的起点。从目前二线设备企业所在产品领域计算，其国产化率大多是低于7%的（低于平均水平），随着首次认证突破完成，我们认为后续产品放量的概率提升。
表4：国产装备在华力集成的中标情况 （台）
公司 设备类型 2017
2018
2019
合计 国产化率 华海清科 研磨抛光设备 1
1
2
9.09%
屹唐半导体 氧化/扩散/热处理设备
1
1
3.13%
沈阳拓荆 薄膜沉积设备
2
1
3
3.00%
上海睿励 膜厚检测
1
1
0.69%
沈阳芯源 涂布/显影/去胶设备
1
1
2
6.67%
北京中科信 离子注入设备
1
1
3.13%
数据来源：中国招标网，
表5：国产装备在华虹无锡厂的中标情况 公司 设备类型 中标数量（台）
国产化率 华海清科 研磨抛光设备 2
22.22%
沈阳拓荆 薄膜沉积设备 2
5.26%
上海微电子 退火设备 1
1.89%
吉姆西半导体 刻蚀设备 1
2.56%
过成功工艺控制 1
1.85%
研磨抛光设备 1
11.11%
数据来源：中国招标网，
表6：国产装备在长江存储的中标情况（截止2020年2月）
公司 设备类型 2017
2018
2019
2020-02
合计 国产化率 上海精测/武汉精鸿 ATE
5
1
6
1.7%
膜厚量测 0
0
0
3
3
0.9%
中科飞测 光学检测
3
2
5
1.6%
华海清科 研磨抛光设备
5
5
10
14.9%
屹唐半导体 氧化/扩散/热处理设备
1
1
0.8%
沈阳拓荆 薄膜沉积设备
6
2
8
2.0%
上海睿励 膜厚检测 2
2
0.6%
数据来源：中国招标网，
四、投资建议及风险提示
投资建议：中国半导体产业的自主化过程已经开启，国产设备企业“天降大任”，将会承载更多的自主化重任，国内晶圆厂和IDM厂也会给予本土设备更多的信赖和支持。当前阶段，投资关注两条线：（1）重点关注成熟的一线设备，包括北方华创（广发电子覆盖）、中微公司*和盛美半导体；（2）关注新进设备企业。结合企业目前进度和赛道未来的空间和格局，我们认为检测、清洗、镀膜、长晶设备领域 是有较大可能性的，重点上市企业包括晶盛机电、至纯科技、华峰测控等，非上市企业包括沈阳拓荆、华海清科等。（带*的为和广发电子联合覆盖）
风险提示：国内晶圆厂在海外封锁下投资进度不及预期；下游行业景气度不及预期；国内设备研发进展不及预期；专利和技术侵权风险。