一、IC 雄起，设备先行

1、半导体设备种类繁多，半导体应用于产业链中下游

半导体设备居于产业链上游。半导体产业由半导体材料及半导体设备、半导体制造及半导体应用构成。半导体材料和半导体设备处于半导体行业上游，为半导体生产提供原料和工具。半导体制造处于中游，又可细分为 IC 设计、IC 制造、IC 封装和 IC 测试四个环节。半导体应用为下游需求端，主要涉及消费电子、汽车电子、工业互联网、网络通信等领域。

半导体设备主要集中在中游的晶圆制造以及下游的封装和测试环节。主要分为硅片生产设备、晶圆制造设备、封装设备和测试设备。

晶圆制造设备价值量最大。根据中国产业信息网数据，从 2017 年各类半导体设备销售额来看，晶圆处理设备销售额最多，占比达 81%，其他前端设备 /封装设备/测试设备分别占有 5%/7%/8%的比重。而在晶圆处理设备中，光刻设备、刻蚀设备和镀膜设备是三种主要设备，在支出中分别占比20%、15%、15%，其他设备占另 50%的比重。

2、全球半导体设备市场：美、日、荷主导，中国不断追赶

全球半导体设备行业主要由美国、日本、荷兰主导。根据 SEMI 发布的数据，2016 年全球前十半导体设备供应商中，有 4 家美国公司、5 家日本公司和 1 家荷兰公司。美国的应用材料以 76.5 亿美元设备收入排名第一，荷兰的阿斯麦和日本的东京电子分别以 75.21 亿美元和 65.53 亿美元位列第二、第三。其中，美国的应用材料是全球最大的半导体设备生产商，在沉积设备、刻蚀机、离子注入机、快速热处理设备、化学机械抛光等均有涉及；阿斯麦在高端光刻机领域有着垄断性优势；东京电子在刻蚀设备、等离子刻蚀机、表面处理设备、晶圆测试设备、涂胶机 /显影机方面也有很强的竞争优势。

核心半导体设备市场由国外制造商占领。根据中国产业信息网 2017 年发布的报告，光刻机、PVD 设备、刻蚀设备、氧化 /扩散设备市场上前三名厂商市占率高达 90%以上，其中，ASML 在光刻机上的市占率达 75%；AMAT 在 PVD 设备上的市占率达 85%；泛林半导体和日立在 CVD 设备领域排名前三厂商的市占率之和为 70%。

表 ：核心半导体设备市场被国外厂商占据（2017 年）

资料来源：中国产业信息网，光大证券研究所整理

部分国产 12 英寸设备可在生产线上实现批量应用。目前技术节点集中在 65-28nm，部分 12 英寸设备，包括立式炉、刻蚀机、沉积设备、离子注入机、退火设备、化学机械研磨设备和清洗设备等已经可以在生产线上实现批量应用。 

二、半导体设备投资空间广阔

1、半导体设备市场上行

半导体设备市场上行。根据日本半导体制造装置协会数据，2017 年全球半导体设备市场规模达 566 亿美元，同比增长 37%。其中，中国大陆半导体设备市场规模达 82 亿美元，同比增长 27%，占全球半导体设备市场规模 15%，位列第三，仅次于韩国和台湾地区。根据 SEMI 预估，2018 年中国大陆是全球半导体设备销售金额增幅最大的地区，增幅估近五成，跃居全球第二。

半导体设备支出金额有望持续提升。根据 SEMI 数据，2017 年全球半导体设备支出达 570 亿美元，同比增长 38%。预计 2018 年全球半导体设备支出达 630 亿美元，同比增长 11%。全球晶圆厂设备将在 2019 年连续第四年增长，增速达 5%。其中中国晶圆厂设备支出预计将于 2019 年超过韩国成为支出最大的地区。

2、半导体设备市场空间测算

2018-2019 年，大陆在建晶圆厂+大硅片项目每年释放 2720 亿元半导体设备投资空间。根据 2018 年 2 月底公布的《全球晶圆厂预测报告》最新内容，中国大陆是 2018、2019 年全球晶圆厂设备支出成长的主要推手。除晶圆厂带动设备投资外，国内在建大硅片项目也会带动半导体设备投资增长。按照项目开工约 1-1.5 年后完成厂房封顶、搬入设备的情况来测算， 2018-2019 年半导体设备投资金额共 5440 亿元；按照两年平均计算，每年的半导体设备投资金额为 2720 亿元；我们假设 2018-2019 年国产化率分别为 30%、40%，则每年国产设备的投资金额分别为 820 亿元、1100 亿元。

表 ：半导体设备投资金额测算

资料来源：光大证券研究所预测

我们预计 2018-2019 年硅片生产环节、晶圆加工环节以及封装测试环节对应的半导体设备投资空间分别为 320 亿元、4320 亿元、800 亿元；年均对应的设备投资空间分别为 160 亿元、2160 亿元、400 亿元。

根据我们对大陆地区大硅片项目的统计，从 2017 年到 2018 年 5 月，已经开工建设的项目总投资额约 450 亿元。我们假设投资金额中，设备投资占比 70%；其中单晶炉、磨片倒角设备、CMP 抛光机分别占 25%、17%、10%，则三种设备对应的年均投资空间分别为 40 亿元、28 亿元、17 亿元。

根据集邦咨询的统计资料显示，自 2016 年至 2017 年底，大陆新建及规划中的 8 英寸和 12 英寸晶圆厂共计 28 座，其中 12 英寸晶圆厂有 20 座，8 英寸晶圆厂有 8 座。根据我们对大陆地区 12 英寸晶圆厂项目的统计，从 2016 年下半年到 2018 年 5 月，在建晶圆厂项目总投资额约 7620 亿元。70%的设备投资中，假设晶圆加工设备、封装设备、测试设备分别占比 81%、7%、8%，则每个环节设备对应的总投资空间分别为 4320 亿元、370 亿元、430 亿元。在晶圆加工设备中，我们假设光刻设备、刻蚀设备以及镀膜设备分别占比 20%、15%、15%，则其对应的年均投资空间分别为 430 亿元、325 亿元、325 亿元。

表 ：2018-2019 年半导体设备投资空间分项测算

资料来源：光大证券研究所预测

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