1、2020年深度行業分析研究報告,目錄從AMAT成長歷程看國內半導體核心層設備發展,CONTENTS, 目錄,1.1 半導體設備是半導體制造工藝的核心,數據來源:研究所整理繪制,圖表:半導體設備擎起整個電子信息產業 半導體產業的核心在于制造,制造的核心是工藝,工 藝的核心是設備和材料。半導體設備、材料與半導體 工藝相輔相成,相互制約。根據半導體行業內“一代 設備,一代工藝,一代產品”的經驗,半導體設備是 半導體是晶圓制造商獲取制程技術的關鍵,制造每道制 程中的量產規格(包括量測數據和相關制程參數設定) 是采購和驗收設備的標準。也是每一家制造商的專利 及核心技術的組成部分,制程技術必須要通過購買設
2、 備才能取得。 數據來源:麥肯錫,研究所 圖表:半導體設備是半導體產業的基石,1.1 主流晶圓尺寸停留在300mm尚未繼續發展,為IC設備國產化贏得時間,50mm,100mm,450mm,150mm,200mm,300mm,1960s,1975年,?,1980s,1991年,2001年,20mm,0.75英寸 2英寸,4英寸,6英寸,12英寸 8英寸,圖表:自2001年出現12英寸硅片以來,主流晶圓尺寸停留在300mm未向上發展 18英寸,摩爾定律逐漸逼近物理和經濟極限,發展有放緩趨勢,為國內半導體設備企業追趕國際大廠贏得寶貴時間。從“特征尺 寸”來說,由于先進工藝節點的建廠成本呈指數級增長,
3、當前全球也僅有中國臺灣地區臺積電、韓國三星等極個別代工廠可 以繼續投資7nm及以下工藝的研發和生產線建設,美國英特爾正在研發7nm工藝,格羅方德已擱置7nm研發。從“晶圓尺寸”來 說,自2001年出現12英寸硅片以來,由于費用投入過大的問題,何時向18英寸發展仍是未知之數。而與此相對應的是,AIOT 場景驅動下,輔助驅動、電源、人機結構、射頻器件等芯片需求呈現一種“品多量少”的形態,通常單一細分品類的出貨量 不足1KK,且無需使用最尖端的制程工藝,使用12吋線生產性價比一般,8吋線因此重新煥發生機。在這樣的形勢下,為國產 設備驗證從易到難,逐步提高設備穩定性,提供了寶貴的“練兵”機會。,數據來
4、源:新材料在線,研究所整理繪制,1.2 半導體產業景氣晴雨表,半導體景氣反轉設備先行,600% 500% 400% 300% 200% 100% 0% -100%,700%,11-01 11-03 11-05 11-07 11-09 11-11 12-01 12-03 12-05 12-07 12-09 12-11 13-01 13-03 13-05 13-07 13-09 13-11 14-01 14-03 14-05 14-07 14-09 14-11 15-01 15-03 15-05 15-07 15-09 15-11 16-01 16-03 16-05 16-07 16-09 16-
5、11 17-01 17-03 17-05 17-07 17-09 17-11 18-01 18-03 18-05 18-07 18-09 18-11 19-01 19-03 19-05 19-07 19-09 19-11,應用材料,拉姆研究(LAM RESEARCH),科天半導體(KLA CORP),阿斯麥,費城半導體指數,圖表:半導體設備企業股價走勢對比費城半導體指數,數據來源:Wind,研究所,-100%,-50%,0%,50%,100%,150%,200%,0%,50%,100%,150%,200%,250%,300%,2011-01 2011-03 2011-05 2011-07 20
6、11-09 2011-11 2012-01 2012-03 2012-05 2012-07 2012-09 2012-11 2013-01 2013-03 2013-05 2013-07 2013-09 2013-11 2014-01 2014-03 2014-05 2014-07 2014-09 2014-11 2015-01 2015-03 2015-05 2015-07 2015-09 2015-11 2016-01 2016-03 2016-05 2016-07 2016-09 2016-11 2017-01 2017-03,圖表:通常我們認為半導體設備BB值(訂單/出貨比率)是觀測整
