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泛半导体行业深度报告:“灯芯屏”星汉灿烂,“核心资产”若出其里!

西南电子陈杭 半导体风向标 2019-05-23

投资要点  

       1.泛半导体行业重回景气周期,带动上游材料、设备需求量增加。半导体在照明、显示、能源和IC等领域的应用构成了形形色色的泛半导体产业。全球泛半导体行业重回景气周期,2016年销售额达到3389亿美元,创下史上最高年营收纪录。2017年上半年全球半导体行业市场规模1905亿美元,同比增长21%。中国大陆将迎来晶圆厂投资爆发期,未来四年内全球新投产的62座晶圆厂中有26座将落户中国。晶圆产线扩张带动设备景气上行,全球半导体设备投资快速增长,2017年全球半导体新设备销售额将达494亿美元,同比增长19.8%。

       2.上游设备被美、日、荷垄断,市场集中度高。半导体设备行业技术密集且研发成本高,目前市场主要被美、日、荷把持,2016年全球前十名半导体设备供应商市占率超80%。美国应用材料凭借CVD和刻蚀设备坐稳世界第一把交椅,2016年收入约77亿美元,市占率高达18%。高端光刻机市场寡头ASML,刻蚀设备龙头Lam Research等紧随其后。国产半导体设备起步较晚,技术上与国外半导体设备厂商差距较大,但政府扶持力度空前,未来有望实现技术突破。

       3.上游材料硅晶片技术密集,日、韩、台占据90%以上市场。硅晶片对材料的纯度、表面平坦度、清洁度要求极高,有着很高的行业进入壁垒。目前全球90%的硅晶片市场被日本的信越和SUMCO、德国的SIltronic、台湾的环球晶圆以及韩国的SK Siltron占据。近两年由于下游需求居高不下,上游材料商扩产规模小,出货量供不应求导致硅晶片大幅涨价。目前国内硅晶圆产能规模小,仅仅对8英寸及以下的硅晶圆制造技术有所掌握,12英寸及以上还需有待研发。

       4.下游集成商势头强劲,有望成为国内行业龙头。三安光电LED芯片产能全球领先,中国市场份额高达29%,化合物半导体材料也在加速研发中。京东方作为国内显示领域龙头,引领国内LCD新产能增长,积极布局OLED产线,打响中国面板品牌。中芯国际是全球第四大晶圆代工企业,市占率达6%,摩尔定律的放缓以及关键人物的加入将有利于28纳米良率提升和14纳米技术突破。未来光伏需求增长稳定加上国家政策扶持,光伏龙头隆基股份前景光明。

       投资策略与重点关注个股:目前国内泛半导体行业快速发展,未来也持续向好,给予行业“强于大市”评级。在个股投资方面,我们推荐重点关注三安光电(600703)、中芯国际(0981.HK)、京东方A(000725)和北方华创(002371)。

1 泛半导体行业景气上行

1.1半导体在照明、显示、能源、IC的应用构成泛半导体行业

       半导体(semiconductor)是指常温下导电性介于道题和绝缘体之间的材料,半导体最大的特点是导电性可控,这无论在科技上还是经济上都有巨大的应用。目前生活中几乎所有的电子产品都和半导体有着密切的联系,可以说半导体是支撑整个电子产业的基本元素,离开了半导体,就没有现在的信息社会。

       常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅是最常见也是最有影响力的一种半导体材料,目前全球95%以上的半导体芯片都是以硅为基础生产出来的。从20世纪50年代开始,以硅为代表的第一代半导体材料被应用于大规模集成电路为主的计算机等电子产品中。到了20世纪90年代,以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、磷化镓(GaP)等为代表的第二代半导体材料开始兴起,与第一代硅材料相比,第二代半导体材料电子迁移率高、禁带宽度较大,使得通讯速度、信息容量、存储密度大幅提高,被广泛应用于高频及无线通信领域。近年来,随着电子器件的使用条件越来越恶劣,市场上对抗辐射、高频、大功率等电子器件的需求越来越迫切,因此以碳化硅(SiC)为主的第三代半导体材料开始蓬勃发展。

       从市场规模来看,半导体最大的四个应用领域是照明、显示、能源、集成电路,通称为泛半导体行业。集成电路属于半导体行业是毋庸置疑的事情,那么为什么LED、液晶和光伏分别是半导体照明、半导体显示、半导体能源呢?


       LED是发光二极管,发光核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,当电流通过导线作用于这个晶片的时候,N型半导体中的电子就会被推向P型半导体,与P型半导体里的空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,因此LED无论在材料还是发光原理上都属于半导体在照明领域的应用。另外,LED芯片制造过程也与集成电路类似,从外延片开始,需要经过设计-加工掩模版-光刻-离子刻蚀-N型电极(镀膜、退火、刻蚀)- P型电极(镀膜、退火、刻蚀)-划片-芯片分检、分级等工艺,许多半导体加工设备经过改进可以用来加工LED。

       面板显示行业中两大主流技术,LCD和AMOLED。LCD里面的核心部件是TFT(薄膜晶体管),TFT充当电路开关的作用,用来控制液晶显示。这样的设计方法不仅提高了显示屏的反应速度,同时也可以精确控制显示灰度。TFT和MOS都是当时可用的集成电路的两种工艺,只不过后面MOS在集成电路领域胜出成为IC的主流工艺,而TFT广泛应用于半导体显示。AMOLED全称主动矩阵有机发光二极体, TFT就是这个“主动矩阵”(Active Matrix),即用晶体管控制的开关矩阵。  AMOLED显示的关键技术不仅在于OLED这种显示发光方式,更在于控制发光的TFT技术。OLED只是发光方式的一种,而控制OLED发光的TFT必须使用新型的半导体材料。目前主要是以氧化物半导体(Oxide)和低温多晶硅半导体(LTPS)为主,当然这些都是半导体。既然TFT是半导体,那么它的加工工艺和芯片的加工工艺同样类似,只是芯片加工是在硅晶片上进行,而TFT的Array工艺是在玻璃基板上进行的,主要工艺过程为玻璃基板清洗-薄膜沉积-光阻涂布-曝光-显影-蚀刻-光阻剥离等。面对类似的工艺流程,加工设备同样类似,所以北方华创的通用设备才能同时打入中芯国际和京东方。

       光伏全称是太阳能光伏发电系统,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。太阳能光伏效应是指光照时不均匀半导体或半导体与金属组合的部位间产生电位差的现象。所以光伏产业的核心材料是硅片,产业链和IC芯片产业链上游一致,因此可以将光伏行业纳入泛半导体行业。

       LED照明产业、LCD显示产业和半导体产业有相同的产业特征。集成电路领域有广为人知的摩尔定律,即集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一倍,微处理器的性能每隔18个月提高一倍,或价格下降一半。在半导体显示领域,有类似的王氏定律,若保持价格不变,显示产品性能每36个月须提升一倍以上。这一周期正被缩短。同样,在LED显示领域有海兹定律,LED价格每10年就变为原来1/10,输出流明则增加20倍。

       半导体照明行业发展进入新一轮增长期。LED照明凭借其低功耗高亮度迅速普及各个产业,成为全球最具发展前景的新兴产业之一。2016年全球LED照明市场规模达286亿美元,渗透率为34%,预计2018年市场规模可达319亿美元,渗透率达47%,2020年市场规模将翻倍,达到800亿美元。LED 照明产业因其产业链长、产业附加值高、产业关联度强等特点而受到世界发达国家(地区)的高度关注。自2009 年年底哥本哈根会议之后,“节能减排”成为世界各国发展所面对的共同主题,纷纷倡导“节能环保,绿色照明”,从而给LED 照明产业带来了绝佳的发展机遇。各国纷纷提供丰富的资源配置和政策支持来推动LED照明产业的整合与发展,以保障其在未来半导体照明领域的自身利益。

       随着技术进步推动市场需求增加,2015年我国半导体照明产业发展总体呈现中高速增长。2015年我国半导体照明产业整体产值达4245亿元人民币,同比增长21%。在过去的10 年中,年均增长率超过30%,尽管处于放缓状态,但总体来说仍持续上升。2016年LED照明产业将由替代向按需照明和超越照明迈进。在国家“十三五”发展规划、《中国制造2025》及“互联网+”等国家战略的引导下,我国半导体照明产业2016年将朝智能化、信息化、品质化、标准化方向发展,进一步与纳米、量子点、石墨烯等新材料融合,引领整个半导体产业加速发展。

