芯片（集成電路）制造技術(shù)是當(dāng)今世界最高水平微細(xì)加工技術(shù),，是全球高科技國力競爭的戰(zhàn)略必爭制高點,。根據(jù)美國市場研究機構(gòu)IC Insights的統(tǒng)計,，2016年全球前20大半導(dǎo)體公司中,，包括美國的英特爾、高通,、美光、德州儀器,、蘋果,、英偉達(dá)、格羅方德,、安森美,，日本的東芝、索尼,、瑞薩,，歐洲的恩智浦、英飛凌,、意法半導(dǎo)體以及臺灣臺積電,、聯(lián)發(fā)科、聯(lián)華電子,，韓國則有兩家公司上榜,，分別是三星、海力士,。其中有9家公司營收超過100億美元,，前20強的門檻是44.55億美元。中國大陸最大的半導(dǎo)體公司華為海思以37.62億美元的營收無緣榜單,。

2016年全球半導(dǎo)體行業(yè)前20強,，中國大陸無緣

除名單中的3家純晶圓代工廠外，剩余17家半導(dǎo)體芯片公司總銷售額占全球半導(dǎo)體總銷售額（3571億美元）的68%,，與2006年的58%相比,，前17大半導(dǎo)體公司占比提升了10個百分點,。全球半導(dǎo)體行業(yè)的壟斷程度和行業(yè)集中度在持續(xù)增加。

半導(dǎo)體公司發(fā)展極度依靠規(guī)模效應(yīng)和產(chǎn)品周期,，屬于精細(xì)化分工的資本密集型行業(yè),。我國公司進(jìn)入半導(dǎo)體集成電路行業(yè)很晚，幾乎落后世界20年,。因此,，我國在半導(dǎo)體市場一直處于追趕狀態(tài)。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,，2017年我國集成電路設(shè)計,、制造、封測三個產(chǎn)業(yè)分別實現(xiàn)收入2073.5億/1448.1億/1889.7億,，同比+26.1%/+28.5%/+20.8%,，顯著高于全球市場增長率。但是,，我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈先進(jìn)工藝嚴(yán)重匱乏,，導(dǎo)致國內(nèi)市場對國外高端產(chǎn)品進(jìn)口依賴嚴(yán)重，約七成的集成電路產(chǎn)品依賴進(jìn)口,。進(jìn)口總金額已經(jīng)超過同期原油進(jìn)口金額,，成為中國第一大進(jìn)口商品。

從設(shè)備端看,，CVD（化學(xué)氣相淀積設(shè)備）,、刻蝕機、分布重復(fù)光刻機和引線鍵合機占進(jìn)口金額比例較大,，前三者為制造環(huán)節(jié)最重要的三種機器設(shè)備,，技術(shù)門檻高，單臺價值量大,；引線鍵合機則歸屬于封測環(huán)節(jié),。

2008年到2017年我國集成電路進(jìn)口金額，約七成的集成電路產(chǎn)品依賴進(jìn)口

目前,，我國12 英寸晶圓先進(jìn)封裝,、測試生產(chǎn)線設(shè)備的國產(chǎn)化率已經(jīng)可以達(dá)到 70%以上。12 英寸,、90-28nm 制程的國產(chǎn)集成電路晶圓設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入國內(nèi)外大規(guī)模集成電路主流生產(chǎn)線,。全球范圍內(nèi)，集成電路設(shè)備研發(fā)水平在12英寸10納米以下,，生產(chǎn)水平則已經(jīng)達(dá)到12英寸14納米,。我國設(shè)備廠商的研發(fā)水平為12英寸14 納米，生產(chǎn)水平處于12英寸28納米階段,。就現(xiàn)狀看,，我國集成電路工藝水平與國外先進(jìn)水平尚存一定差距,，在此大環(huán)境之下，國內(nèi)設(shè)備廠商尚無法與國外公司在技術(shù)上形成對壘,。

需求大增,，產(chǎn)能有限，硅片漲價帶動存儲器漲價

從2017年初開始,，硅片的價格便不斷上漲,。全球硅片市場Q1合約價平均漲幅約達(dá)10%，Q2硅片價格繼續(xù)上漲,，累計漲幅已超過20%,，Q3合約價再調(diào)漲10%左右，且漲價趨勢正快速從12英寸硅片向8英寸與6英寸蔓延,。目前,，信越半導(dǎo)體及SUMCO勝高的12寸硅片簽約價已從2016年的75美元/片漲至120美元/片，漲幅高達(dá)60%,。

自2017年Q1開始,，硅片連續(xù)漲價，預(yù)計漲價趨勢將持續(xù)

根據(jù)日經(jīng)新聞報導(dǎo),，日本硅片巨頭SUMCO預(yù)估2018年12寸硅晶圓價格有望進(jìn)一步回升約20%(即2018年Q4價格將較2016年Q4高出40%以上) ,，且2019年也將持續(xù)回升。我們認(rèn)為,，隨著芯片應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，硅晶圓供不應(yīng)求,，半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入高景氣周期,。

SUMCO預(yù)估2018年12寸硅晶圓漲價持續(xù)

三星電子、美光科技以及SK海力士三大巨頭直接占據(jù)了90%以上的芯片市場份額,。韓國三星在2017年的存儲器漲價中最為受益,。三星是全球最大的存儲芯片廠商，其DRAM產(chǎn)品市占率約48%,，NAND Flash產(chǎn)品市占率約35.4%,。

