半导体设备:半导体下游维持高景气度 硅片涨价趋势延续至2021年

IC设计厂商前十大公司营收增速提升,增速源自下游需求爆发式增长

近日,全球十大IC设计陆续公布2018Q1营收情况(平均同比+15%),其中增速最高的英伟达(+51%)和AMD(+40%)主要系CPU和GPU业务放量。IC设计是半导体核心产业链前端环节,根据下游客户需求,对各尺寸硅片进行芯片结构、逻辑、电路设计后交由晶圆厂进行芯片制造,是最具有技术壁垒和附加值的环节。IC设计厂商营收增长来源于下游云存储、AI计算的爆发,推动DRAM和NANDFLASH等高端存储需求的供不应求,存储器芯片自2016年底持续涨价,景气度传导到上游IC设计。未来随着5G通信的增长、智能手机拍照分辨率的提升、物联网、人工智能芯片的普及,以IC设计为代表的半导体行业将面临难得一遇的发展机遇。

下游真实需求反映景气度高确定性,硅片涨价趋势延续到2021年

硅片是IC设计后制造半导体芯片最重要的基础原材料,目前90%以上的芯片和传感器是基于半导体单晶硅片制造而成。且硅片在晶圆制造材料中的需求占比近30%,是份额最大的材料。下游需求的火热传导到生产端需要一定的时滞,目前全球前五大硅片厂商产能全开仍无法满足订单需求,供需呈现大供需缺口。唯一已明确宣布扩产的硅片大厂仅有日本SUMCO,预计2019年实现12英寸硅片月产能提高11万片的目标。由于供应有限,需求大增,硅片价格自2017Q1起连续上涨,累计涨幅超20%。目前300mm硅片价格在120美元左右,根据SUMCO预测,目前市场20%的年均涨幅将维持到2021年。

首批中国制造12寸硅片实现销售,未来有望减缓产能瓶颈

根据CEMIA预测,中国2020年8英寸硅片月需求将达750-800万片,然而目前产能仅有每月23.3万片,供需严重不匹配,严重依赖进口。12英寸看,国内首批12英寸硅片近期刚刚实现正片销售(上海新昇大硅片项目),目前月产能4-5万片,和原计划2017年底达到15万片/月的产能还有距离。目前国内至少有9个硅片项目在建,2018-2020年合计投资超520亿元,我们预计到2018年后总需求为110万-130万片/月。目前我国正在规划中的12寸硅片月产能已经达到120万片,进展顺利的情况下能够一定程度上缓解硅片缺货的问题,推动我国半导体产业进一步发展。

硅片设备需求空间大,核心环节已实现国产化突破

拉晶、研磨、抛光工艺和质量控制是大硅片产品质量是否合格的关键。其中晶体生长设备直接决定了后续硅片的生产效率和质量,是硅片生产过程中的重中之重(占比25%)。目前国内绝大部分工艺设备以日韩为主,仅在硅片生产的核心环节--单晶炉已经有较大国产化突破,晶盛机电已经在8英寸单晶炉领域实现进口替代,12英寸单晶炉进入小批量产阶段。除此之外,后段切磨抛的国产化进程不断加快,已经具备80%整线制造能力。我们预计,从硅片需求供给缺口的角度测算,2018到2020年国内硅片设备的累计新增需求将达到381亿元,CAGR为57%。目前多台国产设备正在进入验证周期,未来随着验证周期结束,设备国产化将提速。

投资建议:【晶盛机电】硅片环节切磨抛整线能力具备,硅片抛光机技术有望延伸至晶圆制造环节;【北方华创】产品线最全(刻蚀机,薄膜沉积设备等)的半导体设备公司;【长川科技】检测设备从封测环节切入到晶圆制造环节;【精测电子】拟与韩国IT&T合作,从面板检测进军半导体检测领域;其余关注【中微半导体】(拟上市,国产刻蚀机龙头)。