        LCD市场趋于稳定,OLED日渐成熟。目前全球LCD市场趋于稳定,增长速度放缓,主要是因为在小屏幕设备诸如手机的市场LCD即将被OLED取代,而笔记本电脑显示屏又趋于饱和。因此LCD应用最广泛的液晶电视正朝着大尺寸方向发展,也带动大尺寸的LCD面板需求缓慢增长。LCD面板需求面积的增长主要来自电视面板的增长,而电视面板的增长主要靠电视面板单件尺寸的增长即大屏化趋势。虽然小屏幕设备如手机的屏幕正在逐步被OLED取代,但是电视屏幕还将以LCD为主,OLED的普及影响甚微。鉴于电视面板产业向大陆的不断转移,我国电视面板自给率的不断提高,未来一段时间内我国LCD面板的产量还将持续上升。

       与液晶显示技术相比,OLED不需要液晶的背光源。由于系统结构上的“光效率”低下,液晶显示对背光源亮度的利用效率在理论上不会超过15%,因此液晶显示耗电量很大。三星作为最早引领手机OLED显示屏发展的企业,现占据着全球99%的OLED产能,而且预计2017年苹果和三星将消耗近68%的AMOLED屏幕产能,只剩仅有的32%给国内手机厂商争夺,难免造成供不应求的局面。国内厂商如京东方、维信诺、和辉光电、华星光电、信利以及深天马,亦只有加速OLED的投资进程,纷纷布局OLED产线。

        光伏行业景气,全球光伏装机量稳定增长。全球光伏产业景气度只增不减,每年新增装机量稳步上升,2016年,全球光伏新增装机量达73GW,同比增速达37.74%,中国光伏新增装机量达34.54GW,全球占比47.31%,居世界首位。2014年中国的光伏产业略微不景气,新增装机量相当于2013年略微减少,从2014年开始光伏新增装机量急剧上升,2017年上半年中国新增光伏装机量24.4GW。根据国家《太阳能发展“十三五”规划》,未来我国光伏装机量将进一步扩大,光伏产业发展将继续保持良好态势。

       芯片行业全球大爆发,迎来新周期。中国近几年来集成电路产业得到了快速发展,数据显示,集成电路销售额从2009年的1109亿元提升至2016年的4385亿元,几乎翻了三番,每两年翻一番,从2014年开始,同比增长几乎为20%。中国集成电路产业链下游主要有计算机、网络通信、消费电子、工业控制、汽车电子等等,其中计算机、网络通信、消费电子三者占比超过80%,是最大的集成电路消费群体。随着人工智能、5G通信、智能手机的发展,下游产业链对集成电路的需求将会日益增加,因此我国的集成电路产业将一路高歌,继续保持世界最大消费群体的位置。

1.2泛半导体上下游产业链:材料、设备行业集中,下游应用分散

       半导体产业链上下游细分很明显,上游是支撑产业链,主要包含半导体原材料的生产、加工设备的制造以及厂房的修建等,中游为半导体加工的核心,主要分为IC设计、晶圆加工、芯片封层等环节,下游为半导体产品在各个行业的应用。半导体上游以及中游的晶圆加工环节都是技术密集型和资本密集型产业,行业集中度也是最高的。

上游原材料行业格局:
       半导体材料分为晶圆制造材料和封装材料,晶圆制造材料主要包括大硅片、光刻胶、湿化学品、特种气体、抛光液和抛光垫等。硅片及硅基材是半导体材料中最重要的部分,占半导体材料市场份额的32%。硅片纯度要求极高,通常11N9(即99.999999999%)的级别以上,整个工艺流程在原料纯度、管道清洗、提纯塔、厂房洁净度等都有很高的技术要求。因此行业供应集中度也较高,市场80%以上的份额被日本信越、SUMCO、德国的Siltronic、台湾的环球晶等企业牢牢把持。

半导体加工设备行业格局:
       半导体设备最核心的三块是CVD、刻蚀机、光刻机。上游加工设备的制造是难度最高的,晶圆加工设备的光刻机技术壁垒极高,ASML几乎垄断光刻机,尤其是先进制程的光刻机。显示屏加工设备蒸镀机同样被日本的Canon Tokki垄断。

半导体制造行业格局:

       放眼半导体产业链中游的半导体制造环节,不仅技术壁垒极高,资金壁垒非常非常高,产能的扩张需要新建大量厂房和引进大量设备,新技术的研发更需要投入大量的研发费用,因此半导体制造环节由最初的IDM模式向当今的晶圆代工演化,这使得相当多的公司可以从大量的设备投入、研发费用中解放出来,专注半导体的设计。目前半导体晶圆代工市场以台积电一家独大,联电、格罗方德、中芯国际也占据一小部分市场。

半导体游市场前景广阔:
       2015 年全球半导体代工市场增长 4.4%,达到488亿美元。在新技术(云计算、人工智能、智能驾驶)逐步兴起的背景下,基于对深度大数据处理的需求大幅增加,将带来半导体硬件设备的快速更新升级。半导体行业或迎来大规模发展契机。 

1.3泛半导体行业超景气,制造设备需求量猛增

       全球半导体行业市场呈周期性波动,从2017年开始进入新一轮景气周期。自1998年手机的普及和互联网的兴起,全球半导体行业走势不断上升,2000年增长38.3%,然而在2001年由于互联网投机泡沫破灭导致半导体行业迅速下滑32%,整个科技行业陷入低谷;2002年微软公司推出的Windows XP系统赢得广泛的市场,电脑换机率大幅提升,全球半导体行业迎来新的上升周期,2008年的金融危机再一次导致半导体行业需求下降;2010年金融危机结束,全球经济好转,随之半导体行业呈现景气上升形式,2011-2012年欧债危机、日本地震、美国量化宽松货币政策使得电子消费品需求量下滑;2013-2014个人电脑、智能手机等消费电子需求量猛增,2015-2016半导体行业又呈现周期性回落,2017年,人工智能的火热、5G芯片的推出、汽车电子的需求、物联网的兴起给全球半导体行业注入新的生命力,半导体市场逐渐回暖,进入新一轮景气周期。

       2016年全球半导体产业销售额为3389.31亿美元,创下有史以来最高年营收纪录,同比增加1.1%,其中中国大陆市场的增幅最大,以9.2%领跑其它市场。2017年上半年全球半导体市场规模为1905亿美元,同比增长21%;其中第二季度全球半导体市场规模约为979亿美元,较上季增长5.7%,较2016年第二季同比增长23%。

       大多数半导体行业参与者在2000年之前都是IDM模式,其产能变化决定了整个半导体行业的供给量。由于晶圆制造高昂的设备费用以及2-3年的建厂、设备安装及调试时间,意味着产能规划必须提前进行,这样不可避免的出现了供给过剩或是短缺。在这样的情况下,半导体行业经历着供给驱动的轮转,往往会重复演绎着一场自衰退-复苏-扩张-高峰的过程。晶圆产能是这一历史时间驱动周期改变最核心的因素,需求的变化也是一个影响因素,但影响程度远低于供给状态。

        2000年之后半导体商业模式转变,行业更多由库存驱动。许多原来的IDM厂商无力继续承担晶圆制造所需的巨额资金投入,纷纷转变往Fabless模式转变,台积电等专业晶圆代工厂趁势而起,整个半导体由原先的IDM模式转变为专业的垂直代工模式。在专业的垂直分工模式下,晶圆代工厂根据客户下单情况来决定生产情况。当需求开始增加时,订单随之增加。晶圆代工厂需要花费长达两个月的时间进行生产,产能不可能瞬间增加。库存成为最关键的驱动因素,晶圆供给量退居次要因素。半导体行业每一次库存建立都是新产品带动市场需求。2017年受智能手机、汽车电子、物联网等下游需求的强烈推动,8寸晶圆厂持续供不应求,景气度有望延续。