7、個半導體景氣度的前瞻性指標 日本:半導體制造設備:BB值(右軸)費城半導體指數SOX(左軸),1.3 半導體設備象征高端電子裝備皇冠,海外大市值公司崛起,圖表:海外半導體設備大市值公司崛起,相比較而言,我國半導體設備企業還比較弱小,成長空間巨大 6,半導體設備象征高端電子裝備皇冠,我國半導體設備企業相較而言還比較弱小,未來承載著成為大國重器的歷史使命,數據來源:Wind,Bloomberg,研究所(市值數據參考WIND 2020/1/5日數據), 目錄,二 風口已至 布局之時,半導體設備 行業三大,數據來源: SEMI,研究所整理繪制,-100%,0%,100%,150%,200%,0,200
8、 -50% 100,300,500 50% 400,600,700,800,900,全球半導體設備銷售額億美元,yoy,1987-1995年 4吋轉換成6吋廠后,生 產效率和晶片性能大幅 提升,適應PC和家電市 場的大量需求。,1996-2000年 手機和網絡通 訊自95年起, 帶動半導體產 業成長至00年 高峰。,2000-2010年 00年互聯網泡沫破 滅,加之前一階段大 建廠房致產能過剩, 出現兩年衰退,04年 躍起。,2019E -,5G/IOT/AI,2010-2018年 智能手機設備效 率提升、良率增 長,銷售額沒有 線性增長。,家電,個人電腦,筆記本電 腦,智能手機+ 平板,5G
9、+AIOT,圖表:5G+AIOT將驅動半導體設備市場新一輪增長,2.1 5G、AIOT驅動半導體終端市場開啟新一輪成長,2.2 中國大陸承接半導體制造產能重心,國內晶圓廠開啟擴產潮,SEMI預測:全球半導體設備銷售 額2020將達608億美元, yoy+5.5%,2021年將達到668億 美元的新高。 中國設備市場的全球占比持續提 升,2021年有望達到世界之首, 取代韓國成為最大設備市場。 2019年Q2起大陸自主晶圓廠進入 投產高峰期,未來三年半導體設 備需求迎來爆發式增長。根據 2017年至今大陸自主晶圓廠開工 以及投產情況統計,測算未來 19-22年半導體設備累計總投資 在700億美元
10、左右,同比2018年 120億美元有很大增長空間,晶 圓廠本身擴產有降本的采購需 求,有利于國產化率的提升, 2018年國產化率不到15%,提升 空間巨大。,圖表:SEMI全球半導體設備分區域銷售額預測,資料來源:SEMI,研究所,80,中國大陸 北美,中國臺灣 其他,韓國日本 歐洲,2.3 國家出臺專項政策扶持半導體設備發展,圖表:中美貿易爭端,特別是“中興事件”凸顯了中國缺“芯”之痛,半導體國產化迫在眉睫,資料來源:國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020),研究所,資料來源:美國商務部,研究所 圖表:國家推行02專項加速半導體設備國產化, 目錄,三 始于硅谷 問鼎全球,應用材
11、料 經驗探討,美國應用材料股份有限公司AMAT(Applied Materials,Inc)總部位于加利福尼亞硅谷,公司成立于1967年,并于 1972年在納斯達克上市(股票代碼:AMAT.O)。1992年應用材料收入達到7.5億美金,成為全球最大的半導體設備商,其 行業地位仍保持至今。1996年公司首次躋身財富世界500強。應用材料1972年上市時,市值僅300萬美元,截至2019年 8月26日公司市值達到416.8億美元,48年以來市值上漲了13,800多倍。2018年,公司實現銷售收入172.53億美元,實現凈 利潤33.13億美元,擁有超過21,000名員工,12,500專利技術,并在