據(jù)公司財報顯示，2017年第二季度,，三星營收增長19.8%,，凈利潤增長89%，高達(dá)99億美元,，不僅打破了自己的最高單季度凈利潤記錄,，還首次超過了蘋果公司。2017年第三季度,，三星收入545億美元,，同比增長29.7%,，凈利潤127.6億美元，同比增長179.47%,。2017年前三季度,，三星總收入1524.56億美元，同比2016年的1304.46億美元增長16.8%,。前三季度存儲器的瘋狂漲價為三星帶來338.1億美元的利潤,，同比增長92.3%。

在終端業(yè)務(wù)因電池門事件失利之后,，半導(dǎo)體業(yè)務(wù)成為三星利潤持續(xù)高增長的主要來源,。2017年全年三星實現(xiàn)營收239.58萬億韓元（約合2234.56億美元），同比增長19%,，營業(yè)利潤實現(xiàn)53.65萬億韓元（約合500.39億美元）,，同比增長83%。其中,，芯片業(yè)務(wù)營收達(dá)690億美元,，占總營收的31%，超過了英特爾628億美元的公司整體營收,。

與三星類似,，截至2017年12月31日的第四季度，SK海力士營收達(dá)9萬億韓元,，同比增長69%,，運營利潤達(dá)到4.5萬億韓元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上年同期的1.54萬億韓元,。

美光,、海力士、南亞DRAM平均銷售價格變動幅度

回看中國國內(nèi),，存儲器領(lǐng)域仍是整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈最為薄弱的環(huán)節(jié)之一,。2017年上半年，華為爆發(fā)閃存門事件：華為P10系列手機的閃存疑似采用MIC顆粒和TLC顆?；煊?，閃存規(guī)格縮水導(dǎo)致最低讀寫速度只能達(dá)eMMC5．1的標(biāo)準(zhǔn)（200M/S），和官方宣傳的UFS2．1（700M/S）的傳輸速度大相徑庭,。華為的閃存門事件體現(xiàn)出中國在存儲領(lǐng)域絕對弱勢地位,，以手機為代表的國內(nèi)消費電子核心元器件依舊處于受制于人的局面。

受益于技術(shù)進(jìn)步,，半導(dǎo)體芯片應(yīng)用領(lǐng)域擴大

從下游需求來看,，先進(jìn)的制程工藝對硅片質(zhì)量要求提高。全球晶圓代工大廠：臺積電、三星電子,、英特爾進(jìn)入高端制程工藝競賽,，20nm以下的先進(jìn)工藝將在整個晶圓代工中的比例越來越高，先進(jìn)的工藝對高質(zhì)量大硅片的需求越來越大,。

半導(dǎo)體制造工藝與技術(shù)方案的演進(jìn)情況

另外,，存儲芯片市場爆發(fā)顯著拉動12英寸硅片需求。DRAM,、NAND Flash 等存儲芯片均采用12英寸晶圓為主,，根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)，2017年 DRAM銷售額飆升74%,，NAND銷售額強勁增長44%,。同時三星、SK海力士,、英特爾/美光（雙方是合作關(guān)系）,、東芝等廠商全力投入3D NAND擴產(chǎn)，3D NAND的投資熱潮將刺激300mm（12英寸）大硅片的市場需求,。

DRAM,、NAND Flash的發(fā)展技術(shù)藍(lán)圖

加上受益于汽車電子，消費電子,，人工智能等行業(yè)的快速發(fā)展,，半導(dǎo)體芯片的應(yīng)用范圍急速擴大。智能手機的出貨量增長和創(chuàng)新升級將帶動指紋識別芯片和攝像頭CIS芯片的需求增加,，汽車電子的普及也將帶動汽車半導(dǎo)體快速增長,，此外還有物聯(lián)網(wǎng)MCU微控制器等IC芯片開始快速增長，這些需求端的擴大都為8英寸和12英寸硅片帶來新的增量,。

為此,，全球范圍內(nèi)興建晶圓代工廠，尤其是中國大陸的晶圓廠將爆發(fā)式擴張,，對于原材料硅片的需求預(yù)期將進(jìn)一步上升。我們預(yù)計2018-2019年硅片供需狀況將更加緊張,。SEMI的統(tǒng)計,，預(yù)估2017年到2020年的四年間，將有26座新晶圓廠在中國大陸投產(chǎn),，成為全球新建晶圓廠最積極的地區(qū),，整個投資計劃占全球新建晶圓廠的比例高達(dá)百分之42%（全球共62座），成為全球新建投資最大的地區(qū),。

全球半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷了三次產(chǎn)業(yè)大遷徙

導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)于上世紀(jì)五十年代起源于美國,，之后共經(jīng)歷了三次大規(guī)模產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。

半導(dǎo)體的三次轉(zhuǎn)移

第一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移起始于20世紀(jì)60年代，集成電路封裝業(yè)（組裝）首先由美國向日本轉(zhuǎn)移,。封裝業(yè)屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè),，美國將封裝業(yè)從制造業(yè)中分離出來，轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)成本更低的亞洲國家,。日本抓住產(chǎn)業(yè)機遇,，實現(xiàn)了組裝線的全面自動化。之后,，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以DRAM為切口快速崛起,，憑借其大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)取得低成本和可靠性優(yōu)勢，快速滲透全球市場,。日本的DRAM市占份額迅速超越美國,，躍居世界首位。1986 年,，日本企業(yè)在全球 DRAM 市場所占份額達(dá)到了80%,，成為世界半導(dǎo)體中心。