       据国际半导体协会(SEMI)最新数据,预估2017年到2020年未来四年,全球将有62座新晶圆厂投产,其中将有四成晶圆厂共26座新晶圆厂坐落中国,美国将有10座位居第二,中国台湾地区估计也会有9座。根据江苏省半导体行业协会统计数据,2016年中国大陆接近100条晶圆生产线已进入连年国产阶段,其中12英寸晶圆生产线共有9条,8英寸晶圆生产线共有16条,6英寸晶圆生产线共有40条,5英寸晶圆生产线约有16条。SEMI估计,新晶圆厂中将有32%用于晶圆制造、21%生产内存、11%与LED、MEMS、光学、逻辑与模拟芯片等相关。

       由于半导体制造行业存在一定的周期性,那么上游的半导体设备亦存在一定的周期性,且全球半导体设备投资正处于新一轮快速增长期中,2017年全球半导体制造设备销售额将达到559亿美元,同比增长35.6%,其中,晶圆加工设备450亿美元,前端的FAB设施设备、晶圆制造和掩模设备26亿美元,封装设备38亿美元,测试设备45亿美元。美股知名半导体设备厂商应用材料、阿斯麦有望迎来新一波行情。从2015年开始,应用材料和阿斯麦的股价就一路上涨。SEMI估计中国地区2018年设备销售增长近50%。一方面,国内2017年新建的晶圆厂将在明年开始大量采购设备。

       TFT-LCD产业向中国转移叠加OLED产能爆发增长,国内面板投资进入高峰,面板产能不断扩充。目前国内在建或规划中的18条产线中有10条产线将陆续进入设备招标,对应投资总额3765.78亿。假设设备投资占比为65%,10条产线未来设备需求高达2447.8亿元。由于一般设备5年后需要更换或者升级,那么在当前已投产产线中也体现一定的设备需求。再加上部分LCD产线有转移技术至OLED产线的计划,同样也会带来设备更新需求。当前中国大陆实现量产以及正在爬坡的产线有33条,其中OLED产线有8条。到2018-2021年左右,同样会迎来设备替换或者更新的爆发,全球面板设备行业将长时间维持高位。

   

2 上游设备商:美、日、荷三国鼎立,国产设备奋起直追

       半导体设备行业技术要求极高,从全球的角度来看,目前半导体设备领域还是被美日荷三个国家的巨头把持着。美国的应用材料、Lam Research、KLA-Tencor等在离子刻蚀设备、离子注入机、薄膜沉积、检测设备等方面有着绝对优势,日本的东京电子、尼康等企业在光刻机、单晶圆沉积设备,清晰设备、涂胶显影、退火、氧化设备方面也有很强的竞争优势,而荷兰的阿斯麦在高端光刻机领域有着垄断性优势。上述美、日、荷六个企业占据了半导体装备市场的80%以上,是半导体装备领域的巨头。

       目前国内的半导体设备商与国外的知名半导体设备上有着巨大的差距,2014年应用材料收入79.4亿美元,居全球第一,而中国35家半导体设备制造商总销售收入只有不足7亿美元。虽然中国在竞争力方面和其他国家仍有较大差距,但是中国的半导体设备产业基本上也覆盖了整个晶圆制造过程,基本的半导体设备体系已经初步形成,由于中国有巨大的半导体设备市场,加上国家对半导体制造国产化的重视,相信国内半导体产商将迎来春天。

 2.1 应用材料:全球最大的半导体设备供应商

       应用材料公司成立于1967年,是全球最大的半导体、显示屏生产设备和芯片制造技术服务企业。在过去的40多年里,应用材料不断收购Opal Technologies、Orbot Instruments、Oramir Semiconductor Equipment Ltd.、Etec Systems, Inc.、Baccini、Semitool Inc.、Varian Semiconductor等知名公司,扩大公司的规模和主营业务,目前公司所涉及的领域涵盖半导体、显示屏、太阳能、柔性电子设备等领域,所提供的技术、服务、软件遍布全球知名的半导体企业。应用材料自1984年进入中国以来,一直在中国半导体设备市场占据重要位置,2009年,应用材料公司在中国陕西西安开设了全球最大的太阳能技术中心。

       应用材料的主营业务主要由半导体设备、应用全球服务、面板相关市场三个模块构成。其业务覆盖中国台湾、大陆、韩国、日本、东南亚、美国、欧洲等,其中台湾是应用材料最大的客户。2016年,应用材料台湾地区收入占比26%,大陆收入占比21%,整个亚太地区收入占比超过83%,是应用材料最大的市场。

       应用材料全球服务的主要业务是提供一些方案来优化设备和晶圆厂性能,包括备份、升级、服务等,以及优化早期用于半导体、平板显示设备和一些自动化软件。由于应用材料的全球化市场覆盖范围巨大,客户对产品和服务的需求也是全球性的,为此应用材料打造了一个全球分布系统来有效支持应用全球服务产业的运行。在这个系统里,大量训练有素的工程师驻扎在十几个国家和82个地点附近,可以随时去给34000多台已经安装好的半导体、面板显示等加工设备提供技术方案。

半导体设备业务主要负责开发、制造、销售广泛使用的半导体加工设备,用于沉积、刻蚀、离子注入、快速热处理、检测和封装等工艺过程。应用材料提供的半导体设备是全球领先的。半导体加工设备涉及到的工艺有外延、离子注入、氧化/氮化、RTP、PVD、CVD、CMP、ECD,检测封装设备主要涉及ALD、CVD、Etch等。

        面板相关市场主要涉及一些用于制造LCD和OLED以及其他电视、个人电脑、平板、智能手机屏幕的柔性基板等等。尽管半导体和显示屏制造在技术上有很多相同的地方,但是两者最大的区别在于基板的大小和组成。用于制造显示屏的基板通常是玻璃。显示屏相关市场的增长主要在于消费者对高端电视和高分辨率屏幕的需求越来越大。显示屏相关行业设备主要包括阵列测试、缺陷评估、CVD、PVD、柔性技术等等。

       公司2016年销售额达108.25亿美元,同比增长12.07%,毛利率为41.70%;主营收入21.52亿美元,同比增长27.11%,主营毛利率19.90%,净收入17.21亿美元。在公司的主营业务中,半导体设备占据了半壁江山,近几年增速也是最快的,2016年收入占比达63%。应用全球服务则屈居第二,收入占比24%,预计未来半导体设备销售额会继续增大,应用全球服务也会继续增大。占比较小的显示屏行业也较为景气,与全球服务的差距逐年缩小。

       由于全球对半导体设备需求量的日益增长,设备的复杂度和适应范围也在不断提升,处于垄断地位的应用材料将会充分发展应用全球服务业务。应用材料公司预计,未来三年公司应用全球服务的复合年增长率将达到15%,营业收入到2020年将达到45亿美元。随着曲面屏的问世,市场上掀起追求柔性显示设备的一股热潮,应用材料将充分发挥其先进的大尺寸材料工艺,不断地在平板显示制造设备业务方面获利,公司预计面板显示制造设备同期复合年增长率预计将达到23%。

2.2 Lam Research:全球刻蚀设备行业龙头

       Lam Research(泛林集团)成立于1980年,是全球晶片制造设备商和提供半导体服务的领先者,致力于创新的解决方案,帮助客户生产更快,更精准,更节能的电子产品。David K. Lam1980年在加利福尼亚创立科林研发公司,并于1981发布第一款产品-AutoEtch 480。1984,公司首次公开发行IPO并登陆纳斯达克证券交易所。1990年Lam Research进入中国大陆市场。1997,收购OnTrak Systems, Inc.。Lam Research分别在2001和2003年获得ISO 9001:2000质量体系认证和ISO 14001环境管理体系认证。2012,Lam Research Corp.完成与加州上市公司Novellus Systems, Inc.,的合并。2015年Lam Research研发公司宣布将斥资106亿美元,以现金加股票的方式收购同业的美国半导体设备厂商KLA-Tencor 。

