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文档简介

1、 第 页 目录 HYPERLINK l _TOC_250012 策略联合新兴制造行业:6 月超配半导体产业链4 HYPERLINK l _TOC_250011 大陆半导体逆周期成长,产业变革机遇渐行渐近6 HYPERLINK l _TOC_250010 全球半导体景气度低迷,大陆半导体逆势增长6 HYPERLINK l _TOC_250009 供应链国推进产化,自主可控与国产替代加速7 HYPERLINK l _TOC_250008 把握半导体产业变革机遇9 HYPERLINK l _TOC_250007 存储器需求确定,国产设备受益国内建厂13 HYPERLINK l _TOC_250006

2、 存储器需求增长确定,国内重点布局寻求突破13 HYPERLINK l _TOC_250005 产能转移助力半导体设备发展,国产替代迎来重大机遇18 HYPERLINK l _TOC_250004 半导体精选标的推荐22 HYPERLINK l _TOC_250003 兆易创新:由 Flash 向 DRAM 延伸的存储器龙头22 HYPERLINK l _TOC_250002 北京君正:拟收购 ISSI,进军存储器22 HYPERLINK l _TOC_250001 北方华创:稀缺平台型设备供应商23 HYPERLINK l _TOC_250000 精测电子:三次跨越定义泛半导体检测龙头23图

3、表目录图 1:全球半导体单季度销售额(亿美元)6图 2:中国半导体产业产值预测(亿元)7图 3:2019 年中国 IC 产业分领域增速预测7图 4:IC 产业三次产业变革模式图10图 5:IDM 商业模式11图 6:专业分工商业模式11图 7:5G 应用场景11图 8:全球 IoT 联网设备数量预测(十亿台)12图 9:全球 IoT 市场规模预测(十亿美元)12图 10:2018 年存储器销售额占半导体销售额 40%13图 11:中国存储器进口占全球存储器出货的 70%以上14图 12:存储器分类14图 13:长江存储发展历程16图 14:3D NAND 技术发展线路图16图 15:Xtrac

4、kingTM 示意图17图 16:DRAM 的发展历程17图 17:DRAM 技术发展线路图18图 18:集成电路制造工艺流程19图 19:不同工序下的核心半导体设备19图 20:2006-2017 年 ASML 销售额(十亿美元)与全球占比20图 21:2007-2017 年 ASML 销售增速与全球半导体资本开支正相关20图 22:2017 年全球集成电路专用设备各区域需求占比20图 23:2014-2018 年兆易创新营业收入(亿元)22图 24:2014-2018 年兆易创新归母净利润(亿元)22图 25:2014-2018 年北京君正营业收入(亿元)22图 26:2014-2018

5、年北京君正归母净利润(亿元)22图 27:2014-2018 年北方华创营业收入(亿元)23图 28:2014-2018 年北方华创归母净利润(亿元)23图 29:2014-2018 年精测电子营业收入(亿元)23图 30:2014-2018 年精测电子归母净利润(亿元)23表 1:6 月新兴制造产业链的评分情况4表 2:6 月新兴制造产业链配置建议5表 3:半导体行业分板块 2019Q1 业绩状况(亿元)7表 4:2017-2018 年全球半导体产品采购前十大企业(百万美元)8表 5:海外半导体龙头企业下调季度营收业绩预期8表 6:2018 年华为核心半导体/模块/部件/元器件供应商及大陆相

6、关硬件企业9表 7:集成电路三次产业变革10表 8:全球智能穿戴产品出货量预测(百万件)12表 9:2014 年后集成电路相关产业政策15表 10:国产半导体设备及零部件布局21策略联合新兴制造行业:6 月超配半导体产业链长江策略联合新兴制造行业,打造“方向资产”产业链比较体系,按月度提供行业配置建议和金股池,6 月给予半导体、光伏和风电产业链“超配”建议。我们基于产业链价值、产业边际变化、上市公司业绩和估值四个维度进行打分评判,“1”为较好或变好,“2”为中性,“3”为较差或变差,其中产业链价值的打分一般短期变化较小,其他三个维度的变化相对频繁。最后,再根据总分以及总分的月度变化,给予综合评