12、全球17個國家和地區擁有93個分支機構。,圖表:2018年應用材料在半導體制造設備市占率仍為全球第一,資料來源:SEMI,研究所,3.1 應用材料是當前全球半導體設備龍頭,市占率自92年蟬聯第一,資料來源:Bloomberg,公司官網,研究所,-100%,50%,200%,0.00,8000.00 0% 6000.00 4000.00 -50% 2000.00,10000.00,18000.00 150% 16000.00 14000.00 100% 12000.00,20000.00,1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982
13、 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018,營業收入(百萬美元),yoy,圖表:從上市之初的1972年-2018年,AMAT收入規模擴大了約2738倍,CAGR約為18.78%,3.1 1972-2018AMAT收入規模擴大了2738倍,CAGR約18.78%,資料來源:Bloom
14、berg,研究所,-400%,400%,1200%,-1,000.00,200% 1,000.00 0% 0.00 -200%,2,000.00,1000% 4,000.00 800% 3,000.00 600%,5,000.00,凈利潤(NON-GAAP,百萬美元),yoy,圖表:1988-2018年,公司凈利率CAGR達17.11%,3.1 1988-2018,30年間公司凈利率CAGR達17.11%,隨著技術演進的步伐不斷加劇,只有少數龍頭的IC制造廠能夠承擔技術演進帶來的巨大資本支出并趕上技術量產的時 程,作為晶圓制造重要的制程環節,能否進入主流大廠決定著半導體設備廠商的生死存亡。同時
15、根據VLSI Research的研 究:“半導體設備廠商研發12寸晶圓線制造技術和設備模組的過程耗時極久,研發費用達8寸晶圓線的9倍,投資回收周期 所需時間更長。然后,雖然12寸晶圓面積約為8寸的2.25倍,但設備售價卻增加不到1倍。且隨著12寸線的良率、穩定性及 生產率大幅改善,1座12寸廠最后產出相當于同樣規模8寸廠的4-5倍,設備需求則相對于8寸而變少??蛻糇兩?,所需設備 變少,因此半導體設備商必須盡可能利用既有設備模組,同時還要不斷研發新的制程技術以綁定全球領先的晶圓廠 商?!?018年,AMAT前三大客戶分別是三星電子、臺積電和英特爾這三家全球領先的IC制造廠商,來自這三家公司的收入
16、 占公司總營收的35%。,圖表:AMAT歷年在三星電子、臺積電、英特爾等全球領先的IC制造商均占有相當的份額,資料來源:Bloomberg,研究所(備注,*表示占比未超過10%),3.1 切入最優IC制造廠彰顯AMAT強大的市場競爭力,作為全球最大的半導體與顯示行業制造設備商,AMAT打造多品類、全方位的“半導體設備超市”。公司作為材料工程 解決方案的領導者,憑借多年深耕半導體設備行業累積的在技術解決方案和人才培養方面的豐富經驗,產品與服務已覆蓋 原子層沉積、物理氣相沉積、化學氣相沉積、刻蝕、快速熱處理、離子注入、測量和檢測、清洗等生產步驟。同時,公司 已涵蓋12類設備、10種工作平臺,11種
17、解決方案,化身整體系統解決方案供應商,為客戶創造更多的價值。,資料來源:SEMI,研究所,資料來源:AMAT公告,研究所,圖表:AMAT在半導體設備領域布局廣泛圖表:AMAT打造多品類、全方位的“半導體設備超市” 12類設備10種工作平臺11種解決方案,ALD CMP CVD ECD Epitaxy Etch Ion implant Metrology Inspection PVD Rapid Thermal Processing,CentrisTM Centura Endura NokotaTM OlympiaTM Producer Raider Reflexion Vantage VIIS