       Lam Research的产品技术领先业界,主要涉及半导体加工流程中的薄膜沉积、等离子刻蚀、光阻去除、晶片清洗等前道工艺方案环节以及后道的封装应用环节。在薄膜沉积环节,Lam Research提供ALTUS® Max、ALTUS® Max ExtremeFill™、ALTUS® DirectFill™ Max等钨沉积产品,结合CVD 和 ALD 技术实现高度适形的薄膜均匀沉积,满足了先进技术对钨金属化应用的需求。在刻蚀环节,Lam Research提供Versys® Metal、Versys® Metal L、Versys® Metal M等金属蚀刻产品,可用于金属硬掩膜 (MHM)的蚀刻 ,以处理常规掩膜所无法成像的过小尺寸,因而使特征尺寸的持续缩小成为可能。Lam 经过生产验证的 GAMMA 系列提供灵活的干法去胶工艺,能选择性而有效地去除前道晶圆工艺中的所有光刻胶以及先进晶圆层级封装。此外,全面的客户支持服务也是Lam Research核心竞争力之一,客户支持服务旨在在整个设备使用寿命中传递价值,从系统安装、生产上量和新技术升级,一直到设备报废前的资产管理,将每片良品晶圆的成本优化到极致。

       Lam Research营业收入从2012年开始稳步增长,2012-2017年复合增长率达到24.63%,其中2013和2017同比增长达到35%以上。Lam Research净利润波动较大,2012和2013连续两年净利润骤减,2014年开始恢复正常净利润水平,至此净利润一直稳步增长,2017年净利润涨幅惊人,达到16.98亿美元,同比2016年增长85.74%。

       Lam Research自2010年以来一直维持很高的毛利率,近几年一直保持在43%以上,2011年毛利率水平更是达到了46.24%,因此Lam Research有着很强的盈利能力。净利润水平除了2012、2013两年较低以外,其余也保持在10%以上。从2014年开始,净利润水平不断提升,2017年达到了21.19%。Lam Research主营业务集中在为存储、晶圆加工、逻辑/集成设备制造等,其中存储和晶圆加工设备占据重要位置,2017年分别占比67%和27%,根据历年数据,Lam Research在存储设备上的收入比重越来越高。

2.3 东京电子:全球领先、日本最大的半导体设备供应商

       东京电子(Tokyo Electron Limited)是日本的半导体成产厂商,是一家主要从事制造和销售工业用电子产品的公司。半导体制造设备部门致力于提供用于晶片处理,等离子体蚀刻设备,热处理系统等的涂布机和显影机。平板显示器(FPD)制造设备部门致力于提供FPD制造,等离子体蚀刻/灰化设备等的涂布机和显影剂。电子部件和信息通信设备部门提供诸如集成电路(IC),计算机和网络设备和软件的半导体产品。此外,公司还参与物流,设施管理和保险业务。

       公司收入主要来自半导体生产设备,占比高达94%,贡献毛利98%,平板显示器生产设备所占营收为6%,贡献毛利率2%,其他收入所占比例很少可以忽略不计。

       公司营业收入从2012年开始一直保持着增长趋势,从2013年开始增长率一直为正,净利润波动较大,在2013年内出现亏损,2013年利润负增长,近三年来公司利润呈现增长趋势,净利润增长率波动仍然较大。公司在2017年Q3销售额达到2805亿日元,创造了记录,同比增长18%,利润率也增加到了历史新高24.4%,各项指标较2017年Q2都有所提升。

       半导体生产设备是半导体产业的核心,有着极高的技术含量,半导体制造企业一个很大的支出就是购买半导体设备。2016年,全球的半导体支出679.94亿美元,同比增速5.01%,几乎每年有超过60%的支出是用来购买半导体设备。半导体设备中以晶圆制造设备为主,晶圆制造设备主要包括离子注入机、光刻机、薄膜沉积设备(含PVD、CVD等)、曝光显影机等等。TEL的产品主要包括半导体制造设备(涂胶显影设备、热处理成膜设备、干法刻蚀设备、化学气相沉积设备、物理气相沉积设备、电化学沉积设备、清洗设备,封测设备等)以及平板显示设备(干法刻蚀设备、涂胶显影设备)等。

       三个关键的领域,蚀刻、沉积、清洁设备有望通过下一代技术成为高附加值的设备,全年销售额同比将有所增加,蚀刻系统、清洗系统和多单元测试系统的市场份额将会有所增长。

2.4 ASML:高端光刻机的世界霸主

       ASML Holding NV(ASML)是世界领先的半导体设备制造商之一,总部位于荷兰,向全球复杂集成电路生产企业提供领先的综合性关键设备。它为亚洲,欧洲和美国的半导体生产商提供提供光刻机及相关服务。它还为客户提供一系列的支持服务,包括先进的工艺和产品应用知识,并以二十四小时服务支持。2013年5月,Cymer Inc完成了之前宣布的合并,据此,ASML控股公司收购了Cymer公司。

       公司的主要产品是光刻系统,也称为扫描仪。激光通过掩模投影,将团聚焦到已经涂上了光敏化学物质的晶圆上,当被曝光的部分被蚀刻掉时,图案就显露出来。光刻技术将芯片上的结构图案化,芯片制造商能够将晶体管集中在一起。主要用途是帮助客户缩小晶圆缩小芯片上晶体管的尺寸。对于最先进的芯片,ASML提供了许多光刻产品对客户希望打印的每个芯片模式进行优化。ASML开发了一套计量系统和控制软件来确定光刻系统能够保持在设置的最佳位置。计量系统在扫描仪曝光后测量晶圆,然后经过计算反馈到光刻系统,从而能够最大限度的生产出优质芯片。

      公司的主要系统有TWINSCAN NXE、TWINSCAN NXT、TWINSCAN XT和YieldStar、PAS 5500。

       TWINSCAN NXE 3400B 支持7nm和5nm节点的EUV批量生产;3400B结合了EUV NXE和ArFi NXT工具的生产力,卓越的图像分辨率,匹配的覆盖层以及对焦性能,提供了与ASML ArFi技术相辅相成的光刻能力;3400B将配备NA 0.33的投影光学系统和0.06 - 1工作范围的新照明器,以保持高生产率,同时实现低k1和13nm的分辨率。

       TWINSCAN XT:1460K 193-nm扫描系统是一款高生产率的双级ArF光刻工具,专为65纳米分辨率的300毫米晶圆生产而设计。TWINSCAN XT:1460K系统将变焦0.65-0.93-NA Carl Zeiss Starlith 4X缩小镜头的成像能力与AERIAL-P照明技术相结合,将ArF技术扩展到65-nm技术节点之外。TWINSCAN平台的双晶圆级技术使得一个晶圆的曝光和下一个晶圆的对准并行进行,实际上消除了开销时间,并且允许晶圆的连续图案化以获得最大生产力。离线调平系统确保了对整个晶圆(包括边缘模具)的优质对焦控制。标准配置的45瓦ArF激光器具有可变频率控制,结合整个系统的高光学传输,可提供205 wph(300 mm)的生产量。该工具准备在极低的k值下运行1值,提供出色的CD均匀性,行业领先的覆盖和长期的性能稳定性。

        YieldStar S-250D是一款独立的测量工具,可以使用基于衍射的覆盖(uDBO)和基于衍射的聚焦(DBF)技术测量产品覆盖和聚焦,以及测量ADI CD的可选功能。

       ASML收入主要来自网络系统销售,占比67%;网络系统销售贡献72%毛利,网络服务和字段选项销售所占营收比为33%,所贡献的毛利率为28%。

       公司营业收入从2009年达到低点后一直保持稳步上升,营收和增速保持在10%左右,在2012年出现负增长。公司净利润自2013年开始持续增长,在2013年之前公司净利润变动较大,在2012和2013年甚至出现负增长。近年来公司营收和净利润逐步稳定,没有再出现负增长的情况。

2.5 奥宝:全球面板检测设备龙头

       奥宝科技是全球领先的微电子产品制造领域流程创新、解决方案和设备供应商。奥宝科技在产品开发和应用方面拥有 30 余年的成熟经验,主要为印刷电路板、平板显示器、先进封装、微电子机械系统和其他电子元件制造商提供的良率提升和生产流程解决方案。公司致力于在电子产品的质量检测(读)、三维电路成型(写)和半导体制造中的蒸镀和蚀刻工艺(沟通)三个方面进行创新。读、写、沟通是公司定义的电子产品语言,公司希望通过电子产品语言为客户提供实现其产品设计理念的生产解决方案。

       奥宝科技为不同行业的不同生产工艺提供了多种多样的解决方案,主要市场包括印刷电路板制造、平板显示制造、半导体制造、太阳能硅片镀膜和文字识别。其中最主要的是自动光学检测仪(AOI)。

