央财智库 半导体设备行业分析：下游开工饱满国产化迎来契机

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  终端需求保持强劲。根据美国半导体产业协会（SIA），2022年3月全球半导体销售 额506亿美元，同比增长23.0%，环比略有下滑，全球半导体销售额已连续12个月 同比销售增长超过20%。其中22年3月各区域市场同比增速：美洲40.1%、欧洲25.7%、 中国17.3%、日本20.4%、亚太17.6%。根据台积电月度营收报告，22年4月台积电营业收入1726亿台币，同比增长55.0%；1-4月收入累计增长40.1%。根据22Q1台积电线亿美元，同比增长32%-37%。

  产能利用率饱满，行业仍处于涨价通道中，预计未来结构性缺货状态依旧严峻。根据各家公司公告，22Q1中芯国际、华虹半导体、联电的产能利用率分别为100.4%、 106.0%、100%+，全球主要晶圆代工厂已经连续5-6个季度保持满负荷甚至超负荷 生产状态。虽然这样的一个过程中，晶圆厂的产能持续释放，但仍然满足不了市场强劲的 需求。根据各家公司公告，22Q1中芯国际产能较21Q1增长20.0%；华虹半导体同比 增长34.4%。

  台积电计划第三季度 将再调涨8英寸成熟制程代工报价，12英寸成熟与先进制程则还在评估中。此前21 年9月台积电已经通知客户所有芯片的代工价格最高上涨20%。其中，7nm制程技术 的报价上涨3%-10%，12nm以上的成熟型制程涨价上涨20%。在需求持续供不应求 的环境下，加之产业链包括材料、设备都处于紧张状态，生产所带来的成本提升等原因，代 工厂涨价动力较强。台积电此次涨价可能会进一步带动行业别的企业跟进。

  去年以来晶圆代工行业的涨价已逐步体现在盈利中。根据各家公司公告：22Q1中芯 国际ASP为890美元，环比提升8.4%，同比提升37.8%；22Q1华虹半导体ASP为543美元，环比提升9.5%，同比提升24.6%；22Q1联电ASP为883美元，环比提升5.3%， 同比提升24.2%。

  产能利用饱满、涨价事件，通常指引着资本开支再上台阶。当前终端需求仍然表现 良好，晶圆厂产能利用率饱满，前期涨价已经逐步体现在盈利中，展望22年半导体 结构性缺货仍将存在，而远期包括5G、HPC、AI、新能源车等需求依旧引人入胜， 这都成为晶圆厂扩大资本开支的强有力支撑。历史看，晶圆厂产能利用饱满、特别 是行业涨价事件，将推动行业资本开支再上台阶。

  以中芯国际为例，产能利用率到 达阶段性高点后的3-4个季度，其资本开支有明显扩张。包括18Q2-Q3产能利用率体 升到95%左右，19Q2资本开支显著提升；19Q3-Q4产能利用率升至98%左右，20Q3 资本开始大幅度的增加；本轮产能利用率从21Q1进入上升通道，并且一度突破100%， 目前仍然维持近100%，同时21年4月公司启动全面涨价，企业盈利大幅改善，这一 轮周期中其资本开支还未到顶点，当前资本开支仍然在比较强势的上涨通道中。

  预计22年半导体行业资本开支继续大幅度增长24%；多家公司资本开支40%以上，部 分超过100%。根据IC insights于3月1日发布的报告，基于强劲的利用率和持续的高 需求预期，继2021年增长36%之后，预计2022年半导体行业资本支出将继续增长 24%，达到1904亿美元的历史上最新的记录，比三年前的2019年增长86%。同时IC insights调研了全球13家样本企业，并预测这一些企业今年的资本支出将增加 ≥40%。根据IC insights以及我们的统计，16家半导体企业22年资本开支将同比增 长37%，与21年扩张速度相当，这16家公司总资本开支占据了全球半导体行业资本 开支的70%以上。其中，晶圆代工厂与模拟芯片厂尤为突出。

  近期日本东北强震再度引发大家对供应链紧张加剧的担忧。由于邻近此次震中地区 集结了信越化学、胜高、瑞萨电子等一批重要的半导体和汽车零部件工厂，在产能 本就紧张的当下，可能会进一步加剧下游的结构性缺货。由于半导体制程对高精密性的要求，轻微的地质震动亦可能会造成芯片报废。而半导体设备一旦因为停电等 意外原因停止，重启设备后要重新调试设备参数、良率提升等系列繁琐的流程。根据各家公司厂商声明和市场调查与研究机构的调查，除突然断电会造成的设备损伤外， 硅晶圆、MLCC、存储器厂商受损不大；而汽车芯片厂商瑞萨则有三家工厂停工。