第二次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移發(fā)生在20世紀(jì)90年代,，全球范圍內(nèi)開始了以互聯(lián)網(wǎng)為核心的技術(shù)革命,，日本的半導(dǎo)體優(yōu)勢地位被韓國取代。日本由于房地產(chǎn)泡沫破裂,，大財團缺少資金對產(chǎn)業(yè)進(jìn)行升級,，導(dǎo)致日本在該領(lǐng)域未能做好充分準(zhǔn)備。不同于大型主機對DRAM質(zhì)量和可靠性的高要求,， PC對DRAM的主要訴求轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r,。韓國、臺灣,、新加坡通過技術(shù)引進(jìn)和勞動力成本優(yōu)勢,，很快取代了日本DRAM的國際地位，1998年,，韓國成為DRAM第一生產(chǎn)大國,。90年代后期，晶圓代工模式逐漸興起,，芯片設(shè)計與制造環(huán)節(jié)分離,，以臺灣為代表的晶圓代工廠改寫了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)制造模式。第二次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移后,，半導(dǎo)體行業(yè)形成了世界范圍內(nèi)美國,、韓國、臺灣等國家和地區(qū)多頭并立的局面,。

2020年底,，預(yù)計將有17個12寸廠投產(chǎn),，總數(shù)達(dá)117個

半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷兩次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移后，目前正借助消費電子時代向中國轉(zhuǎn)移,。二十一世紀(jì)以來,，我國由于具備勞動力成本等多方面的優(yōu)勢，正在承接第三次大規(guī)模的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,。如今,，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動力已經(jīng)由PC進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為下游的消費電子產(chǎn)品。IC insights公布的2016年全球智能手機前14強名單中,，中國占了10個,，以智能手機為主導(dǎo)的移動通訊將為我國半導(dǎo)體行業(yè)帶來新的爆發(fā)點。

國產(chǎn)手機占全球半壁江山

集成電路產(chǎn)業(yè)的國際轉(zhuǎn)移形成的結(jié)果是美國,、日本在微電子產(chǎn)業(yè)中的份額不斷下降,，而亞洲/太平洋地區(qū)（除日本）由于各方面比較優(yōu)勢，逐漸成為全球微電子產(chǎn)業(yè)增長最快的地區(qū),。

追趕國外龍頭,，提高晶圓制造工藝是關(guān)鍵

英特爾創(chuàng)始人戈登·摩爾提出摩爾定律：當(dāng)價格不變時，集成電路上可容納的元器件數(shù)目,，約每隔18-24個月便會增加一倍,，性能也將提升一倍，從而要求集成電路尺寸不斷變小,。

概括之,，集成電路有“更快、更小,、更便宜”的發(fā)展趨勢,，因此對基礎(chǔ)材料單晶硅提出了大直徑和無缺陷的要求，硅的純度要在11個9以上（即99.999999999%）,，同時硅片也沿著大尺寸的趨勢發(fā)展,。目前主流的硅片為 300mm（12英寸）、200mm（8英寸）和150mm（6英寸）,，其中300mm硅片自2009 年開始市場份額超過 50％,，到2015年的份額已經(jīng)達(dá)到78％，根據(jù)SEMI預(yù)計2020年將占硅片市場需求大于84％的份額,。

英特爾公司單個芯片晶體管數(shù)目增長趨勢驗證了摩爾定律的有效性

摩爾定律長期以來鞭策半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)做出驚人發(fā)展,，半導(dǎo)體制程不斷突破制造極限。根據(jù)IC insights公布的技術(shù)路線圖,，國際龍頭廠商對半導(dǎo)體工藝的研究已經(jīng)到了10nm以下。半導(dǎo)體龍頭企業(yè)Intel預(yù)計2018年將量產(chǎn)10nm FinFET,，宣稱堪比其他代工企業(yè)的7nm技術(shù),；臺積電、三星、Global Foundries均計劃在2018年完成7nm FinFET技術(shù)的量產(chǎn),，但EUV 的導(dǎo)入時間不一致：三星在2017年5月就推出應(yīng)用EUV的7nm 解決方案,，2018年將量產(chǎn)，而臺積電和Global Foundries 預(yù)計2019年才使用EUV 提升光刻質(zhì)量,；聯(lián)電目前處于14nm FinFET的量產(chǎn)階段,。

半導(dǎo)體行業(yè)硅晶圓尺寸進(jìn)化史

在尖端的制程技術(shù)，只有屈指可數(shù)的高端玩家才能跟進(jìn),，從人才和資金上負(fù)擔(dān)得起下一步的研發(fā)需求,。尤其在晶圓制造環(huán)節(jié)，我國和國外廠商相去甚遠(yuǎn),。晶圓制造作為半導(dǎo)體制造中極其重要的一環(huán),，是將經(jīng)過IC設(shè)計廠精密設(shè)計的電路，通過光刻,、離子注入,、拋光等一系列工藝步驟轉(zhuǎn)移到硅晶圓上來，從而制造出具備所需功能的IC芯片,。