7、分,“1”为超配,“2”为标配,“3”为低配。6 月我们将风电、工控自动化产业链新纳入比较,比较体系合计包含 6 个新兴制造产业链。评分项评分说明半导体产 光伏产业 风电产业5G 产业新能源车 工控自动表 1:6 月新兴制造产业链的评分情况产业生命阶段产业在AMC 模型中的位置业链3链2链31链产业链 化产业链23产业规模整体和细分领域平均规模112322产业增速未来三年的复合增速情况333123产业格局行业集中度情况323123产业边际变化供需、价格、成本、政策变化111223季度业绩预期季度以及年度业绩预期212222估值情况绝对和相对估值水平预期122222综合评分总分和总分的月度变化1

8、11233资料来源: 从边际变化和预期来看,重点关注半导体、光伏和风电产业链。半导体方面,自主可控持续推进,G20 峰会将至,重点支持战略新兴产业的科创板首批上市在即,板块的估值催化因素较多,其中存储器和半导体设备当前的确定性相对较高。光伏方面,国内相关政策均已落地,预计 7 月中完成竞价项目工作;海外市场,下半年美国、欧洲等地区进入传统旺季,需求预计延续高增长。风电方面,风机招标价格回升叠加主要原材料价格可能下行,企业盈利能力或将进入向上周期。5G 产业链,还需关注电信基础设施共建共享的具体推进、下半年运营商 5G 资本开支的提升情况。新能源车方面,电池龙头的扩产预期带动设备厂商景气改善,但

9、是整个产业链的景气还需观察过渡期之后车企的产销情况。工控自动化产业链需要关注宏观经济和 PMI 的拐点。综上,6 月 我们给予半导体、光伏和风电产业链“超配”建议,给予 5G 产业链“标配” 建议,给予新能源车、工控自动化产业链“低配”建议。行业组建议关注公司行业观点6月策略配置比例标配配置产业链比例建议表 2:6 月新兴制造产业链配置建议半导体20%超配25%外部环境不确定的背景下自主可控线索不断强化,近期IC 业还有税费优北方华创,兆易创新、产业链惠、科创板等利好,且大陆晶圆投产高峰期为设备商提供景气支撑。国内外景气驱动下,下半年行业景气向上趋势确定。国内相关政策均已落精测电子光伏产业链2

10、0%超配22.5%地,预计 7 月中完成竞价项目工作,全年装机有望达到 35-40GW 左右,隆基股份,通威股份,且存在超预期可能;海外市场,下半年美国、欧洲等地区进入传统旺季, 需求预计延续高增长,预计全年海外装机超 80GW。补贴退坡路径清晰,叠加宏观因素向好等,预计下半年开始行业进入加速晶盛机电风电产业链10%超配12.5%天顺风能、日月股份、抢装周期。同时,风机招标价格回升叠加主要原材料价格可能下行,预计5G 产业链20%标配20%企业盈利能力将进入向上周期,企业业绩有望维持快速增长趋势。5G 发牌时点大幅提前,投资高峰期或提前到来,共建共享作为网络建设方案之一仍存不确定性,但不影响近

11、两年行业景气度,建议重点关注业绩兑现确定性强的 5G 细分领域优质龙头标的。金风科技中兴通讯、烽火通信、沪电股份新能源车20%低配15%过渡期将于 6 月结束,抢装后排产阶段性回落,但考虑市场对于补贴退坡 先导智能、欣旺达、后产销增速回落有比较充分的预期,且当前电动车板块持仓及龙头标的估产业链值也接近历史低位,下半年板块存在估值修复以及中长期配置的机会。产业链整体跟随制造业景气同向波动,目前仍处震荡筑底阶段,需求拐点璞泰来工控自动化产业链10%低配5%汇川技术、宏发股份, 预计最早要到下半年才能看到,投资层面来看,市场担忧已经充分释放,埃斯顿白马龙头估值落至历史底部区间,进入绝对收益配置区间。

12、资料来源:Wind, 注:结合 6 个产业链的板块整体自由流通市值规模的量级,将半导体、光伏、5G 和新能源车产业链的标配比例统一设置为 20%,将风电、工控自动化产业链的标配比例统一设置为 10%。大陆半导体逆周期成长,产业变革机遇渐行渐近我们认为,半导体投资实质是对产业规律与趋势的把握。由于当前半导体行业具有全球产业链分工的特殊性,因此无法割裂的或是狭义的看待中国半导体自主可控的发展方向。短期来看,外部环境不确定将加速国产替代的推进,使得大陆半导体产业具有取得逆周期增长的可能性;中长期看,下一次半导体产业变革的机遇渐行渐近。全球半导体景气度低迷,大陆半导体逆势增长根据全球半导体贸易统计协会