  设备销售额持续创下新高，显示行业超高景气。根据美国半导体产业协会，21年12 月北美半导体设备商出货额39.2亿美元，为历史次高，仅较上月减少0.05%，同比 增长46.1%；21年全年北美半导体设备商出货额429.9亿美元，同比增长44.4%。根据日本半导体设备协会（SEAJ），4月日本半导体设备销售量（3个月移动平均） 较去年同月增长8.6%至3601.98亿日元，连续第16个月增长，环比下降2.8%（2022 年3月固定值为3148.72亿日元）。2022年1-4月日本芯片设备销售额同比大幅度增长 近四成（37%）至12213.99亿日元，创历年同期新高纪录。

  北美与日本是全球半导体设备最主要净出口国，其出货额对于观察全球半导体设备的需求和供给有重要参考意义。根据SEMI、SAI、SEAJ的数据，按照2020年数据 推算，20年北美半导体设备销售额的近80%是净出口，达到232亿美元；20年日本 半导体设备的出口比例则为60%，21年应该这一比例还有显著提升，20年日本半导 体设备净出口为112亿美元。20年北美和日本半导体设备净出口额占据了这两家之 外全球其他区域半导体设备销售额的60%，而其中中国大陆与中国台湾地区是最重要的 进口国。

  美国和日本占据中国大陆半导体设备进口额50%以上份额，其中日本是第一大进口 区域，而对美的进口依赖程度这几年有降低。根据中国海关进口数据，21年我国进 口晶圆加工设施212亿美元，其中进口日本设备占比32%、美国17%、荷兰15%、新 加坡12%、韩国10%；分别较17年的占比变动+6.6pct、-10.6pct、-0.5pct、+3.5pct、 +6.5pct。由于进口自新加坡的设备有相当一部分美国公司在当地的工厂，如果把新 加坡考虑进来，21年我国自美国与新加坡进口的设备占比为29%，较17年降低7.1pct。

  根据中国海关数据，2022年1-4月我国大陆地区进口晶圆加工设施（不含硅片加工、 封测设备等）合计68.9亿美元，同比增加0.19%，增速略低主要是去年同期高基数 （21年同期实现同比增速66.4%）以及设备供给端产能紧张、交货周期长。根据中国台湾财政部，2022年1-4月中国台湾半导体设备进口额104.8亿美元，同比增长 9.7%。

  通过整理10家全球半导体设备龙头厂商的22Q1业绩以及各公司对未来展望。全球半导体设备龙头22年Q1业绩亮眼。考虑到21年全年高基数，多数公司收入增速 在30%+，归母净利润增速在90%+，22年Q1大多数公司整体收入或者半导体设备业 务收入同比增速在20-35%，业绩保持比较高增速。

  乐观展望22年行业情况。1）对22年全球WFE（即晶圆加工设施，仅指用于晶圆 前道生产以及晶圆级封装生产的生产设备）的一致预期在1000亿美元以上，较21年 的800-850亿美元市场增长18%~25%。其中几家公司一致反映逻辑代工厂的增长强 劲，对22年预期增长在20%+；而对于存储市场需求，科天半导体（主营过程工艺控 制设备）表示由于需求的广泛性和技术升级，预计22年内存市场带来的设备需求 也将达到两位数，其中NAND的上涨的速度将超过DRAM。此外，科天半导体表示， 其宏观检验设备正以WFE的1.5倍增速增长。2）测试设备，根据爱德万公司资料， 21年全球半导体测试设备54亿美元，同比增长30%；预计22年继续增长10-20%。

  设备商产能利用率处于高位，排产饱满。多家公司产能利用率达到100%以上，在手 订单饱满，部分公司排产已经到23年。囿于产能情况，22Q2多数公司展望收入同比 增速在10-20%。

  1）AMAT，22年Q2（2月-4月）订单强劲，营业收入62.5亿美元，同比增长12%。预计22年Q3（5月-7月）的营业收入在58.5-66.5亿美元，同比增长为-6%~7%。

  2）ASML，预计22Q2净销售额在51亿欧元至53亿欧元之间，同比增长15%-19%， 同时继续预计2022年收入增长为20%左右。

  3）TEL（东京电子），5-10月的收入预计同比增长22%，其中半导体板块预计同 比增长18%，产能利用率接近100%。

  4）KLA（科天半导体），在手订单饱满，宏观检验设备正以WFE的1.5倍增速增 长，22Q2的营收预计在23-25.5亿美元，预计同比增长19%-32%。

  5）SCREEN（迪恩士），22Q1半导体设备新签订单1296亿日元，在手订单2392 亿日元，产能利用达到100%。

  6）Teradyne（泰瑞达），预计22Q2收入同比下滑20%-28%，21Q2的基数较高 以外，一种原因是由于其机器人业务下滑拖累；另一方面，公司在测试设备份额被爱 德万挤占。