20世紀(jì)80年代之后,，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工進(jìn)一步細(xì)化使得純粹進(jìn)行晶圓生產(chǎn)的半導(dǎo)體代工業(yè)在臺灣興起。我國由于缺乏先進(jìn)制程技術(shù),，國內(nèi)芯片設(shè)計完成后,，往往需要依靠臺灣或國外代工廠的支持生產(chǎn)芯片。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展,，我國晶圓制造工藝與先進(jìn)水平的差距正在逐漸縮小,。根據(jù)《電子工程世界》的數(shù)據(jù)，目前12英寸生產(chǎn)線的65/55納米,、45/40納米,、32/28納米工藝產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)；16/14納米關(guān)鍵工藝技術(shù)已展開研發(fā)并取得一定的技術(shù)突破和成果,；8英寸生產(chǎn)線的技術(shù)水平覆蓋0.25微米~0.11微米,。目前，我國集成電路制造企業(yè)的工藝水平已提升至28納米,，作為中國內(nèi)地規(guī)模最大,、技術(shù)最先進(jìn)的集成電路芯片制造企業(yè)，根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察的判斷,，中芯國際2018年將完成28nm的HKC+量產(chǎn),，同時2019年量產(chǎn)14nm FinFET。

國際龍頭半導(dǎo)體工藝制程

設(shè)備國產(chǎn)化是必然選擇：設(shè)備需求龐大+核心工藝遭遇國外技術(shù)封鎖

隨著下游半導(dǎo)體行業(yè)景氣度的持續(xù)提升以及晶圓制程工藝的不斷升級,，全球迎來半導(dǎo)體晶圓廠的投資熱潮,。同時,，晶圓廠投資熱潮帶動了上游半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)高增長。

2018年中國將成全球第二半導(dǎo)體設(shè)備市場（億美元）

根據(jù)SEMI報告,，2017-2020年間,，全球?qū)⑿陆?2座半導(dǎo)體晶圓廠，中國大陸地區(qū)將占26 座,，其中12英寸（300mm）晶圓廠也將占到大比例,。根據(jù)格羅方格晶圓廠的數(shù)據(jù)為例，晶圓廠80%的投資用于購買設(shè)備,。所以晶圓廠的投資熱度勢必將大幅帶動半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的發(fā)展,。

中國半導(dǎo)體設(shè)備市場增速

根據(jù)SEMI 于2017年12月公布的年終預(yù)測，2017年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備銷售額將增長35.6%,，達(dá)到559億美元,，這標(biāo)志著半導(dǎo)體設(shè)備市場首次超過了2000年的市場高點477億美元。預(yù)計2018年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場的銷售額將增長7.5%,，再次打破歷史記錄,，達(dá)到601億美元。其中2017年晶圓加工設(shè)備將增加37.5%,，達(dá)到450億美元,。前端部分，包括FAB設(shè)施設(shè)備,、晶圓制造和掩模設(shè)備,，預(yù)計將增加45.8%至26億美元。封裝設(shè)備部分將增長25.8%,，至38億美元,，而半導(dǎo)體測試設(shè)備預(yù)計今年將增長22%，達(dá)到45億美元,。

分地區(qū)來看,，2018年中國的設(shè)備銷售增長率將最高，為49.3%,，達(dá)到113億美元,。2018年，韓國,、中國和臺灣地區(qū)預(yù)計將保持前三的市場排名,，韓國將以169億美元保持在榜首。SEMI預(yù)計中國將以113億美元成為世界第二大市場,，而臺灣地區(qū)的設(shè)備銷售額將接近113億美元,。

晶圓制造環(huán)節(jié)，關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化有待突破

晶圓制造指的是根據(jù)設(shè)計出的電路板圖,，通過爐管,、濕刻,、淀積、光刻,、干刻、注入,、退火等不同工藝流程在半導(dǎo)體晶圓基板上形成元器件和互聯(lián)線,，最終輸出整片已經(jīng)完成功能及性能實現(xiàn)的晶圓片。該產(chǎn)業(yè)屬于典型的資產(chǎn)和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),。根據(jù)格羅方德晶圓廠數(shù)據(jù),，總投資的80%用于購買設(shè)備。全部設(shè)備中的80%是晶圓制造設(shè)備,，20%是封測及其他設(shè)備,。

半導(dǎo)體芯片制造工藝流程

晶圓制造設(shè)備中，光刻機,，刻蝕機,，薄膜沉積設(shè)備為核心設(shè)備。分別占晶圓制造環(huán)節(jié)的23%,，30%,，25%。

其中光刻機是半導(dǎo)體芯片制造的最核心設(shè)備,，技術(shù)難度最高,，單臺設(shè)備價格在2000萬美金以上，一個晶圓廠需要幾臺左右,，高端領(lǐng)域已被荷蘭ASML所壟斷,，市場份額高達(dá)80%。ASML新出的EUV光刻機可用于試產(chǎn)7nm制程,，平均價格高達(dá)1億美元,，最先進(jìn)的可達(dá)3-4億美元。而在國內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先的上海微電子裝備有限公司已量產(chǎn)的光刻機中,，性能最好的是能用來加工90nm芯片的光刻機,；在全球晶圓代工大廠臺積電、三星電子,、英特爾展開20nm以下制程工藝競賽的今天,，國產(chǎn)光刻機在技術(shù)上的落后顯而易見。