13、(WSTS)公布的最新统计数据,一季度全球芯片行业销售额为 968 亿美元,同比下滑 12.9%,环比下滑 15.5%。是比较罕见的季度同比两位数下滑,通常意味着行业进入下行周期。图 1:全球半导体单季度销售额(亿美元)资料来源:WSTS, 回顾半导体行业过去二十年二代发展历史,可以观察到在此前 2001 年、2009 年和 2016年行业均发生过衰退,其中 2001 年与 2009 年是全球性经济下行。当前全球半导体行业毫无疑问是处于新的衰退过程中。从历史经验来看,半导体衰退期通常长维持 4-5 个季度,用以消化库存和调整产能。因此,乐观看下半年有望迎来行业景气度的回升。在行业周期下行的过程

14、中,大陆半导体产业展现出逆势增长动力:在大陆建厂潮的推动下,国产设备需求持续旺盛。根据 SEMI 统计,中国大陆拥有27 座 12 寸晶圆厂(其中 10 座在建)、18 座 8 英寸晶圆厂(其中 6 座在建),这使得中国 IC 制造业将获得更高的增长速度,从而带动上游材料与设备的国产化进程。IC 设计方面,汇顶科技在屏下指纹识别爆发下实现了业绩大幅增长,指纹识别芯片这一领域也从过去电容式指纹识别时代海外企业领先,逐步演变为屏下指纹识别国内企业引领的竞争格局,反映大陆 IC 设计企业的快速追赶。存储器是国家发展的重要方向,国内存储器厂商长江存储、合肥长鑫下半年都将有重点产品陆续量产,值得重点关注

15、。表 3:半导体行业分板块 2019Q1 业绩状况(亿元)板块2019Q1 营收2019Q1 净利营收 YOY净利 YOY制造封测89.36-0.78-14.23%-147.63%材料83.275.3827.92%20.93%厂务45.331.457.07%18.73%设计97.526.3918.01%231.26%设备27.233.3123.84%8.84%分立器件31.572.83.24%-5.88%存储11.251.076.47%-21.92%合计385.5319.627.88%17.97%资料来源:Wind, 从板块数据来看,2019 年 Q1,半导体细分方向营收增速普遍低于 10%,

16、但材料(27.92%)、设备(23.84%)和设计(18.01%)增长优秀。利润端,制造封测持续受弱需求影响,而存储因去年高基数而下滑较多。根据 TrendForce 预测数据,2019 年中国半导体产值增速虽然下滑至五年最低,但依然有望增长 16.20%,使得总产值突破7,000 亿人民币,达到 7,298 亿元。其中 IC 制造(+18.58%)增速最快,IC 设计(17.86%)与 IC 封测(12%)次之。图 2:中国半导体产业产值预测(亿元)图 3:2019 年中国 IC 产业分领域增速预测20%18.58%17.86%12.00%18%16%14%12%10%8%IC制造IC设计I

17、C封测分领域增速资料来源:TrendForce, 资料来源:TrendForce, 供应链国推进产化,自主可控与国产替代加速2018 年,中国共有四家公司进入全球芯片采购前十名,分别是第三名的华为(211 亿美元,占比 4.4%)、联想(177 亿美元,占比 3.7%)、步步高(137 亿美元,占比 2.9%)以及小米(71 亿美元,占比 1.5%)。表 4:2017-2018 年全球半导体产品采购前十大企业(百万美元)2017 排名2018 排名公司20172018需求占比同比增速11三星电子40,40843,4219.1%7.5%22苹果38,83441,8838.8%7.9%53华为14

18、,55821,1314.4%45.2%34戴尔15,60619,7994.2%26.9%45联想15,17317,6583.7%16.4%66步步高11,67913,7202.9%17.5%77HP10,63211,5842.4%9.0%138金士顿5,2737,8431.6%48.7%89HPE6,5437,3721.5%12.7%1810小米4,3647,1031.5%62.8%其他257,324285,17959.8%10.8%总和420,393476,693100.0%13.4%资料来源:Gartner, 电子产业是全球分工最为明确的产业之一,美国禁令将产业链割裂短期将造成行业的倒退。