  零部件短缺情况普遍，可能进一步导致交付周期拉长。零部件是重要的产能瓶颈， 包括芯片、标准零部件、材料等等，零部件短缺进一步导致设备交付周期拉长。根 据半导体行业观察，当前ATE设备交货周期普遍6个月以上，比较抢手的测试设备订 单已经排到2024年；探针台交期也在12月以上。2022年全球芯片短缺和制造设备短 缺之势仍在蔓延，目前零部件短缺情况未见明显缓解，预计其影响至少到下半年。

  伴随国产装备的迅速成长，国内半导体零部件市场欣欣向荣。按照下游客户类型， 半导体零部件对应的下游市场主要分两大类：1）厂务端需求，即晶圆厂自己采购零部件用于工厂建设以及维护，包括耗材和备 件的零部件等。这部分的需求大多数来源于于新建厂的增量需求和存量晶圆厂的运维 支出。根据芯谋数据，2020年中国大陆8寸和12寸晶圆线前道设备零部件采购额达 到10亿美元。2）设备端需求，即半导体设备厂商采购的零部件。伴随国产装备的迅速成长，主 要国内半导体设备厂商过去5年收入实现3~5倍增长，设备端带来的零部件需求繁荣。根据中国海关数据，我国泛半导体领域（包括硅片加工、晶圆加工、封测、面板设 备等）零部件进口额由17年的25.7亿美元增长至21年的70.4亿美元，零部件进口额 占主机进口额比重由17年的15%提升至21年的20.7%。

  当前零部件紧缺已成为全世界半导体设备的重要产能瓶颈，这成为国产零部件发展的 重要窗口期，为国产零部件进一步创造了契机，主机厂与零部件厂商通力协作，将 持续推动产业链国产化更进一步。

  根据SEMI、各家公司公告、Digitimes Research等，我们统计了国内主要在建以及 计划建设的晶圆厂，当前国内晶圆厂建设呈现代工厂+ 功率产线+存储厂的全面扩产的状态。依照我们统计的国内主要代工厂、IDM厂商、 功率厂商的产线年国内主要晶圆厂新增添的设备投资同比增长26.6%， 其中12寸、8寸、6寸以及以下的晶圆厂设备投资增速分别同比增长28.2%、17.3%、 31.6%。

  主要晶圆厂 动态：中芯国际临港基地。由中芯国际旗下全资子公司中芯控股、国家集成电路基金II和海 临微于2021年9月订立临港合资协议以共同成立临港合资公司。临港合资公司的总 投资额为88.66亿美元，注册资本55亿美元，公司计划兴建一座月产能10万片的12 寸晶圆厂，主要聚焦于28nm及以上技术节点的集成电路晶圆代工与技术服务。2022 年1月，浦东新区举行2022年重点项目集中开工活动，中芯国际临港基地项目宣布 开建。

  中芯深圳。2021年3月，中芯国际宣布将在深圳扩充12英寸晶圆产能。根据公告中 合作框架协议，中芯国际和深圳政府（透过深圳重投集团）拟以建议出资的方式经 由中芯深圳进行项目发展和营运。依照计划，中芯国际将通过子公司中芯深圳开展 新项目的发展和营运，重点生产28nm及以上的集成电路和提供技术服务，旨在实现 最终每月约40000片12寸晶圆的产能。产能目标为每月4万片12寸晶圆。项目的投资 额约为23.5亿美元，计划于2022年开始生产。2021年11月，深圳土地矿业权交易平 台发出公示，由中芯国际集成电路制造（深圳）有限公司以底价2010万获得坪山区 地块，土地面积34703.84平方米，项目为12英寸晶圆代工生产线配套厂房。

  中芯京城。2020年12月，中芯京城集成电路制造(北京)有限公司正式成立，由中芯 国际旗下全资子公司中芯控股（持股51%）、大基金二期和亦庄国投共同出资，建 设新的晶圆厂，聚焦于生产28纳米及以上集成电路项目。该项目分两期建设，其中首期计划投资76亿美元，计划于2024年完工，首期计划最终达成每月约10万片的12 英寸晶圆产能；二期项目将按照每个客户及市场需求适时启动。2021年12月，中芯京城 三期项目宣布将于2022年5月装机，2025年实现月产能10万片。