其次是薄膜沉積（CVD&PVD）設(shè)備,，單價在200-300萬美元,，一個晶圓廠需要30臺左右。AMAT在CVD設(shè)備和PVD設(shè)備領(lǐng)域都保持領(lǐng)先,，而北方華創(chuàng),、沈陽拓荊等國內(nèi)企業(yè)正在突破：其中北方華創(chuàng)可應(yīng)用于14nm制程的HM PVD和AI PVD設(shè)備開始進(jìn)入生產(chǎn)線驗證,，應(yīng)用于28nm制程的PVD設(shè)備已量產(chǎn)。

2016年全球晶圓制造類主要設(shè)備市場規(guī)模 （單位：百萬美元）

再者是刻蝕機,，單價在200萬美元左右,，一個晶圓廠需要40-50臺刻蝕機，行業(yè)龍頭是Lam Research,。國產(chǎn)刻蝕機的市場份額已從1%提升至6%：中微半導(dǎo)體的16nm刻蝕機已實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn),，7-10nm刻蝕機設(shè)備已達(dá)到世界先進(jìn)水平；北方華創(chuàng)可應(yīng)用于14nm制程的硅刻蝕機也開始進(jìn)入生產(chǎn)線驗證,。

2016年大陸半導(dǎo)體設(shè)備制造企業(yè)：IC設(shè)備份額占40%(泛半導(dǎo)體領(lǐng)域還包括光伏和LED),，同比+28.5%；出口為6.94億元,，同比+12.7%

國家政策與資金持續(xù)加碼,，設(shè)備投資占比尚低

目前國家分別從政策層面和資金層面強力推動半導(dǎo)體國產(chǎn)化的進(jìn)程。2014年,，國家發(fā)布《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,，提出建立從晶片到終端產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)劃，其中強調(diào)在設(shè)備材料端要在2020年之前打入國際采購供應(yīng)鏈這一目標(biāo),。2015年,，國家集成電路大基金成立，首期募集資金達(dá)1387.2億人民幣,，以直接入股方式,，對半導(dǎo)體企業(yè)給予財政支持或協(xié)助購并國際大廠。

現(xiàn)在大基金二期正在醞釀中,，預(yù)計不低于千億規(guī)模,。此外，截止到2017 年 6月,，由“大基金”撬動的地方集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(包括籌建中)達(dá) 5145 億元,，加上大基金，中國大陸目前集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金總額高達(dá) 6532 億元,，如果再加上醞釀中“二期”大基金,，規(guī)模將直逼一萬億。

大基金承諾投資方向的主要比例,，目前設(shè)備端僅占8%

國家集成電路的大基金已經(jīng)進(jìn)入了密集投資期,，大基金在上中下游布局的企業(yè)數(shù)量眾多，涵蓋了IC設(shè)計,，晶圓制造,，和芯片封測等領(lǐng)域。設(shè)備企業(yè)投資較少，只有少數(shù)幾家例如長川科技,，大基金持股比例為7.5%,。

我們認(rèn)為，未來大基金和國家產(chǎn)業(yè)政策在設(shè)備方面的投資力度和政策扶持會加快,。我們預(yù)計,，設(shè)備國產(chǎn)化是IC國產(chǎn)化的重中之重！

大基金一期重點在制造,，晶圓代工28nm和存儲是關(guān)鍵：截至2017年9月,，大基金累計投資55個項目，涉及40家IC企業(yè),，承諾出資1003億，實際出資653億,。目前的投資中,，制造的投資額占比為 65%、設(shè)計占 17%,、封測占 10%,、裝備材料占 8%。芯片制造環(huán)節(jié)目前已經(jīng)支持了中芯國際等先進(jìn)制程的晶圓代工廠以及長江存儲等存儲器制造廠,；設(shè)計領(lǐng)域則主要在CPU,、FPGA等高端芯片領(lǐng)域展開投資；封裝測試領(lǐng)域重點支持長電科技,、華天科技,、通富微電等項目。

相比之下,，大基金在裝備和材料環(huán)節(jié)的投資規(guī)模和力度要小很多,，但仍然在推進(jìn)光刻、刻蝕,、薄膜沉積等核心裝備的發(fā)展,。大基金二期將會適當(dāng)加大對于設(shè)計業(yè)的投資，圍繞國家戰(zhàn)略和新興行業(yè),，比如智能汽車,、智能電網(wǎng)、人工智能,、物聯(lián)網(wǎng),、5G 等領(lǐng)域進(jìn)行投資規(guī)劃。

大基金主要投資方向和被投企業(yè)

總的來說,，目前國家大基金在設(shè)備和材料端的投資比例尚低,，一共僅8%。我們認(rèn)為,，在集成電路這樣的技術(shù)和資產(chǎn)密集型產(chǎn)業(yè),，并且屬于精細(xì)化分工的產(chǎn)業(yè),，只有實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化才能夠掌握最核心的工藝，才能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的國產(chǎn)化,，預(yù)計未來國家資金會繼續(xù)不斷地向設(shè)備端傾斜,。

半導(dǎo)體設(shè)備壟斷程度高，國產(chǎn)設(shè)備差距大

2016年全球半導(dǎo)體專用設(shè)備前十名制造商（美國應(yīng)用材料,，荷蘭ASML等）的銷售規(guī)模達(dá)到了379億美元,，市占率高達(dá)92%。而中國半導(dǎo)體設(shè)備前十名制造商的銷售額約7.3億美元,，在收入規(guī)模上差距大,。其根本原因還是來自技術(shù)上的差距。