        公司为印刷电路板制造业和平板显示制造业提供了不同的解决方案。公司为PCB行业提供的产品是DISCOVERY 2 自动光学检测仪,它是目前PCB制造行业内使用最多的自动光学检测仪,在满足PCB制造的需求之外还能为FPC提供卷对卷自动生产模式。公司为平板显示行业提供的产品是InVision自动光学检测系统。InVision系统结合了最新的图像获取和图像处理技术,可提供出色的缺陷检测,具有业内最高的准确率。在面板生产中,InVision 系统可以用于各个工艺步骤中对所有层的检测,比如喷镀、光刻和蚀刻等步骤以后的检测。 

       公司2017 年前三季度财务报告显示,公司收入主要来自三个板块:印刷电路板(PCB),平板显示(FPD)和半导体(SD)。其中,印刷电路板业务收入2.46亿美元,占比38.2%;平板显示业务收入1.99亿美元,占比30.9%,;半导体业务收入1.86亿美元,占比28.9%;另外公司还有文字识别业务和太阳能硅片镀膜业务,分别收入1190万美元和140万美元,占比为1.8%和0.2%。

       公司营业收入在过去两年的每个季度中都保持了稳健增长。营业收入同比增速在2015年第四季度触底后逐渐回升到20%的位置。季度营业收入从2016年第二季度开始加速上涨,至2017年第三季度达到2.46亿美元。2017年第一季度的营业收入下滑主要是由于季节性波动。公司2017 年前三季度共录得营业收入6.44亿美元,相较去年同期的5.91亿美元增长了9%。总体来看,符合泛半导体超级景气周期。

       公司的净利润和营业收入相比则显现出更大的波动性。净利润同比增速在2015年第四季度下降到23.4%,是2015年的最低点。进入2016年后,净利润同比增速开始回升,但是又在2016年第二季度和2017年第一季度分别下降到2.6%和-5.3%。到了2017年第三季度,净利润同比增速为47.9%。季度净利润在2016年第二季度达到三年内的低点1334万美元,之后开始上升;2017年第三季度公司季度净利润为3655万美元,为三年内历史最高。公司2017 年前三季度共录得净利润7650万美元,相较去年同期的5381万美元净利润增长了42.2%。总体来看,公司季度净利润在上涨趋势中虽然有两次大幅下降的记录,但仍然大致符合泛半导体超级景气周期。

       奥宝科技自创立起就是一家重视研发的公司,常年研发费用占比在15%以上。过去三年中,公司研发费用从2014年的8870万美元增长到16年的1.07亿美元;2017年前三季度的研发费用加总为9070万美元,占营业收入的14.1%。公司所拥有的专利数量从2014年的645件增长到2016年的728件,专利总量从1010件增长到1130件。

3 上游材料硅晶片:五大金刚占据全球90%以上市场

3.1 硅晶片供不应求所引发的硅片危机

       半导体行业近十年来的突飞猛进,带来上游晶圆需求的不断增长。硅晶圆行业受到今年供不应求的困扰,而下游客户也是互相追赶来确保他们的市场份额。硅片供不应求的局面将持续更长时间,明年的供应有可能进一步收紧。就需求而言,预计未来10年里,人工智能、物联网、自动驾驶和智能手机的发展将使得半导体销售收入达到4.5-5.5%,即逻辑、存储器、射频连接和模拟将消耗更大的晶圆容量和硅晶圆。在供应方面,前五大硅片制造商控制着全球90%以上的市场以及专有的晶棒生长技术,以及自行设计的设备背后的机密,因此硅片制造领域有很高的进入壁垒。尽管市场期待硅片供应量的增加,但大多数供应商仅仅优先考虑盈利能力,只会扩大承诺长期合同的客户。

       根据SEMI发布的硅晶圆产业分析报告,2017年第2季全球半导体硅晶圆出货面积达2978百万平方英寸,连续5个季度出货量创下历史新高纪录。2017年以来半导体硅晶圆供货持续吃紧,出现久违8年的涨价情况。12寸硅晶圆上半年累计涨幅已达20%,下半年进入传统旺季,价格可望续涨20-30%。

       硅晶圆涨价一个最直接的影响就是我们平常使用的各种电子电器、PC、手机等的入手价格提升,从而使消费者的消费成本增加。硅晶圆是通过种种工序之后而被从单晶硅棒上切割下来的一个小圆片,它是制造各种半导体、集成电路必须使用的核心材料,所以硅晶圆价格的变动会带来的一系列的"蝴蝶效应",即所有环节所增加的成本都在无形中转移给了消费者。

       从下游看,硅晶圆涨价是因为下游需求居高不下,硅晶圆出货量远远跟不上需求量的步伐。2015年以前,半导体硅晶圆的出货量一直较为稳定,2016年在全球DRAM和3D NAND Flash出货量大幅增加的带动下,半导体硅晶圆的出货量增长势头明显,2016年硅晶圆出货量达到10738百万平方英寸,同比增长2.9%。但由于全球硅晶圆国际几大工厂的产能有限,且产能利用率全部已经达到了100%的水平,导致出货量仍旧跟不上下游需求的步伐,进而造成硅晶圆价格出现大幅上涨的情况。

       2008年以来,全球硅片行业投资不足,自2017年初以来供应短缺,从300mm开始,然后是200mm,现在是150mm的晶圆。随着摩尔定律的推进,半导体的制程已经逐渐微缩到10纳米,22/20nm以下的制程对300mm的晶圆需求不断上涨,22/20nm及以上的制程对300mm需求不断减小。

       硅片厂一直以来都是巨头垄断的企业,前五名硅片厂占据了90%以上的市场。2007年,五大硅片厂日本Shin-Etsu(信越)、日本SUMCO、德国Wacker Siltronic、美国MEMC、韩国LG Siltron占据了90%以上的市场,到2016年,前五大硅片厂依旧占据90%以上的市场份额,其中日本两大硅片厂信越和SUMCO依旧占据了50%以上的市场。经过十年的发展,GlobalWafers收购了MEMC,市场占比17%,排名第三,Siltronic和SK Siltron分别占比11%和9%,位列第四和第五。国内硅晶圆产能规模小,仅仅对8英寸及以下的硅晶圆制造技术有所掌握,在12英寸及以上规格的硅晶圆的制造技术仍是空白。国内硅晶圆制造领先企业正在加紧扩产8英寸硅晶圆,不断提升12英寸硅晶圆的技术研发投入。

3.2 日本信越:全球最大的半导体硅片工艺商

日本信越化学工业株式会社(Shin-Etsu Chemical) 是日本首屈一指的化工企业,于1926 年成立。目前在全球范围内拥有员工18000 多人,在亚洲、欧洲、北美和南美多个国家拥有研发中心与制造工厂。

       信越化学在在日本各个地方都设有分工厂和分店,除此之外,信越化学在日本还设有5个工厂、6个研究所,以此为中心辐射全球。

       信越化工目前主要包括六大事业部,分别为PVC/化成品业务、有机硅业务、特种化学品业务、半导体硅材料业务、电子功能材料业务和其他相关事业等。PVC/化成品业务主要包括PVC、甲醇、氯甲烷和苛性钠等产品,有机硅兼备无机及有机的特性,并且是具有耐热性,耐寒性,耐候性,防水性,消泡性,粘着性,离型性,电气绝缘性等多重性质的高性能树脂,被广泛应用于有机硅橡胶、密封剂、树脂改性剂等。效能化学品主要包含纤维素衍生物、人工合成信息素、合成香料和金属硅等产品。纤维素衍生物是由天然高分子所形成的环保性材料,主要用于建筑土木、陶瓷工业、纸加工业、医药及化妆品等领域中,到目前为止信越化学拥有日本国内最大的市场占有率。对于半导体硅事业,信越集团最早研制成功了最尖端的300mm硅片及实现了SOI硅片的产品化,并稳定供应着优质的产品。同时,一贯化生产发光二极管中的GaP(磷化镓),GaAs(砷化镓),AIGaInP(磷化铝镓铟)系化合物半导体单晶与切片。信越集团今后将会更加努力提高已获世界最高评价的单晶化技术,高度加工技术及质量管理技术,并持续稳定地供应IC用硅片。