19、5 月中国大陆、中国台湾以及美国半导体市场指数已经反映这一趋势。全球半导体龙头纷纷下调季度业绩指引,其中光通信、模拟芯片、射频芯片等过去对外依赖程度较高的产品下调幅度最大。表 5:海外半导体龙头企业下调季度营收业绩预期公司业务领域原始预期调整预期下调幅度Skyworks模拟芯片8.15-8.357.55-7.757.27%Qorvo射频芯片7.8-8.07.3-7.56.33%Lumentum光学元件4.05-4.253.75-3.97.95%NeoPhotonics光通信半导体0.88-0.930.75-0.818.03%资料来源:公司公告, 本次事件是美国科技软实力的倒退,也使得中国科技产

20、业警惕断供风险。中国过去是全球制造中心,现在还是智能终端品牌崛起的国度,国内半导体市场规模占全球的比重仍在增加,供应链国产化势必导致供应商市值的转移。大陆相关硬件企业短期国产替代可行性向华为提供的产品国家/地区供应商分类表 6:2018 年华为核心半导体/模块/部件/元器件供应商及大陆相关硬件企业Intel美国处理器芯片较低龙芯、海思ADI美国模拟与数字信号处理芯片较低- Qualcomm美国调制解调器芯片较高海思、展锐Micron美国存储器芯片较低长江存储、合肥长鑫、ISSI高云半导体、紫光同创、上海复Xilinx美国FPGA较低旦微半导体相关Broadcom美国WiFi、蓝牙模块、射频开关

21、较低乐鑫科技TI美国DSP 与模拟芯片较低圣邦股份士兰微、圣邦股份、闻泰科技(安ONSemi美国光学、电源管理、大功率等解决方案较低世)模块/部件/元器件Skyworks美国射频芯片较低展锐Synopsys美国手机人工智能芯片较高海思Qorvo美国功率放大器、天线调谐器、滤波器等较低三安光电Seagate美国高速硬盘与闪存较低长江存储、合肥长鑫Western Digital美国存储器与大数据存储技术较低Amphenol美国连接器与线缆一般立讯精密Molex美国连接器与线缆一般立讯精密Lumentum美国手机光学元件较低海思、中际旭创、光迅科技Finisar美国手机光学元件较低海思、中际旭创、光

22、迅科技TTM Technologies美国PCB较高沪电股份、深南电路、生益科技海思、中际旭创、光迅科技、海NeoPhotonics美国光通讯器件较高信宽带Cypress美国加速度计、电容控制器等一般苏州固锝、士兰微Photoptech美国光通信元器件较高-Inphi美国半导体组件与光学子系统较低海思、中兴、烽火通信Mellanox美国网络适配器、交换机较高华为、中兴、新华三资料来源:华为,半导体产业观察, 把握半导体产业变革机遇从计算机时代的 Intel+Windows 起,半导体行业构筑了硬件+生态的强大壁垒。当时的“Wintel”曾被视作牢不可破,这也使得 Intel 占据全球半导体第一

23、大企业长达 25 年之久。然而, 随着智能硬件的发展进入智能手机时代, 硬件方面全球半导体进入比Fabless+Foundry 更加精细的高度专业化分工,生态方面则有 ARM 与谷歌的崛起,形成了新的生态与“Wintel”分庭抗礼。图 4:IC 产业三次产业变革模式图资料来源: 从历史复盘来看,每三十年左右,硬件技术的发展都将使得全球半导体产业发生巨大的变革,从而在洗牌下诞生新的历史性机遇。表 7:集成电路三次产业变革发展阶段标志事件内容第一次变革(上世纪 60 年代)IC 产业仅处在以生产为导向的初级阶段 IC 制造商在市场中充当主要角色,IC 设计只作为附属部门而存在主流产品是微处理器、存

24、储器以及标准通用逻辑电路无生产线的IC 设计公司(Fabless)与标准工艺加工第二次变革1987 年 晶 圆代工(Foundry)线(Foundry)相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式(上世纪 80 年代末) 台积电成立开始以客户为导向主流产品为专用 IC(ASIC)第三次变革1995 年,SOC 发明,IP 供应IC 产业跨入以竞争为导向的高级阶段,开始以人才知识竞争、密集资本竟争为核心(上世纪 90 年代末) 商应运而生资料来源: IC 产业结构向高度专业化转化成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成形的局面IIDDM厂商需求IC产品客户IC封测IC制造IC