18、ta,Transistor Interconnect Patterning Photomask Wafer-Level Packaging Memory MEMS Analog Power Fab Environmental Solutions,3.2 應用材料系典型“平臺化”企業,多個細分領域領跑行業,0.00%,278,19,(50),0,50,100,150,200,250,300,應用材料,標普500,1987年,第一 個在超凈間完 成整套系統的 薄膜平臺產 品,市占率一 路飆升,1992年,市占 率超過TEL, 成為全球最大 的半導體設備 制造商,1997年,引領 市場,成為第 一個
19、供應300 毫米晶圓生產 系統的設備制 造商,2000年前后,“互聯 網泡沫”催生行業需 求激增,2000年高點過后,互聯 網泡沫破滅疊加產能過,剩,行業深度回調,2004年,行業見 底,12吋線擴產, 股價躍起,2008年,金融危機致晶 圓廠資本開支萎縮,2017-2018年,存儲 芯片價格暴漲,設備 進入擴產潮,2013年,宣 告與東京電 子合并,2014-2015,因反 壟斷法與東京電 子合并失敗,3.3公司股價走勢映射半導體產業發展與公司業務開拓歷程,圖表:AMAT股價復盤公司股價走勢映射半導體產業發展與公司業務開拓歷程,資料來源:Bloomberg,研究所整理繪制,(%),3.3 A
20、MAT市占率變化映射行業變遷與公司業務開拓歷程,0.00%,10.00%,15.00%,20.00%,25.00%,30.00%,0,5.00% 100,200,300,400,500,600,700,“互聯網泡沫”時期 公司龍頭效應顯著; 布局中國,在中國銷 售額超過1億美元,AMAT薄膜平臺產 品出世; 美國政府牽頭公 益組織SEMATECH 成立,組織聯合 攻關避免研發重 復浪費,美國半導體產業 重回世界老大; AMAT臺灣分公司 開業,拓展亞、歐地區 新興市場,并購 以色列Opal和 Orbot Instruments,“互聯網泡沫”后,公司一系 列收購并布局泛半導體領域, 試圖熨平半
21、導體周期,平臺化整合協同漸顯;推出多 款革命性半導體設備使得半導 體制造工藝可靠性大幅提升,1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 全球半導體設備銷售額 (億美元)AMAT半導體設備收入 (億美元)AMAT市場份額 (%) 資料來源:Bloomberg,研究所整理繪制,圖表:AMAT市占率復盤AMAT市占率變化映射行業
22、變遷與公司業務開拓歷程,初創探索期,內生增長期,外延擴張期,龍頭捍衛期,圖表:AMAT的發展歷程可分為“初創探索期、內生增長期、外延擴張期及龍頭領跑期”四個階段,資料來源:AMAT官網,研究所繪制,3.3 AMAT深耕半導體設備領域50余年,發展歷程可分為四大階段,3.3 AMAT深耕半導體設備領域50余年,發展歷程可分為四大階段,資料來源:AMAT官網,研究所,圖表:AMAT誕生于加利福尼亞山景城的小廠房內 1950年代后期,最初自制設備的半導體IDM廠商開始與提供用于制 造小型化器件的設備供應商簽約,1968-1972年,硅谷半導體器件 制造如春筍般涌現,先后出現包括英特爾、超微半導體在內
23、的30 多家知名半導體公司。于是Mike McNeilly 抓住時機,和四位共 同創始人創辦了AMAT,從事半導體設備制造,并于1968年推出外 延反應器系統AMV 800D和首個二氧化硅薄膜商業系統CVD系統AMS 2600 Silox。,圖表:1972年,公司成功于納斯達克上市(圖為其招股書封面),在這樣的歷史機遇下,AMAT在半導體制造業發展中 的地位是獨一無二的。1971年,應用材料推出AMC 740,是該行業第一個量產型的輻射加熱外延系統, 該系統的外觀設計借鑒了“桶”的形狀,這一創新 設計被沿用至今。從1967年到1973年,公司以每年 40%以上的增長速度,在半導體設備行業的市場