       信越化学之所以能占据全球最大的半导体材料市场份额,其独创的营业-开发-制造三位一体的产品制造模式发挥了巨大的作用。信越化学以营业,开发,制造的三位一体独创性研究开发体制来密切配合客户需求,并进行各项开发研究。即通过营业活动,将争得的市场需求传达给开发部门,以此来设定研究主题。开发部门按照所设定的主题进行原料的开发,同时,在与制造部门密切配合的基础上,利用工厂设备,进行以量产化为目标的实践性开发研究。且为追求效率,信越化学将所有R&D据点设置于厂地内,并与各事业,制造部门紧密结合。

       另外,信越化学的研发实力雄厚,累计专利数达到17000多项,仅2015财年,信越化学在全国各地就获得了1779项专利。

       信越化学营业收入多年来一直维持较高水平,2017年较2016年略有下降,但依然维持在12374亿日元的收入。公司净利润水平从2012年开始一直稳步增长,2017年净利润达到了1759亿日元,同比增长18.19%。

       从销售额来看,信越化学PVC/化成品占比最大,达到34%,半导体硅业务以21%位居第二位。从净营业收入上看,半导体硅占比最大,为27%,PVC/化成品占比26%位居第二位,因此可以看出,半导体硅的毛利率水平较高。

        信越化学毛利率和净利率水平一直很稳定,毛利率维持在25%左右,净利率维持在10%左右,从2015年开始,毛利率和净利率开始逐渐上升,2017年毛利率达到29.82%,净利率达到14.02%。

       信越化学设备投资额从2009年开始逐渐降低,到2014年降至最低点,从2015年开始,设备投资额进行新一轮的上涨,到2017年已经达到1456亿日元,预计2018年还会继续增长,达到1800亿日元。

3.3 SUMCO:世界硅片市场市占率亚军

       SUMCO,全名Silicon United Manufacturing Corporation,前身Osaka Special Steel公司成立于1937年。1992年合并了Kyushu电子金属公司,1998年又合并了Sumitomo Sitix集团并更名为住友金属工业公司。1999年,住友金属公司、三菱材料和三菱硅材料公司成立联合硅制造公司,从事300mm硅片制造。2002年,住友金属工业的硅制造部门、联合硅制造公司以及三菱硅材料公司合并成立住友三菱硅公司,2005年更名为SUMCO集团并于当年11月份上市。SUMCO在半导体硅片市场占比约30%,海外销售率接近80%。SUMCO研发实力雄厚,截止2016年底,SUMCO已经获得超过3000件专利。

       2006年,SUMCO宣布建造一座新的12英寸晶体生长(CZ)工厂在伊万里工业园区,当时的产能仅为760k/月不足以满足市场的需求。2007年,SUMCO决定到2009年底将产能扩大到1400k/月。

       晶圆生产设备由SUMCO集团内自行建造,抛光设备主要从住友金属精细技术(Sumitomo Metal Fine Technology)购买(原柏原机械)。 Sumitomo Metal Fine是一家全资子公司住友金属工业的子公司和住友金属工业与日本新日铁(Nippon Steel Corp)合并为新日铁住金(Nippon Steel&Sumitomo Metal Corp),此外,SUMCO从三菱材料购买多晶硅。

       硅晶片是制造半导体的主要原料,硅晶片是世界上最平坦的物质,同样硅晶片也是极度清洁的,不能沾染一丝杂质微粒。因此,最高质量的硅晶片的生产需要极高的工艺水平。SUMCO主要将从二氧化硅中提取出的多晶硅进行加工处理,通过单晶硅的拉伸工艺使之成为单晶硅锭,然后进行切片成为硅晶片投入市场。

       单晶硅拉制工艺:现将二氧化硅融化进行提纯并提取纯度为99.999999999%的多晶硅,SUMCO从其他公司获得高纯度的多晶硅,并将其融化在充满惰性气体的石英坩埚中,通过晶体生长技术制取单晶硅。

       硅晶片制造工艺:在硅片制造工艺中,单晶硅锭被切成一片片厚度不超过1mm的圆片,然后将这些圆片进行研磨、镜面抛光等高级制造工艺使之成为极度平坦和极度清洁的硅晶片。

       公司的主营业务为半导体硅片的制造,目前产品类型包括高纯单晶硅锭、高质量抛光硅片、AW 高温退火晶片、EW 外延片、JIW 结隔离硅片、SOI 绝缘体上硅、RPW 再生抛光硅片。 在高纯抛光硅片、退火晶片和外延片方面可以提供300mm大尺寸产品,SOI硅片可以提供200mm尺寸产品。

       硅晶片产品对质量和工艺有着极高的要求,世界主要的硅晶片厂都有核心技术用来维持自身在市场的份额。随着市场对小型化电子产品的需求,目前的半导体工艺制程已经达到10nm左右甚至以下,这对硅晶圆的品质有着极高的要求,将在原子层面减小晶体缺陷,包括杂质、表面不平整、附着颗粒和其他不完美因素。在SUMCO单晶硅生长熔炉中,单晶硅以完美的方式生长,硅原子以整齐的方式排列,没有晶体缺陷。SUMCO对晶圆表面平坦度的追求也堪称极致,通过研磨和镜面抛光,将晶圆表面高度差控制在0.00001mm以下。另外,硅晶片的加工环境必须极度清洁,SUMCO利用最新的自动化设备和最严苛的质量控制将污染物控制到接近0的标准。

       SUMCO在2008之前收入较为客观,2007年营收4749亿日元,净利润748亿日元。自从2009年全球经济下滑,SUMCO营业收入剧烈下滑,净利润呈现负数,达到-1004.72亿日元。2009年春季之后,半导体订单受到个人需求的强劲推动,2010和2011年营业收入较2009有明显增长,但是受到金融危机的影响,晶圆加工下降,SUMCO依然处于亏损。从2012年开始,SUMCO开始恢复盈利。2016年随着便携式电子产品、物联网、汽车电子的普及,全球对晶圆需求量猛增,半导体硅晶圆市场开始强烈复苏,2017年8月,公司宣布将在2019年扩大产能,将12英寸容量增加至110k /月。

       从收入上看,SUMCO以200mm和300mm硅晶片为主,分别占比38%和41%,随着SUMCO产能的扩充,300mm比重将进一步升高。从地区上看,亚洲和日本收入占比最大,两者加起来比重超过75%。近年来,日本本土的收入占比越来越小,SUMCO海外收入占比越来越多,意味着SUMCO国际竞争力越来越强。

       同样受到金融危机的影响,SUMCO在2010和2011年效益不理想,从2012年开始毛利率和净利率水平开始恢复,2016年毛利率达到23.04%,净利率达到9.88%。SUMCO的前两名客户是住友和三星。住友是一个贸易公司,背后的主要客户是台积电。2016年,住友和三星占SUMCO收入的14%和11%,他们俩已经占多年来SUMCO收入的20%以上。

       200mm和300mm晶圆片需求量逐年增加,预计晶圆片供应不足将持续到2018年。2019年300mm晶圆可能会保持短缺,而200mm / 150mm晶圆供应可能在2019年恢复平衡。总体来看,2017年晶圆稀缺比率达到4%,供应量在2017-2020年间以5%的年复合增长率增长而需求量以6-8%的年复合增长率增长。预计SUMCO在2018年将提高所有晶圆的价格,其中300mm提高22%,200mm提高21%,150mm提高10%。

3.4 Siltronic:拥有顶级晶圆抛光、外延工艺的硅片商

       Siltronic AG(世创电子材料)是一家总部位于德国慕尼黑的超纯硅晶片供应商,也是全球首个推出300mm晶圆的公司。Siltronic前身是成立于1968年的Wacker-Chemitronic GmbH,1994年更名为Wacker Siltronic GmbH,2004年再次更名为Siltronic AG并开始生产300mm硅晶片。2014年1月起,公司与三星成立合资公司(公司持股78%),在新加坡运行了全球最大的200mm和300mm硅片厂,产能分别为23万片/月和32.5万片/月。

       Siltronic的营业收入从2010年开始至2016年期间变动不是很大,2013年营收甚至出现了负增长的情况,公司营业收入状况表现并不十分优良,公司的盈利能力较差,在2016年之前连年亏损,但是亏损的数量有所降低,从2016年开始才稍微好转,在公司营收水平变化不大的情况下,公司逐年亏损减少在2016年终于实现盈利,与晶圆短缺硅片价格上涨和公司自身盈利情况有所改善不无关系。