25、设计市场营销品牌客户Foundry封装测试FablessIP核图 5:IDM 商业模式图 6:专业分工商业模式资料来源:半导体产业观察, 资料来源:半导体产业观察, 我们认为,下一硬件大规模迁移将发生在 5G 技术引领的物联网时代。5G 高传输、低延时的特性将进一步解放终端硬件算力的要求,而通过云端计算机高性能传输的模式赋予万物高度智能化的可能。彼时智能硬件将从“PC+平板电脑+智能手机”的三巨头模式,全面裂变为“便携式智能终端+可穿戴智能硬件+智能家居+智能汽车+AR/VR”等的全面智能化。1.高速上传下载;2.3D视频,4K甚至8K视频流的实时播放; 3.运用云计算;AR、VR与生活相结合

26、;媒体交互无处不在。传输速率高5G 应用物联网;智慧城市;智慧家居;智慧电网;物流实时追踪。可接入终端增多延迟低远程医疗手术;车联网自动驾驶;工业控制。图 7:5G 应用场景资料来源:Ericsson, 根据 IDC 预测数据,2023 年 5G 制式的智能手机出货量将达到 4 亿台,占比为 23.9%。根据 IoT Analytics 预测,2025 年全球联网的 IoT 设备将达到 215 亿台,是 2018 年的三倍以上,2018-2025 年复合增速 10.96%;预计 2025 年全球 IoT 市场规模为 15670 亿美元,2018-2025 年复合增速 37.68%。图 8:全球

27、 IoT 联网设备数量预测(十亿台)图 9:全球 IoT 市场规模预测(十亿美元)资料来源:IoT Analytics, 资料来源:IoT Analytics, 我们认为,智能穿戴将率先发力,成为最快爆发的智能终端新形态。其中智能手表、无线耳机与智能音箱将有望成为新三巨头。根据 IDC 的统计数据,2018 年智能手表和智能手环占据了穿戴产品的大半市场,出货量分别达到 7240 万件和 4420 万件。智能穿戴产品2018 年市场占比2022 年市场占比2018-2022 年表 8:全球智能穿戴产品出货量预测(百万件)出货量出货量复合增速智能服饰2.92.4%10.55.5%37.5%智能耳机

28、2.11.7%12.36.5%56.3%智能模块0.80.6%0.70.4%-2.2%智能手表72.459.1%121.163.6%13.7%智能手环44.236.0%45.523.9%0.8%其他0.20.2%0.20.1%-2.0%总计122.6100.0%190.4100.0%11.6%资料来源:IDC, 存储器需求确定,国产设备受益国内建厂虽然现在不能明确判断未来终端的具体形态,但从大级别的产业趋势判断,产品底层对数据量及数据交互的需求不会发生变化,产品对容量更大、存取速度更快的存储器芯片需求仍将持续。另一方面,随着全球 IC 产业重心向中国转移,国内外知名的 IC 制造与封测厂商纷纷

29、在我国建立或扩充生产线,在全球晶圆制造产能加速向中国转移的背景下,中国大陆晶圆厂进度投建高速期,国内半导体设备厂商受益明确。存储器需求增长确定,国内重点布局寻求突破纵观过去几十年,电子产品的升级不外乎处理器运算能力的提升、存储容量的增大以及各项传感器性能的加强,其中传感器用于收集信息,处理器对信息加工处理后保存在存储器中。随着移动互联网快速推进,数据爆发背景下存储的需求极大释放,存储器的销售额占整个半导体的销售比重提升至近 40%。图 10:2018 年存储器销售额占半导体销售额 40%100%25% 28% 26% 22% 23% 26% 25% 28% 27% 22% 24% 28% 25

30、% 24% 27% 29% 28% 28% 36% 40%90%80%70%60%50%40%30%20%10%199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720180%存储器模拟电路微处理器逻辑电路资料来源:WSTS, 中国是世界电子产品的组装工厂,手机、电脑、电视等电子产品的组装在全球占比超过一半,对存储器也有庞大的需求市场。2017 年,全球存储器销售额为 1240 亿美元,中国存储器进口金额达到 886 亿美元,中国存储器进口金额占全球存储器出货金额的 70% 以上,这从侧面也反映