24、份 額達到6.5%。伴隨著快速的市場擴張和亮眼的財務 表現,公司于1972年在納斯達克上市,其當年營收 達到1,700萬美元。 資料來源:AMAT官網,研究所,3.3 AMAT深耕半導體設備領域50余年,發展歷程可分為四大階段,資料來源:Bloomberg,AMAT官網,研究所,資料來源:AMAT官網,研究所,3.3 AMAT深耕半導體設備領域50余年,發展歷程可分為四大階段,圖表:全球半導體制造產業主要經歷三次空間轉移,70年代后期,半導體產業由美國向 日本轉移,1980年后期,再由日本 向韓國轉移,公司審時度勢有效把 握住產業轉移的良機,發力新興市 場,在全球各地設立辦事處,強化 同海外市
25、場的聯系。1992年,公司 收入超越TEL成為全球最大的半導體 設備商,1993年應用材料收入破10 億美元大關,到1996年公司營業收 入達到40億美元,其龍頭地位已然 穩固。,資料來源:前瞻產業研究院,研究所,資料來源:AMAT,研究所繪制,圖表:AMAT把握產業轉移機會,加快全球化布局,公司順應趨勢,因地制宜 的策略獲得了巨大成功, 公司的營收持續增長。 1983年突破1億美元;1992 年公司營收達到7.5億美元, 其中亞洲貢獻了42%,超過 美國本土的40%,成為最重 要的收入來源。,3.3 AMAT深耕半導體設備領域50余年,發展歷程可分為四大階段,資料來源:AMAT官網,AMAT
26、 年報,研究所,1997-2009年,并購外延擴充公司業務范圍成為公司重要戰略支點,并取得顯著成效。20世紀90年代,隨著半導體行業逐漸 步入成熟,同時公司在半導體設備領域已占據相當的份額,公司開始向“全盤解決方案(Total Solutions)”的方向轉型。 AMAT不僅僅著眼于設備的銷售,而是致力于解決客戶的問題,由單純的設備供應商轉化為芯片制造商的合作伙伴。同時, 公司大舉布局泛半導體領域,以抗擊半導體行業巨大波動帶來的經營風險。 圖表:應用材料以外延并購的方式強化“半導體制造全盤解決方案”,3.3 AMAT深耕半導體設備領域50余年,發展歷程可分為四大階段,Solar,Feb Ser
27、vices,LCD,Semicondu ctor,AKT,Opal,Orbot,Consili um,Obsidian,Etec,GKS,Schlumb ergers,Oramir,9798990001 資料來源:AMAT官網,AMAT 年報,研究所,Electron Vision,02,Boxer Cross,03,Torrex,04,Metron,EcoSys,ChemTr ace,05,SCP,Applied F ilms,06,07,08,Kachina,Brooks S oftware,圖表:1997-2009年,公司通過外延并購廣泛布局除傳統半導體設備外,LCD、晶圓廠服務、太陽能
28、等領域 HCTBaccini,Advent Solar,SMTL,09,11,Varian,19,Kokusai Electric,8,000 6,000 4,000 2,000 0,12,000 10,000,2004,2006,2007,2008,2009,200120022003 AMAT營業收入LAM營業收入,2005 TEL營業收入,圖表:AMAT的外延擴張策略使得公司在該階段維持了其市場競爭力(單位:百萬美元),199819992000 資料來源:Bloomberg,研究所,3.3 AMAT深耕半導體設備領域50余年,發展歷程可分為四大階段,4,2010-今 龍頭捍衛期:平臺化業務
29、多元,致力于相兼而善,AMAT業務布局,太陽能設備,顯示器設備,柔性技術裝置,半導體設備,Fab 解決方案,圖表:經歷10余年的外延擴張,2010年后AMAT基本完成平臺化布局,資料來源:AMAT官網,研究所繪制,-40%,-20%,0%,20%,40%,60%,80%,100%,20000.00 18000.00 16000.00 14000.00 12000.00 10000.00 8000.00 6000.00 4000.00 2000.00 0.00,2018,201020112012201320142015 AMAT營收(百萬美元),20162017 yoy,2016-2018公司營