 

       Siltronic在2011年前毛利率水平较高,2011年达到了38.47%,从2012年开始,毛利率和净利率水平剧烈降低,净利率跌了负值。从2016年开始,毛利率和净利率水平开始复苏。随着科技的发展,2016-2019存储器位密度将提升33%,位需求量将增加40%,从而导致晶圆需求量增加7%。预计到2020年硅晶圆需求量将达到1.9kw/月。近年来,200mm的硅晶圆需求逐渐趋于稳定,300mm的硅晶圆需求增长强劲, Siltronic将注重未来成长空间大的300mm晶圆和有吸引力的200mm晶圆。

       Siltronic的主要产品是硅晶片,超纯硅晶片是几乎所有半导体器件的基础,是全球电子行业的重要基础,凭借不同的直径、材料属性和表面质量,世创电子材料的广泛产品范围涵盖了全球半导体行业的具体要求。

硅晶圆的加工过程主要包括外圆磨削、线切割、边缘切割、激光打标、精研、清洁和蚀刻、抛光、外延等。Siltronic主要涉及晶体拉制、晶圆切割、晶圆抛光、晶圆外延技术等。Siltronic拥有综合全面的EPI反应器(外延反应器),能够提供与最广泛技术要求最佳匹配的解决方案。

       硅晶片的抛光在平整度和表面质量方面有着极高的标准,将CZ或FZ晶体经过化学机械抛光过程可获得几乎完美的表面。Siltronic提供为直径从125mm到300mm硅晶片抛光服务并且可以根据客户要求,在制造过程中使用各种掺杂剂,如硼,磷,红磷,砷和锑。

       硅晶片经过抛光工艺后,接下来就得进行外延工艺。外延是在硅晶片的抛光晶面上沉积附加的单晶硅层的过程。该工艺可以独立于抛光的衬底来选择材料特性,从而在衬底和外延层中产生具有不同特性的晶片。这些单晶表面层对于制造高度集成的半导体元件(IC),图像传感器(CIS)和某些功率半导体是必不可少的。Siltronic提供直径达300mm的外延片。虽然300毫米EPI晶圆主要用于高度集成的半导体元件(IC),但较小的直径也应用于功率应用。为了满足各种要求,Siltronic可以根据客户的要求设计基板和外延层。

3.5 GlobalWafers:台湾最大的硅片供应商

       GlobalWafers(环球晶圆股份有限公司)的前身为中美硅晶制品股份有限公司的半导体事业处,中美硅晶集团于1981年成立于新竹科学工业园区,是目前国内最大的3英寸至12英寸半导体硅晶圆材料供货商,同时也提供优质的太阳能晶圆及晶棒。

       为使旗下事业部各自有更大的成长动能与更显著的经营绩效,中美硅晶于2011年10月 1日完成企业体的独立分割,正式将半导体事业处分割独立而成为环球晶圆股份有限公司。环球晶圆为国内半导体产业最大的 3英寸至12英寸专业晶圆材料供货商,拥有完整的晶圆生产线,由长晶、切磨、浸蚀、扩散、抛光、磊晶等制程,生产高附加价值的磊晶晶圆、抛光晶圆、浸蚀晶圆、超薄晶圆、深扩散晶圆等利基产品。在技术信息提供、产品共同开发及售后服务质量,均深获国内外客户之肯定。产品应用已跨越电源管理组件、车用功率组件、信息通讯组件、MEMS 组件等领域。今后环球晶圆将持续致力于半导体产品的扩充及质量的提升,成为客户最佳的晶圆供货商,提供全方位的服务,并将致力达成与客户共同成长,与员工追求卓越,为股东创造价值之三赢目标。

       环球晶圆专注于半导体级硅产品领域相关之技术与生产研发,可以提供的硅片产品包括抛光片、扩散片、退火晶片、磊晶片等。产品应用已跨越电源管理元件、车用功率元件、信息通信元件、MEMS 元件等领域。生产基地横跨美洲、欧洲及亚洲,总计拥有16座工厂坐落于全球10个国家,其产能已达经济规模,而工程师与生产线人员在制程与操作技术成熟,加上本公司有效管理制程且分布式之多样化经营策略,使得生产效率大幅提升,单位成本亦相对降低。

       公司2013年以来营业总收入的水平比较稳定,在三年之内都没有较大的变化和提升,同比增长率甚至出现负值,在2017年表现良好,营收和同比增长率都有了比较大的提升,在净利润方面,2012、2013、2014年三年中净利润与营收相一致,变化不大,在2016年营收出现较大提升的同时净利润反而有所下滑,2017年公司的净利润情况表现良好,出现了较大的提升实现了较大增长,相应的提升可能与全球半导体硅晶圆缺货浪潮有关,12寸硅晶圆的价格大幅提升,环球晶圆的订单已签至2020年,预计未来环球晶圆的营收和净利润仍将保持着较高水平的增长。

       环球晶圆毛利率水平较好,常年稳定在20%以上,2015年达到了26.60%。公司十分注重研发投入,从2015年开始,研发费用呈递增趋势。环球晶圆历经多年投入“单晶硅晶体成长技术及晶圆精密加工技术”和“硅磊晶沉积技术及SOI晶圆接合技术”之开发,不管在单晶生产力的提高、晶体缺陷密度的控制、晶体质量的提高、晶圆平坦度提升、原子级抛光晶圆表面处理技术、晶圆强度提升厚度下降等皆已达到或超越国际指标,多项技术指标成为国际上的标竿。而在硅基材料外,目前也针对宽能隙晶圆材料开发投入研究,以在硅晶圆的技术基础上建构宽能隙材料的技术能力,成为全方位的晶圆材料供应商。截止到2017年,环球晶圆共获得1200多项专利。

       公司的主要产品分为硅晶棒和硅晶圆。公司主要生产2寸至12寸的晶圆,晶圆的种类包括CZ、MCZ、FZ和NTD。主要可分为粗晶片、平晶片、高亮度晶圆、单抛晶圆、双抛晶圆、扩散晶圆、深扩散晶圆、SOI晶圆和高功率电力电子晶圆。硅单晶棒为硅元素在特定的晶向上做排列而形成,利用掺杂技术可以决定硅单晶棒的种类以及相对应的电阻。环球晶圆的研发团队不断凭借着先进设备及精湛的核心技术开发硅晶圆产品,增加产品多样性以满足客户各式各样的需求。

       粗晶片是晶棒经过机械切割之后所产生的晶片。环球晶圆的粗晶片有良好的中心厚度、厚度均匀度、弯曲以及翘曲的特性。为客户的接续制程提供优质的经济型基板。平晶片是由粗晶片经过研磨而成的晶片。磨平制程可以减少粗晶片的表面粗糙度以及机械损伤,并可更进一步的改善几何特性。其提供的平晶片适合作为二极管应用基板并且已被来自世界各地的客户广为采纳。平晶片经过酸蚀或碱蚀的制程变化为浸蚀晶片。浸蚀晶片更进一步的减少了平晶片的表面粗糙度以及机械损伤,浸蚀晶片(尤其是以MCZ法长晶制成的)为二极管应用提供最高等级的选择。

       扩散片透过制程控制将不同特性物质以热处理的方式由芯片表面扩散到指定深度与浓度,公司扩散片已获得车厂供应链认证合格

       深扩散芯片提供深度介于 100 微米至 210 微米的扩散层,可针对客户的不同电压需求进行客制化。

       抛光片是单面或双面被抛光成具有原子级平坦度的硅芯片。我们提供的抛光片在平坦度上可满足各式的的客户规格。我们的抛光片经常被客户使用在电力功率控制器件以及集成电路之应用。

4 下游集成商:正在崛起的中国泛半导体行业龙头

4.1 京东方:大国崛起的现代工业缩影

       在目前中国液晶产业中,京东方在资产、利润、产量、生产线数量、技术水平等各个方面都是国内第一。目前,京东方在全国拥有12条液晶生产线,总投资额超过3000亿元,是中国工业史上单个企业迄今为止最大的投资额。京东方的出货量2016年占全球22.3%,超过了韩国LG,成为世界第一。