全球前十大半導(dǎo)體設(shè)備廠商

集成電路行業(yè)屬于典型的技術(shù)推動和資本密集型行業(yè),，目前我國的設(shè)備自制率僅為14%左右,，且集中于后道的封測環(huán)節(jié)（技術(shù)難度低）。未來隨著國家02專項的繼續(xù)推進(jìn)和國家集成電路大基金的資金到位,，關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域如光刻機,，刻蝕機，薄膜沉積設(shè)備等均有望實現(xiàn)技術(shù)突破,。

我國前十大半導(dǎo)體設(shè)備廠商

技術(shù)封鎖也是導(dǎo)致半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化困難重重的現(xiàn)實原因,。瓦圣那協(xié)議于1996年5月12日于荷蘭瓦圣納簽署，最初只有33個國家簽署,。協(xié)定包括加入管制敏感性高科技輸往中國等國家,。瓦圣那協(xié)議是第一個涵蓋傳統(tǒng)武器與敏感性軍商兩用商品，以及科技的國際多邊出口管制協(xié)議,?；谠搮f(xié)議，中國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展只能依靠進(jìn)口國外落后的設(shè)備和自主研發(fā)設(shè)備,。

大陸帶動全球半導(dǎo)體投資大增,，國產(chǎn)設(shè)備市場空間超百億

根據(jù)SEMI 2018年的最新數(shù)據(jù)顯示，2017全球晶圓廠設(shè)備支出569億元,，同比+38%,，2018年全球晶圓廠設(shè)備支出將超600億美元，同比+9%,，2019年為651億美元,，同比增長5%，2016年-2019年連續(xù)四年同比增幅為正,，復(fù)合增長率為16%,，是自1990年代中期以來首次連續(xù)四年正增長，體現(xiàn)了全球晶圓廠投資將呈現(xiàn)強勢態(tài)勢。

2017年全球晶圓設(shè)備支出同比+38%,，2016年-2019年連續(xù)正增長創(chuàng)紀(jì)錄,，CAGR16%

根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)， 2017年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備需求達(dá)68.4億美元,，同比增長5.88%,，2018年預(yù)測超過100億美元，同比增長57%,，2019年同比增長60%,，達(dá)172億美元。中國大陸設(shè)備支出金額預(yù)計于2019年成為全球支出最高的地區(qū),。由此可見,，中國大陸市場是此輪晶圓制造設(shè)備支出增長的巨大推動市場。我們判斷,，該需求主要來源于過去兩年中國大陸大舉興建晶圓廠引發(fā)的設(shè)備投資潮,。

自2013年至今中國大陸晶圓廠設(shè)備支出始終為正增長，2019年預(yù)測值達(dá)172億美元,，同比+60%

全球設(shè)備投資的大幅增長與近年全球興建晶圓廠的大趨勢正相關(guān)。過去兩年全球共興建十七座12寸晶圓廠,，有十座設(shè)在中國大陸,，同期間日本與韓國僅各增加一座產(chǎn)線。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),，2017年全球有62座晶圓廠動工,，其中中國大陸有26座晶圓廠動工。中國大陸所有晶圓廠設(shè)備投資仍以外資為主,。不過2019年本土企業(yè)可望提高晶圓廠投資,，占中國大陸所有相關(guān)支出的比重也將從2017年的33%，增至2019年的45%,。目前,，國內(nèi)在建共計21條12寸晶圓產(chǎn)線，包括漢新芯第二期,、合肥長鑫十二寸DRAM工廠,、臺積電南京晶圓代工廠、德科瑪淮安十二寸廠等,，SEMI預(yù)測中國大陸將成為全球半導(dǎo)體十二寸廠的最大聚集區(qū),。

全球興建晶圓廠數(shù)量，2018年-2019年將成為設(shè)備大舉進(jìn)場節(jié)點

晶圓廠從建設(shè)開工—封頂完工—設(shè)備裝機—投產(chǎn)—量產(chǎn)整個周期需要三到五年,，2016-2017年年中國大陸興建晶圓廠潮將帶來2018-2019年的設(shè)備投資潮,，全球半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)將會出現(xiàn)前所未見的欣欣向榮局面。

全球晶圓制造設(shè)備銷售額2017年達(dá)450億美元，同比+53.43%

晶圓制造設(shè)備支出是總設(shè)備支出中的重要部分,，平均占總設(shè)備支出80%的份額,。2017年全球晶圓制造設(shè)備銷售額持續(xù)攀升，達(dá)450億美元,，同比+53.43%,，增長率遠(yuǎn)超封測設(shè)備及其他設(shè)備。根據(jù)SEMI統(tǒng)計口徑,，中國晶圓制造設(shè)備資本支出將在2018-2019年合計達(dá)166.24億美元,，合1047.31億人民幣，占中國半導(dǎo)體資本支出的60%,，2015-2019年復(fù)合增長率20.55%,。然而中國大陸作為世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新的增長極，中國大陸設(shè)備在全球晶圓生產(chǎn)設(shè)備市場份額僅有4%,，供給和市場份額極不匹配,。