30、收隨存 儲廠資本開支增加而爆發,圖表:2010-2018AMAT營收與同比增速,350% 300% 250% 200% 150% 100% 50% 0% -50% -100% -150%,4,000.00 3,500.00 3,000.00 2,500.00 2,000.00 1,500.00 1,000.00 500.00 0.00,2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017,2018,AMAT GAAP凈利潤(百萬美元)yoy,太陽能及面板投資過 剩,半導體行業波動,資料來源:BloomBerg,研究所繪制,圖表:2010-2018AMAT凈利潤與同比增
31、速,3.3 AMAT總結篇1抓住三次產能轉移機會布局海外,1980年代 美國向日本轉 移,1990年代末 美日向中國臺 灣、韓國轉移,目前 中國大陸接替 中國臺灣、韓 國,以低端裝配、封測為主,后逐 漸轉移存儲器等。 造就了日本東芝、日立等國際 知名企業。,以制造環節晶圓代工及存儲器 IDM為主。 造就了三星、海力士、臺積 電、日月光等國際知名企業。,以晶圓制造、設計為主。 國內大量半導體企業暫露頭角,半導體產業三次轉移歷程:,資料來源:研究所整理繪制, 1971年AMAT就開始全球化的布局嘗試,在歐洲設立了第一個海 外辦事機構,也向日本客戶出售了第一臺外延設備。但是由于 全球半導體產業的衰退
32、而減慢了全球拓展的步伐。 1979年,AMAT在日本設立合資公司Applied Materials Japan (AMJ) 1984年領先其他美國半導體設備生產商在日本建立技術中心。 1984年在北京設立了客戶服務支持中心,為中國本土的半導體 制造商提供系統支持和服務,成為第一家在中國開設服務中心 的海外半導體設備公司;1994年在上海成立辦事處;1995年在 天津和無錫設立辦事處。 1985年在韓國設立辦事處,并于香港設立太平洋地區總部;同 年還在蘇格蘭(Livingston)和德國(Stuttgart)設立辦事 處。 1989年開設中國臺灣辦事處,設立德國Boeblingen和法國 Gre
33、noble辦公室。 1990年成立Applied Materials (Israel) Ltd.,同時在日本 Hachioji成立新的服務中心,在臺灣臺北成立新的辦公室。 1992年設立新加坡銷售和服務中心,并在韓國、歐洲等地強化 布局。,AMAT的商業版圖隨著產業轉移和產業鏈變遷而形成全球布局,資料來源:AMAT,研究所,推出了其業界領先的PVD(物 理氣相沉積)系統家族的重要產 品:EnduraVHP PVD系統,相比于 之前的版本,這個新系統的總產量提高 了近30%。此后,應用材料不斷在薄膜沉積 刻蝕設備等關鍵設備方面投入大量研發力量,相 繼推出了一系列革命性的產品。,3.3 AMAT總
34、結篇21987-1996年高速增長來源于創新的產品驅動,圖表:1996年,AMAT獲得 美國國家技術獎章,圖表:1987年,Precision 5000 CVD商用,1986年3月,應用材料公司開始研發Precision 5000。 Precision 5000的設計是革命性的。它不僅是一個 新產品,對整個半導體行業而言,也代表著全新 的設計理念。1987年4月,Precision 5000化 學氣相沉積系統(CVD)誕生。這是世界 第一臺單晶片多反應腔平臺,它使應 用材料公司取得了巨大的商業 成功。,資料來源:AMAT 官網,研究所,資料來源:AMAT 官網,研究所,資料來源: AMAT官網
35、, 研 究所 圖表:1994年,推出EnduraVHP PVD系統 1994年,應用材料公司,1994年, Precision 5000的三大發明者獲得SEMI頒發 的首個終身成就獎。1996年,美國總統克林頓向AMAT 頒發了象征科技創新最高榮譽的美國技術獎章。 圖表:Precision 5000 CVD三大發明者獲SEMI終身成就獎,資料來源:AMAT 官網,研究所,3.3 AMAT總結篇3持續投入高研發保持行業領先地位,70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% -10% -20%,0.00,500.00,1,000.00,1,500.00,2,000.00,2,500