31、出中国存储器对进口的依赖 。图 11:中国存储器进口占全球存储器出货的 70%以上1,4001,2001,00080060040020002008200920102011201220132014201520162017存储器进口金额(亿美元)全球存储器销售额(亿美元)中国存储器进口占全球销售额比重资料来源:中国电子信息产业统计年鉴、韩国贸易协会、WSTS, 90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%存储器的分类若按照存储介质分类,存储器可以分为半导体存储、磁性存储和光学存储,从当前的发展趋势看,半导体存储器已经成为绝对主流。在半导体存储器中我们通常按照读写功能将存储器分为 RO

32、M(只读存储器)和 RAM(随机存储器)。图 12:存储器分类资料来源:维基百科, 我们最常用的存储器主要有 DRAM 和 FLASH MEMORY。DRAM 即我们通常所说的内存大小,用于我们通常的数据存取;FLASH MEMORY 具有非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息),多用于手机、平板电脑等。NAND FlashNAND FLASH 是目前市场上主要的非易失闪存技术之一。NAND 在传送数据时对地址信息分组,由于其地址信息包含列地址、块地址和相应的页面地址,传送时分别分组, 容量越大,地址信息越多,需要占用更多的时钟周期传输。因此,NAND 的特点是容量越大,寻址时间越长,

33、再加上传送地址周期比其他存储介质长,所以 NAND 型闪存主要用来存放大容量数据,不太适合大量的小容量读写请求。目前市场上的 NAND Flash 领域的主要玩家包括三星、东芝、SK 海力士、美光等。NOR FlashNOR Flash 和 NAND Flash 具有相同的存储单元,工作原理相同,但在存取数据的方式上有差异。NAND Flash 由于在擦写数据时支持整块擦写操作,速度要比 NOR Flash 快很多。但在读取数据时,NOR Flash 以字或字节为单位进行操作,可以直接读取,且有足够多的地址端口寻址,在读取数据速度上有明显优势。NOR Flash 的擦除和编程操作所花费的时间很

34、长,因此在纯数据存储和文件存储的应用中,NOR 技术显得力不从心。DRAMDRAM 使用电容存储,需要恒定电流以保存信息,一旦断电信息就会丢失。内存的更迭速度很快,从规格、技术、总线带宽等不断更新换代,其目的在于提高内存的带宽,以满足 CPU 不断攀升的带宽要求、避免成为高速 CPU 运算的瓶颈。中国有发展存储器芯片的土壤存储器行业乃至整个半导体行业都具有重资产、强周期、寡头竞争格局的特征,其产值巨大,需要长期巨额投入,但短期看不到回报,在资金和技术投入上都不是仅靠企业自己可以支撑的,因此,需要国家和相关政策的引导和支持。另一方面,存储器涉及到网络信息安全,2014 年以来我国政府对集成电路产

35、业的支持力度也在持续加大。颁布时间法律法规颁布部门相关内容表 9:2014 年后集成电路相关产业政策2017年4月国家高新技术产业开发区“十三五”发展规划科技部工信部优化产业结构,推进集成电路及专用装备关键核心技术突破和应用。着力提升集成电路设计水平;建成技术先2016年12月信息产业发展指南“十三五”国家信息化规2016年12月划“十三五”国家战略性2016年11月新兴产业发展规划关于软件和集成电路产业企业所得税优惠政2016年5月策有关问题的通知(财税201227号)发改委国务院国务院财政部 税务总局发改委 工信部进、安全可靠的集成电路产业体系;重点发展12英寸集成电路成套生产线设备。大力

36、推进集成电路创新突破。加大面向新型计算、5G、智能制造、工业互联网、物联网的芯片研发部署。提升核心基础硬件供给能力,提升关键芯片设计水平,发展面向新应用的芯片落实了享受财税201227号文件规定的税收优惠政策的软件、集成电路企业的税收优惠工作为大力提升集成电路设计水平,将集成电2015年5月中国制造2025国务院国家集成电路产业发路纳入“新一代信息技术产业”重点领域提出着力发展集成电路设计业,以带动制造业的发展,持续推动先进生产线的任2014年6月展推进纲要国务院务。同时,引导国家产业投资基金资金进入集成电路行业资料来源:北京君正, 长江存储聚焦 3D NANDNAND Flash 追求更大容