2016年中國大陸設(shè)備占全球設(shè)備空間的4%，和中國市場的需求極其不匹配

晶圓制造設(shè)備根據(jù)環(huán)節(jié)不同,，有不同分類,。生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)計擴散區(qū)（Thermal Process）、光刻區(qū)（Photolithography）,、刻蝕區(qū)（Etch）,、離子注入（Ion Implant）、薄膜生長（Dielectric Deposition）,、拋光（CMP）,、金屬化（Metallization）七個生產(chǎn)環(huán)節(jié)加上貫穿整個生產(chǎn)過程的表面檢測（Test）分別對應(yīng)了不同生產(chǎn)設(shè)備，如下表列式,。

晶圓制造環(huán)節(jié)對應(yīng)設(shè)備,，包括前端工序和晶圓加工

晶圓制造設(shè)備國產(chǎn)化的最大阻礙是設(shè)備驗證周期長，核心技術(shù)壁壘高,。設(shè)備企業(yè)投資周期長：產(chǎn)品從迭代開發(fā)階段需要經(jīng)過原理機,、α機、β機,、γ機等多代機型開發(fā),，并經(jīng)過實驗室數(shù)據(jù)測試。在送到客戶現(xiàn)場后,，需經(jīng)過試生產(chǎn)階段運行,、測試，最終才能大批量上產(chǎn)線,。核心技術(shù)壁壘高：越先進(jìn)的制程工藝設(shè)備造價越高,。光刻機通常被視為晶圓廠最大的產(chǎn)能瓶頸,，也就是微縮工藝的核心設(shè)備。荷蘭ASML在光刻領(lǐng)域幾乎實現(xiàn)壟斷,。國產(chǎn)設(shè)備商想要超越,，還有很長的一段路要走。

國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備市占率不斷提升,。根據(jù)中國電子專用設(shè)備協(xié)會（CEPEA）的統(tǒng)計,，2016年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備在中國大陸市場占有率約11%，其中IC設(shè)備占全部半導(dǎo)體設(shè)備銷售的49%,。在新建集成電路生產(chǎn)線的推動下,，2018-2020年國產(chǎn)集成電路設(shè)備年均增長率將超過25%。2020年,，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷售收入將達(dá)150億元,，市場占有率將達(dá)到約20%，IC設(shè)備銷售預(yù)計將達(dá)到50億元,。進(jìn)一步細(xì)分,，在進(jìn)口晶圓制造設(shè)備種類方面，占進(jìn)口金額比例較大的主要為薄膜沉積（CVD）,、刻蝕機,、光刻機，前三者為制造環(huán)節(jié)的核心設(shè)備,，技術(shù)門檻高,，單臺價值量大。

2018-2020年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷量增速預(yù)計為25%,， 2020年市占率可達(dá)20%

國產(chǎn)晶圓制造設(shè)備，未來三年超百億市場空間

核心假設(shè)

1,、中國設(shè)備市場空間假設(shè)：中國晶圓制造設(shè)備市場需求處于上升階段,，根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)線性外推，估計2015-2020年中國市場CAGR32.43%,。

2,、晶圓制造各環(huán)節(jié)設(shè)備比例假設(shè)：根據(jù)VLSI Research 2017年公布的數(shù)據(jù)，晶圓制造設(shè)備中,，擴散設(shè)備,、光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備,、離子注入設(shè)備,、薄膜沉積設(shè)備、外觀檢測設(shè)備,、拋光設(shè)備,、清洗設(shè)備投資額占生產(chǎn)設(shè)備比例為1%,、23%、30%,、2%,、25%、13%,、4%,、2%。

3,、國產(chǎn)設(shè)備比例假設(shè)：根據(jù)中國電子專用設(shè)備協(xié)會（CEPEA）預(yù)測,，2020年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備市占率達(dá)20%。我們假設(shè)國產(chǎn)化程度以技術(shù)難度由高到低分為三個梯隊,，來估計未來不同設(shè)備國產(chǎn)化比例,。第一梯隊光刻設(shè)備國產(chǎn)占有率2015年為1%，2020年達(dá)5%,。第二梯隊國產(chǎn)刻蝕設(shè)備,、薄膜沉積設(shè)備市占率2015年為5%，2020年達(dá)10%,。第三梯隊擴散設(shè)備,、外觀檢測設(shè)備、離子注入設(shè)備,、拋光清洗設(shè)備國產(chǎn)市占率2015年為10%,，2020年達(dá)20%。

4,、匯率假設(shè)：為了簡便計算,，取美元：人民幣比例為1:6.3。

根據(jù)SEMI口徑,，我們預(yù)測國產(chǎn)晶圓制造設(shè)備市場空間2018-2020年CAGR為87%

結(jié)論：根據(jù)測算,，2018年國產(chǎn)晶圓生產(chǎn)設(shè)備市場空間39.9億元，增速53.55%,，2019年達(dá)70.82億元,，增速77.5%，2020年達(dá)140億元,，增速96.98%,。2018-2020年累計市場空間達(dá)250億元，CAGR 為87%,。

隨著半導(dǎo)體芯片國產(chǎn)化的呼聲愈演愈烈,，半導(dǎo)體制造設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程將會不斷加速。只有加強研發(fā)水平,、提高技術(shù)能力,，才能提高國產(chǎn)設(shè)備競爭力,。