36、.00,1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018,應用材料研發投入(百萬美金),yoy,2010到2018年 累計研發投入 130.30億美元,年均投入 14.78億美元,圖表:AMAT在研發費用投入方面不遺余力,2010-2018年累計研發投入達130.30億美元,資料來源:BloomBerg,研究所,10,400,10,500,10,20010,200,12,500,0,2,000,4,000,6,000,12,000,14
37、,000,2016,2017,2018,201320142015 資料來源:AMAT年報,研究所,圖表:2018年AMAT專利數量多達12,500項 11,900,0.00%,5.00%,10.00%,10,000 15.00% 8,000,20.00%,25.00%,1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018,圖表:1998-2018年AMAT研發投入占營收比重始終維持在15%左右,資料來源:BloomBerg,研究所,3.3
38、AMAT總結篇4平臺化戰略大幅提升公司收入規模,資料來源:AMAT年報,研究所(圖為鈷金屬布線解決方案),資料來源:BloomBerg,研究所,圖表:AMAT實現半導體制造系統解決方案彰顯平臺化效果圖表:AMAT平臺化布局大幅增厚公司營收(單位:百萬美金),平臺化戰略使得公司營業收入大幅增厚,同時也有助于公司強化“半導體制造全方位解決方案”的戰略定位。半導體行 業技術門檻高、更新迭代快、研發投入大且周期長、客戶認證壁壘高,進行并購外延有利于最大化集成新技術,降低研發失 敗的風險,最主要是可以迅速搶占市場。平臺化的布局壯大了公司的規模的營業收入,在公司市場份額提升面臨瓶頸時提供 了新的驅動力。同
39、時,平臺化布局使得公司對半導體制造關鍵工藝進行全面性吸收,有助于公司加深對半導體整個制造工藝 的理解,對公司引領半導體制造工藝創新,進而引領市場占據行業制高點大有裨益。,3.4 反思篇刻蝕領域被LAM超越,巨頭之間差距縮小,AMAT 戰略定位:泛半導體設備平臺化企業,LAM 戰略定位:圍繞刻蝕向前端薄膜和后端清洗延伸,VS,圖表:“多重模板”效應下刻蝕設備的價值占比不斷提升,圖表:2017年LAM公司在刻蝕設備領域市占率第一,資料來源:中微公司招股說明書,研究所資料來源:Gartner,方正證券研究所(數據選自2017年),隨著集成電路芯片制造工藝的進步, 線寬不斷縮小、芯片結構3D化,晶圓制
40、造向7納米、5納米以及更先進的工藝發展。由于 普遍使用的浸沒式光刻機受到波長限制,14 納米及以下的邏輯器件微觀結構加工 將通過等離子體刻蝕和薄膜沉積的工藝組 合 多重模板效應來實現,使得相關設備的加工步驟設備增多,刻蝕設備和薄膜沉積有望正成為更關鍵且投資占比最高 的設備。 LAM公司戰略定位是圍繞刻蝕設備向前端薄膜沉積和后端清洗設備延伸,“戰略聚焦”疊加順應工藝演進趨勢,尤其是在金屬 布線“以鈷代銅”技術方案走在了市場前列,其在刻蝕設備領域的競爭優勢愈發明顯。,3.4 反思篇刻蝕領域被LAM超越,巨頭之間差距縮小,1,500.00 1,000.00 500.00 0.00,2,000.00,
41、2,500.00,2008,2009,2010,2011,2015,2016,2017,2018,2012 AMAT研發投入,20132014 LAM研發投入,(百萬美金),從研發投入的強度看,雖然LAM公司研發投入的總量少于AMAT,但是其產品 線更加專一研發投入集中。而AMAT平臺化公司產品線廣泛,分攤到每種產 品的研發資金則相對有限。,圖表:AMAT&LAM公司研發投入對比,圖表:從市場份額看,半導體設備廠商巨頭之間的差距在縮小,若AMAT平臺化布局無法全面引領半導體制造工藝,則其龍頭地位有被動搖的風險,資料來源:VLSI research、SEMI,研究所, 目錄,四 紅利來襲 轉變之