37、量因此要提升存储器芯片的存储密度,一般通过减小线宽和堆叠来实现,在 2013 年以前,主要还是 2D NAND 通过减小线宽的方式完成存储密度的提升。2013 年,三星宣布量产 3D NAND,存储器通过 3D 堆叠的方式快速提升密度, 目前已经成为行业主力。2018 年原厂三星、东芝/西部数据、美光/英特尔的 3D NAND 生产比重已超过 80%。2014 年 10 月,中国在武汉新芯启动 3D NAND 项目。2017 年,长江存储在全资子公司武汉新芯 12 英寸集成电路制造工厂的基础上,通过自主研发和国际合作相结合的方式,成功设计并制造了中国首批 3D NAND 闪存芯片。10月,3D

38、 NAND项目在武汉新芯启动2014201520162017201720177月,长江存储有限责任公司成立;12 月,国家存储器基地项目正式开工建设11 月 ,32 层 3D NAND芯片完成首次验证图 13:长江存储发展历程6月,9层3D NAND测试芯片通过电器性能验证7月,32层3D NAND芯片T/O(设计完成)7月,32层3D NAND测试芯片T/O(设计完成)9月,国家存储器基地项目一期工程提前封顶资料来源:长江存储, 虽然各厂商的 3D NAND 存储单元及技术不尽相同,三星、东芝/西部数据、美光/英特尔、SK 海力士等原厂已经在 2018 年推动 64/72 层 3D NAND

39、 技术成为主流。2018 年下半年,部分原厂已陆续量产新一代 96 层 3D NAND 产品,预计在 2019 年扩大出货量。图 14:3D NAND 技术发展线路图资料来源:Tech insights, 长江存储在 2018 年 8 月发布其突破性技术XtrackingTM,这种技术将外围负责数据I/O 及记忆单元操作的电路和存储单元分开生产,然后通过数百万根金属 VIA(垂直互联通道)将二者键合接通电路。XtrackingTM 一方面可以提高存储密度,另一方面还能大幅提升 NAND I/O 速度,长江存储已成功将 Xtacking TM 技术应用于其第二代 3D NAND 产品的开发,该产

40、品计划于 2019 年实现量产。图 15:XtrackingTM 示意图资料来源:长江存储, 合肥长鑫和 ISSI 在 DRAM 领域追赶DRAM 的主要应用领域内存历来都是电子系统中最大的性能瓶颈之一,从 286 时代的30pin SIMM 内存、486 时代的 72pin SIMM 内存,到 Pentium 时代的 EDO DRAM 内存、PII 时代的 SDRAM 内存,到 P4 时代的 DDR 内存,目前,已经发展到 DDR4 内存。图 16:DRAM 的发展历程资料来源:太平洋电脑网, 在 DRAM 市场,三星仍然处于绝对领先的地位,另外 SK 海力士与美光仍然在紧紧跟随。从制程上看

41、,三星当前主力制程为 18nm,目前已经宣布第二代 10nm 级别 1y nm 8Gb DDR4 芯片正式量产,并宣布首次开发了正第三代 10nm 级别 1z nm 8Gb DDR4 芯片; SK 海力士当前以 21nm 制程为主,18nm 制程也已经进入量产阶段;美光目前的主力制程仍然是 20nm 和 25nm。 图 17:DRAM 技术发展线路图资料来源:Tech insights, 合肥长鑫公司计划在今年三季度推出 8Gb LPDDR4,2020 年开始规划二厂,2021 年完成 17nm 研发。ISSI 的 DRAM 产品主要针对具有较高技术壁垒的专业级应用领域开发,涵盖 16M、64

42、M、128M 到 1G、2G 的多种容量规格,能够满足工业等级和车规等级产品的要求,具备在极端环境下稳定工作以及节能降耗等特点。2018 年,ISSI 的DRAM 业务实现营业收入 2.52 亿美金。兆易创新在 NOR 领域进入行业前五相比于 DRAM 和 NAND,NOR 是一个相对小众的市场,主要用于存储代码及部分数据, 2017 年市场规模约 25 亿美金。依据 Web-Feet Research 数据,2017 年公司闪存产品全球销售额排名第十位。在 NOR Flash 市场,公司的全球销售额排名为第五位,市场占有率为 10.5%,前四位分别为美光、旺宏电子、赛普拉斯半导体和华邦电子。