從興建中晶圓廠投資端測算：國產(chǎn)設(shè)備需求遠(yuǎn)超設(shè)備端測算，內(nèi)資晶圓廠商有望利好國產(chǎn)設(shè)備

在2017年全球半導(dǎo)體資本支出突破569億美元大關(guān)中,，3D NAND大廠,、DRAM原廠、晶圓代工廠均大力擴產(chǎn),，搶占市場,。根據(jù)草根調(diào)研，目前國內(nèi)新開工的12寸晶圓廠,，一條已于2017年底量產(chǎn),，產(chǎn)能4萬片/月；投產(chǎn)未量產(chǎn)的共計兩條,，產(chǎn)能9萬片/月,；已開工未投產(chǎn)的產(chǎn)線十二條，產(chǎn)能預(yù)計83-84萬片/月,；在計劃中未開工產(chǎn)線六條,，約55萬片/月產(chǎn)能，累計超萬億人民幣投資,，帶來近百億人民幣制造設(shè)備投資需求,，激發(fā)出半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)難得一見的巨大商機。我們從這21條產(chǎn)線的角度測算國產(chǎn)晶圓制造設(shè)備的市場空間,。

核心假設(shè)

1,、設(shè)備采購時間線假設(shè)：以中芯國際8寸晶圓廠生產(chǎn)周期為例，項目于2005年10月開始動工建設(shè),，2006年12月18日開始設(shè)備遷入,，2007年4月開始試生產(chǎn)?？梢缘贸鼋Y(jié)論,，一般晶圓廠一般從開工到設(shè)備搬入需要一年到兩年左右時間，而半年后開始投產(chǎn),，投產(chǎn)后再過一年量產(chǎn)。我們從投產(chǎn)前半年為標(biāo)準(zhǔn),，計算設(shè)備采購時間,，并以三年為基準(zhǔn)計算總設(shè)備投資額釋放比例。若尚未投產(chǎn),，以簽訂時間后推兩年開始計算,。

2、晶圓制造設(shè)備支出占總資本支出假設(shè)：根據(jù)格羅方德晶圓廠投資數(shù)據(jù),，總投資80%用于設(shè)備采購,。全部設(shè)備中的80%是晶圓制造設(shè)備,，20%是封測及其他設(shè)備。因此,，合理假設(shè)晶圓制造設(shè)備支出占晶圓廠總資本支出比例為64%,。

3、國產(chǎn)晶圓制造設(shè)備市占率假設(shè)：同前文,。即我們假設(shè)國產(chǎn)化程度以技術(shù)難度由高到低分為三個梯隊,，到2020年國產(chǎn)設(shè)備占有率分別為5%/10%/20%。

國內(nèi)12寸目前新建的內(nèi)外資21條產(chǎn)線,，其中14條有內(nèi)資參與,，利好國產(chǎn)化設(shè)備

根據(jù)國產(chǎn)21條12寸晶圓廠產(chǎn)線情況，綜合考慮晶圓廠建設(shè)時間線,、設(shè)備投資比例,，我們測算出2018年國產(chǎn)晶圓制造設(shè)備市場空間達(dá)71億元，2019年市場空間137億元,，同比增長93.97%,，2020年180億元，同比增長31%,。上章以SEMI口徑設(shè)備端測算的2018-2020年的市場空間250億人民幣還是略微保守,，從興建晶圓廠的投資端看，2018-2020年累計市場空間預(yù)計達(dá)387億元,。

由于目前芯片制造自主可控的呼聲愈來愈大,，集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求倒逼芯片國產(chǎn)化提速。因此,，實際晶圓廠興建速度可能加快,，采購國產(chǎn)設(shè)備的比例可能更大，實際增長率可能更高,。

結(jié)論：2018-2020年國產(chǎn)晶圓制造設(shè)備市場空間增速分別為157%,， 94%和31%， 2018-2020年累計市場空間387億元,，CAGR 為59%,。平均每年超百億的市場空間在機械行業(yè)中難得一見。

由此可以預(yù)見,，從2018年上半年開始,，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備市場空間將開始快速增長趨勢。我們認(rèn)為,，全球半導(dǎo)體設(shè)備投資正處于新一輪快速增長期,，設(shè)備市場在未來幾年將持續(xù)呈現(xiàn)繁榮景象，中國地區(qū)2018年設(shè)備銷售將超預(yù)期增長,。

好風(fēng)也要憑借力,，好的市場環(huán)境也需要國產(chǎn)設(shè)備擁有過硬的技術(shù),、扎實的量產(chǎn)能力。如今,，我國集成電路產(chǎn)業(yè)重大科技02專項支持的幾款裝備都已經(jīng)進(jìn)入考核期,，有一些已經(jīng)大批量生產(chǎn)。例如中微半導(dǎo)體刻蝕機,，現(xiàn)今已銷售過百臺,，沈陽拓荊12英寸PECVD、上海瑞麗光學(xué)測量設(shè)備,、北方華創(chuàng)12英寸氧化爐以及刻蝕機,、中科信離子注入機等16種12英寸制造設(shè)備已經(jīng)經(jīng)過主流生產(chǎn)線驗證，28nm制程已實現(xiàn)量產(chǎn),。上海微電子500系列步進(jìn)投影光刻機已經(jīng)占到國內(nèi)封測市場80%以上的份額,。還有倒裝機、刻蝕機,、PVD,、清洗機等設(shè)備均已滿足先進(jìn)技術(shù)的要求。我們預(yù)計到2018年,，將有40多種裝備可以通過生產(chǎn)一線用戶的考核,，進(jìn)入采購。國產(chǎn)高端集成電路設(shè)備技術(shù)和市場競爭力將進(jìn)一步提升,，縮小和國際先進(jìn)水平的差異,。