42、亟,我們有別于市場 的行業認知,4.1 高客戶轉換成本是半導體設備行業的最大壁壘,部分市場人士認為:半導體設備廠商的核心競爭能力在于 技術能力。,而我們認為:隨著國內半導體設備技術水平與國際先進水 平之間的差距逐漸縮小,國內半導體設備商面臨的最大壁 壘在于下游客戶的認證壁壘,即高昂的客戶轉換成本。,195019952000200520102015,2020,時間,技術代,空白期,追趕期,90 nm 0.11 m 0.13 m 0.25 m 0.35 m 0.5 m,65 nm,28 nm 32 nm 45 nm,10 nm 14 nm 22 nm,20年,8年,6年,3-4年,2-3年,200
43、3承接國家863項目,2016 12英寸,14nm,2014 12英寸,28nm,2011 12英寸,40nm,2007 8英寸,100nm,圖表:國內部分半導體設備與國際先進水平代際差距已然加速縮小,客 戶 轉 換 成 本,先進IC制程 400500道,上百種設備,客戶需投入大量人力物力,客戶需投入大量驗證時間,其它產品“一致性”整合,面臨巨大風險,現代先進的IC制程大約400-500道,,一種設備僅負責其中一道或幾道。評 估新設備除了要花大量的人力物力之 外,還需要花費大量驗證時間(甚至 犧牲部分產能)與其他息息相關的制 程步驟其它設備商的產品進行“一致 性”整合,同時一臺新設備一旦出現
44、問題可能導致整條生產線無法運作, 報廢的產品價值可能遠超過新設備能 提供的經濟價值。因此除非原供應廠 商產品出現重大技術缺陷或新設備具 備突破性進展,幾乎沒有晶圓廠商愿 意花大量人力、時間并承擔新設備上 線風險去評估新的設備。不過對國內 半導體設備廠商而言,中美貿易摩擦 以來國內半導體產業鏈不確定性增 加,國內晶圓廠出于供應鏈安全角度 考慮,對國內設備供應商的認證意愿 相比過去已大大增強。,資料來源:中微公司招股說明書,研究所繪制,4.2 創新與服務的新模式實現半導體設備進口替代的關鍵,部分市場人士認為:國產化配套帶來的性價比優勢是國內 半導體設備廠商實現進口替代的關鍵法寶。,而我們認為:產品
45、性價比固然重要,而國內半導體設備廠 商緊密貼合客戶,加大技術創新和服務方面的投入更是當 務之急。,我國半導體設備發展之初自主創新能力較弱。由于半導 體設備系精密儀器,零部件整合、組裝、測試中的任一 細微環節稍有瑕疵,都可能導致設備性能“差之毫厘, 失之千里”,國內的半導體設備廠商長期致力于縮小可 靠性、穩定性方面與國外設備廠商的差距,同時要考慮 如何“繞開”國外設備廠商受法律保護的專利布局,然 后產品利用國產化“性價比”優勢進入晶圓廠進行簡單 的試產、測試或切入零件供應,業內人士形象地將原先 的這種發展模式稱之為“攻山頭,插旗子”。,過去發展模式,技 術 代,時間,X,X,“仿制”,仿制設備盛
46、行,以性價比優勢切入客戶,業務模式轉變,國內客戶對產品質量、性能的要求越來越高,國內半導體 設備商逐漸認識到需要轉變發展模式,即緊密貼合客戶加 大技術創新和服務方面的投入。例如,國內的半導體設備 商投入與存儲廠進行深度的工藝開發,對技術細節和工藝 難點進行聯合攻關,國產設備對國內產品而言是“深度定 制化的”,設備的“配適性”提升,則穩定性與可靠性自 然會提升;同時國內半導體設備商要強化服務能力,具體 體現在測試階段有高素質技師來維護高良率和穩定度,出 現故障維修人員能及時響應,且派遣技術人員在下游客戶 晶圓廠長期駐點,以確保及時處理突發性問題以及應對技 術變化的可能帶來的挑戰。,技 術 代,時間,X,提升與國產化產品配適性與服務能力,與下游客戶聯合研發,技術代際 差距縮小,4.3 行業整合的步伐會加快進行,部分市場人士認為:國內的半導體設備商可以效法中微公 司對某些特定的拳頭產品進行攻克,在細分市場上占據一 席之地以維持生存。,而我們認為:目前國內處于半導體產能擴張的窗