  青岛芯恩。芯恩（青岛）集成电路项目（以下简称“芯恩”）是全国首个CIDM集成 电路项目，于2018年3月在青岛西海岸新区签约，该项目总投资约150亿元，其中一 期总投资约78亿元，新建8英寸集成电路生产线英寸集成电路生产线一条， 光掩膜版生产线一条，芯片测试厂一个。预计一期完成后，实现相当于8英寸36万片 年产能的MOSFET、IGBT、PMIC、DLP/MEMS等芯片产品，以及相当于12英寸6-12 万片年产能的MCU、模数数模转换器件（ADC/DAC）、CIS、DSP等芯片产品。2019 年10月，芯恩一期项目厂房封顶，同年12月设备进场。2021年8月，芯恩宣布8寸厂 投片成功，良率达90%以上。同时，芯恩二期工程也即将开建，项目建成后可年产 12英寸芯片24万片。

  晶合集成。2022年3月10日，合肥晶合集成电路股份有限公司（简称“晶合集成”） 科创板IPO申请成功获得通过。根据晶合集成招股书显示，晶合集成成立于2015年5 月，是安徽省首家12寸晶圆代工企业，计划总投资超千亿元，规划分三期建设，规 划总产能达32万片/月。招股书指出，晶合集成本次拟募资120亿元，将全部投入12 寸晶圆制造二厂的兴建计划。该计划将利用一期建设工程所建设的二厂厂房主体， 建置一条产能为月产能4万片的12寸晶圆代工生产线。建置完成后将用来生产包括电 源管理芯片（PMIC）、显示驱动整合芯片（DDIC）、CMOS 图像感测晶片（CIS） 等芯片晶圆。另外，将建设一条微生产线，用于OLED显示驱动与逻辑制程技术开发 试产，总投资金额约为165亿元，其中建设投资为155亿元，流动资金为10亿元。

  士兰微。公司于2017年12月18日在中国厦门共同签署了《关于12寸集成电路制造生 产线项目之投资合作协议》（以下简称“《投资合作协议》”），双方在厦门市海 沧区规划建设两条12寸集成电路制造生产线亿元， 新增月产能4万片。截至2021年底，士兰集科已实现一期项目月产4万片的产能建设 目标，12月份芯片产出已达到3.6万片，2021年全年产出芯片超过20万片。

  润西微电子。2021年6月，华润微电子宣布公司全资子公司华微控股拟与大基金等 共同投建12寸功率半导体晶圆生产线亿元。同月，由华微控股、 大基金二期及重庆西永微电子共同发起设立的润西微电子（重庆）有限公司（以下 简称“润西微电子”）正式成立。润西微电子主要负责建设12寸功率半导体晶圆生 产线项目，该项目计划投资总额为75.5亿元，预计将于2022年建成投产，建成后预 计将形成月产3万片12寸中高端功率半导体晶圆生产能力，并配套建设12寸外延及 薄片工艺能力。

  安世半导体。闻泰科技于2019年收购的安世半导体是全球领先的分立器件、逻辑器件、功率器件厂商。2021月4日，闻泰科技在上海临港片区的12英寸车规级半导体 晶圆制造中心项目正式开工。该项目总投资120亿元，预计年产晶圆片40万片，经 封装、测试后的功率器件产品，可大范围的应用于汽车电子、计算和通信设施等领域， 预期产值33亿元/年。据央视采访，闻泰科技安世半导于上海临港的12寸晶圆厂 将于2022年7月投产。

  我们统计了共8家晶圆厂（包括华虹半导体、华力集成、积塔半导体、晋华集成、晶 合集成、青岛芯恩、长江存储、中芯绍兴）在中国招标网上的招标情况，22Q2包括 华虹半导体、积塔半导体、晋华集成都有较多的招标信息。截止5月24日，今年以来 主要几家晶圆厂累计招标设备共427台（仅考虑工艺设备和清洗、检测等重要辅助 设备等）；其中华虹半导体招标152台，已经是去年全年招标的52%；积塔半导体招 标231台，达到去年全年招标的153%。另外，晋华集成、华力集成分别招标37台和 7台。长江存储去年招标大多分布在与Q2-Q3，21年全年招标875台，22Q1-Q2还未有 招标信息。

  整体国产化率：由于我们汇总的信息以招标时间划分，考虑到招标与中标的时间差、 招标节奏的波动性，总体上，我们考虑20-21年的国产化率，来理解当前国产化 整体情况是较为贴切的。按晶圆厂来看：仅考虑主要设备类型，基本上20年12寸晶 圆厂的国产化率在15-20%，其中长江存储的整体国产化率不到10%；而8寸厂的国 产化率普遍很高，比如积塔半导体和燕东微电子的国产化率已达到30%~40%。

