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半导体设备投资价值分析
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2018.09.14
信息摘要:
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…

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%。

:核心半导体设备市场被国外厂商占据(2017 年)

 

光刻机

PVD 设备

刻蚀设备

氧化/扩散设备

CVD 设备

3 名厂商

ASML (75%)

AMAT85%

  LAM (53%)

Hitachi (43%)

AMAT (30%)

Nikon

Evatec

TEL

TEL

TEL

Canon

Uivac

AMAT

ASML

LAM

3 名合计市占率

93%

96%

91%

95%

70%


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。

:半导体设备投资金额测算

 

2018E

2019E

设备总投资金额(亿元)

2720

2720

国产化率(%

30

40

国产设备投资金额(亿元)

820

1100


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。

2018-2019 年半导体设备投资空间分项测算

工艺环节

设备类型

2018-2019 年累计投资空间(亿元)

年均投资空间(亿元)

硅片生产

单晶炉

80

40

磨片倒角设备

55

28

CMP 抛光机

35

17

其他设备

150

75

合计

320

160

晶圆加工

光刻设备

860

430

刻蚀设备

650

325

镀膜设备

650

325

其他设备

2160

1080

合计

4320

2160

封装测试

封装设备

370

185

测试设备

430

215

合计

800

400

合计

5440

2720


资料来源:光大证券研究所预测

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