43、在串行 NOR Flash 产品市场,公司全球销售额排名为第三位,前二位分别为华邦电子、旺宏电子。产能转移助力半导体设备发展,国产替代迎来重大机遇随着全球 IC 产业重心向中国转移,国内外知名的 IC 制造与封测厂商纷纷在我国建立或扩充生产线,在全球晶圆制造产能加速向中国转移的背景下,中国大陆晶圆厂进入投建高速期。近年来全球半导体产业链向中国大陆加速转移的趋势越来越明确,中国巨大的市场也吸引了越来越多的晶圆制造产能落地。设备制造业是集成电路的基础产业,是完成晶圆制造和封装测试环节的基础,是实现集成电路技术进步的关键,在集成电路产业中占有极为重要的地位。硅片制造晶圆制造测试抛光打磨金属化薄膜沉积

44、离子注入刻蚀光刻薄膜沉积氧化检测清洗抛光磨削研磨倒角切片磨外圆拉单晶测试去溢料塑封引线键合晶圆切割氧化封装测试图 18:集成电路制造工艺流程资料来源:中国信息产业网, 整理集成电路生产所需专用设备主要包括晶圆制造环节所需的光刻机、化学汽相淀积设备、刻蚀机、离子注入机、表面处理设备等;封装环节所需的切割减薄设备、度量缺陷检测设备、键合封装设备等;测试环节所需的测试机、分选机、探针台等;以及其他前端工序所需的扩散、氧化及清洗设备等。这些设备的制造需要综合运用光学、物理、化学等科学技术,具有技术含量高、制造难度大、设备价值高等特点。图 19:不同工序下的核心半导体设备资料来源:半导体产业观察, 历史

45、经验表明,半导体设备厂商业绩增长与晶圆厂资本开支增长正相关,且几乎同步。我们研究了全球半导体资本开支变化与全球光刻机(晶圆制造关键设备)龙头 ASML 的营收增速变化的关系,发现拟合度很高,证明晶圆制造厂的资本开支对设备厂商的当期业绩影响严格正相关,且年度的维度来看基本同步。图 20:2006-2017 年 ASML 销售额(十亿美元)与全球占比图 21:2007-2017 年 ASML 销售增速与全球半导体资本开支正相关90807060504030201002006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017资本开支ASML营

46、收ASML营收占比全球资本开支比例16%14%12%10%8%6%4%2%0%200%150%100%50%0%-50%-100%2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017全球资本开支增速ASML营收增速资料来源:日本半导体制造装置协会, 资料来源:日本半导体制造装置协会, 全球产能加速向中国转移的背景下,中国对半导体设备的需求大幅上升,但是由于历史起步较晚等原因,我国半导体设备与国外的差距依然较大,国产化率较低。大规模的晶圆厂建设激发了我国对 IC 设备的采购需求,根据 SEMI 的数据显示,中国大陆集成电路专用设备市场迅速增

47、长,2017 年市场规模已经达到 82.2 亿美元,占比达到了 14.5%。5.6%6.4%9.9%31.9%11.4%14.5%韩国中国台湾中国大陆日本20.3%北美欧洲其他 图 22:2017 年全球集成电路专用设备各区域需求占比资料来源:SEMI, 伴随着以中芯国际、长江存储为代表的本土晶圆制造厂的崛起,更多的国产设备迎来新的发展机遇。一方面对于本土晶圆厂更容易切入,另一方面除光刻、刻蚀和离子注入等部分核心设备外,其他设备不是完全与制程指标相关。目前,包括北方华创、长川科技、拓荆科技、盛美半导体、至纯科技等在内的一大批国内 IC 设备厂商,都已经进入国内一流晶圆厂、甚至国际厂商的供应商名单,伴随着中国产线的不断落地,整个大陆 IC 设备与材料产业链也将充分受益。工艺设备种类重点企业所在地区技术节点(nm)匀胶机/去胶机沈阳芯源沈阳90/65光刻机上海微电子装备上海90硅刻蚀北方华创北京65/45/28/14PVD北方华创北京65/45/28/14薄膜氧化炉/LVCVD北方华创北京65/28/14CVDALD北方华创北京28/14/7PECVD沈阳拓荆沈阳65/28/14离子注入离子注入机北京中科信北京64/45/28

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