  按照设备类型看：按照国产化率从高到低， 1）国产化率在50%以上，主要是部分辅助装置与零部件，包括材料供应设备、离 子注入设备和温控装置，两者2021年的国产化率均在60%以上。其中温控装置主要 国产厂商为北京京仪，材料供应设备主要为江苏雅克福瑞半导体公司，离子注入设 备主要是长江存储购买的北京海岚科技有限公司；2）国产化率在30%~40%，包括研磨抛光设备、真空泵/真空 设备、废气/废水处置装置、清理洗涤设施；3）国产化率在20%~30%，包括刻蚀设备（最重要的包含中微半导体、北方华创、屹 唐半导体）；4）国产化率在10%~20%，包括氧化/扩散/热处理设备（最重要的包含北方华创和屹唐 半导体），涂布/显影/去胶设备（最重要的包含屹唐半导体、沈阳芯源微、北方华创等）。5）国产化率在10%以下，包括薄膜沉积设备（接近10%，最重要的包含拓荆科技、北 方华创）、过程工艺控制、光刻设备等。

  我们跟踪了中国招标网主要晶圆厂的招标中标数据及国内主要半导体设备厂商的 中标数据，3月20日到5月24日，北方华创中标设备合计78台，华 海清科中标8台，盛美半导体中标1台，中微半导体中标12台设备。

  根据各家公司公告，2022年Q1至纯科技实现营业收入5.5亿元，同比增长136.98%， 2022年1-4月公司新增订单18.02亿元，其中半导体湿法设备新增订单6.31亿元；2022年Q1北方华创收入21.36亿元，同比增长50.04%，在手订单较为充足；2022 年Q1华峰测控收入和归母净利润分别同比增长124%、356%。下游半导体厂商来看， 根据各家公司公告，中芯国际Q1出售的收益超18亿美元，毛利率超40%，平均销售单 价环比上升13%，出货量环比增长7%；华润微Q1收入和归母净利润分别同比增长 23%、55%。全球半导体需求依然强劲，下游产能利用率饱满，半导体设备需求有 望延续高景气。

  5月9日，盛美上海宣布，与一家中国领先的先进晶圆级封装客户签订了10台Ultra ECP ap高速电镀设备的批量采购合同，这些设备将于2022年和2023年交付。据盛 美上海介绍，采用新式高速电镀技术的Ultra ECP ap电镀设备已被多家先进晶圆级 封装客户用于更先进的晶圆级封装制程。在签订此合同前，盛美上海已于今年年初 宣布接到了一家中国顶级代工厂的10台前道铜互连电镀设备的批量采购订单。事实 上，自2022年以来，盛美上海已经接到了多个批量采购订单。包括18腔300mm Ultra C VI单晶圆清理洗涤设施、21台电镀设备订单、29台槽式湿法清理洗涤设施订单等。

  根据公司官微，于3月11日，公司宣布获得收获两台明场检测BFI100型设备订单， 该型号设备大多数都用在65nm-180nm的半导体产线制程监控。首台设备将于今年10月 出机。明场检测设备通常用于有图形晶圆的缺陷检验测试，它通过高质量的光学成像检 测尺寸远小于光学衍射极限的缺陷，对光学镜头加工与安装精度、运动控制精度、 照明光源亮度、抑制图像采集噪声、数据处理能力等都有极高的要求，往往接近同 等工艺节点光刻机的苛刻技术方面的要求。相比之下，暗场检测设备通过探测缺陷的光散 射信号实现检测，较易获得足够的信噪比，其技术难度与系统复杂程度小于明场设 备，因此明场设备往往比同产线上暗场设备价格高出许多。作为半导体前道检测必 备的主设备，明场检测的核心技术一直被国外几家公司垄断，此次BFI100作为国内 首个量产型号的明场检测设备，将有利于客户在该领域获得更超高的性价比的设备选型 与应用服务。

  根据公司官网，3月中微公司全资子公司南昌中微接到来自江西兆驰半导体有限公司 52腔Prismo Unimax MOCVD设备采购订单。公司表示，该设备是中微公司于2021年6月发布的用于高性能Mini-LED量产的MOCVD设备，在同一系统中可配备多达4 个反应腔，并配置了创新的多区温度补偿加热系统，具备优异的波长均匀性、重复 性和稳定能力。通过石墨盘晶片排布的最优化，加工容量能延伸至生长164片4英寸 或72片6英寸晶片，具有行业先进性。

  （本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）