为契合全球产业生态从后互联网时代向第四次产业革命方向的转型进化,公司目前定位为“为信息交互和人类健康提供智能端口产品和专业服务的物联网公司”。公司主营业务包括显示和传感器件、智慧系统和健康服务,其中显示器件业务是公司核心业务。

       公司收入主要来自显示和传感器件业务,占比81.39%,毛利占比89.52%;智慧系统产品业务收入占比16.72%,但由于智慧系统产品毛利率较低,导致其毛利占比只有5.18%;智慧健康业务占比0.99%,毛利贡献1.91%。

       公司营业收入近年来一直保持稳健增长,归属于母公司股东的净利润在2015年和2016年上半年有所下滑,异动原因在于公司受到世界经济下行压力大、复苏缓慢且不平衡等因素影响,同时国内“811汇改”的实施使得人民币汇率大幅贬值,公司由此产生账面汇兑损失约8.15亿元。2017年上半年,公司坚定执行DSH事业战略,市场份额进一步扩大,降耗增收成绩提升,重大建设项目进展顺利,实现营业收入446亿元,同比增长69%,实现净利润43亿元,同比大幅增长。

       公司2017年第三季度财务报告显示,公司前三季度盈利64.76亿元,相较去年同期1.4亿元净利润大幅增长,一方面公司半导体显示行业景气度相对去年同期较高,另一方面也显示了公司核心创新能力的提升以及持续精益管理带来的业绩兑现。

   

       公司注重技术创新,不断加码研发投入:京东方坚持自主创新和“技术领先、全球首发、价值共创”创新理念,不断加强专利攻防体系建设,强化自主创新能力,保持技术和产品的前瞻性和领先性,全面提升全球竞争力。公司2016年申请专利数量达7570件,授权专利超过3000件,累计可使用专利超50000件,在汤森路透《全球创新报告》“半导体类企业创新力”中京东方排名全球第二。公司注重研发投入,研发费用逐年增加,2016年研发费用41.39亿元,2017年上半年研发投入达到31.69亿元,占公司营业收入7.1%。

       京东方是半导体显示领域全球领先供货商。公司在显示面板领域与包括三星、 LG、海信、康佳、联想、戴尔、惠普等在内的国内外知名客户保持了长期、可持续的合作,是众多国际一线品牌的第一供应商。公司面板行业各细分市场占有率保持业内领先,根据IHS Markit(全球性信息咨询公司)数据显示,截止6月底,智能手机LCD显示屏、平板电脑显示屏、笔记本电脑显示屏市占率继续保持全球第一。2016年,公司显示器显示屏业务全球第二,电视显示屏业务全球第三。

       公司快速布局AMOLED和大尺寸TFT-LCD生产线,产能和技术双重保障。目前公司已投产或正在建设产线共12条,其中已投产9条,今年下半年和明后两年投产产线3条,包括合肥10.5代线、绵阳6代AMOLED产线以及武汉10.5代线。2017年上半年,公司不断强化精益管理,优化瓶颈工艺,深化产能挖潜,北京、合肥、重庆8.5代线产能创新高;重点项目良率明显提升,产品结构优化效果显着,竞争力持续提升。

       LCD供需格局转变,供给端持续压缩到中韩两强争霸,需求端持续稳定增长,面板周期被终结。随着日韩逐渐缩减LCD产能,液晶面板行业迎来中国厂商主导的时代。京东方瞄准面板大尺寸化,布局多条高世代线。预计明后两年公司将迎来合肥和武汉两条10.5代线量产,拥有全球最大的10.5代线产能。从供需两端来看,海外巨头的加速退出将使得LCD供给端压缩到中韩两强争霸,未来供给端产能增长有限且主要位于国内;需求端保持稳定增长,大尺寸高端电视是大趋势,结合公司大世代产线未来3年的相继量产,公司有望引领国内LCD新产能增长,主导大尺寸电视面板的定价权。

        OLED势头强劲,京东方率先量产优势明显。随着OLED渗透率的不断提升,各面板厂商开始加速布局OLED产业线。韩厂方面,三星牢牢占据全球97%的OLED市场份额,LGD积极转型将新投资全部投放在AMOLED领域。台厂、日厂在OLED的投资方面较为保守,当前以提高LTPS份额为主。大陆厂凭借政策和资金支持,在a-Si、LTPS、AMOLED全线发力。但受限于产线量产和产品良率的瓶颈,我们预测未来两至三年OLED供需很难实现完全平衡,京东方作为国内首家实现柔性OLED量产企业,优势明显,将在技术和产能方面率先进入第一梯队。

       京东方是继三星、 LG之后全球第三家、国内第一家实现柔性 OLED 量产的企业。公司成都第6代柔性AMOLED生产线已于今年5 月11日点亮投产,已于今年10月底提前量产。绵阳第6代柔性 AMOLED生产线已开工建设,预计将于2019年实现量产。随着这两条柔性 AMOLED产线陆续投产,公司将奠定在柔性 AMOLED领域的领先地位,并且具备为全球品牌厂商提供高品质柔性AMOELD屏幕的能力。

 

4.2 中芯国际:正在崛起的中国“芯”制造

       中芯国际成立于2000年,是全球领先的集成电路晶圆代工企业之一,也是中国内地规模最大、技术最先进的集成电路晶圆代工企业。公司可提供从0.35微米到28纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。公司于2004年在港交所和纽交所上市。中芯国际是中国大陆第一家率先投产8寸和12寸晶圆产线的集成电路晶圆代工企业,也是目前中国大陆唯一一家制程工艺水平达到28纳米并且同时提供28纳米PolySiON(多晶硅)、28纳米 HKMG工艺的晶圆代工企业。

       中芯国际拥有全球化的制造和服务基地。中芯国际在上海有一个300mm晶圆加工厂和一个200mm大型晶圆厂;在北京有一个300mm大型晶圆厂和一个拥有先进制程的300mm晶圆厂;在天津和深圳有一个200mm加工厂;在江阴有一个合资300mm厂;在意大利有一个控股的200mm晶圆厂。中芯国际总部在上海,在美国、欧洲、日本和台湾地区设立营销办事处、提供客户服务,同时在香港设立了代表处,产品远销美国、欧洲、日本和台湾。

       公司从2012年扭亏为盈开始,经历了开疆拓土快速发展的5年历程,成为全球发展最快的集成电路晶圆代工制造企业之一。按照ICInsights的统计,按照营收排名,公司已成为全球第四大晶圆代工企业(不包括英特尔、三星电子等IDM企业),在全球代工市场的占有率达到6%。

       近年来由于国内集成电路发展迅猛,中芯国际作为中国大陆晶圆代工龙头业绩表现良好,2012-2016营收的年均复合增速达到14.3%,归母净利润年均复合增速高达101.7%。2017年第二季度收入7.51亿美元,较上季度下降5.3%,主要是因为市场疲软。受深圳新工厂的建设投入、新产能的扩充所带来的折旧费用、以及先进制程技术的研发投入影响,2017第三季度净利率下降至3.97%。由于28纳米产线良率处于较低水平,产能利用率减少,加上部分客户制程转换,价格竞争压力下,毛利率环比下降8.7%。另外公司加大了短期研发费用,也导致17年这几个季度利润的降低,但为未来更大规模的发展做好准备,2018年第一季度有望成为毛利率上行的拐点。

       从地区来看,2017年第三季度营收有45.7%来自于中国,中国贡献的收入比重环比上升0.4%,同比降低5.9%;来自北美地区的收入占比从2016年第二季度的26.5%逐季回升,2017年第三季度的占比已达到41.9%;欧亚地区的收入占比持续下滑,从2016年第二季度的21.5%下滑至2017年第三季度的12.4%。随着半导体产业链向中国转移,以及国内芯片设计公司的崛起,未来中芯国际来自中国地区的收入有望持续增长。

       从芯片应用场景来看,公司收入主要来源于通讯设备与消费电子类产品。2017年第三季度电脑和消费电子收入比重环比有所下降,通讯产品的比重环比上升1.6%;其他类业务主要包含了汽车与工业类产品,未来物联网以及智能汽车的发展将是集成电路产业新的推动力。

        从制程技术指标来看,40/45纳米、55/65纳米、0.15/0.18微米贡献了绝大部分收入,28纳米的收入占比持续提升,2017年第三季度已接近8.8%,与第二季度6.6%相比增加了2%,与2016年第三季度1.4%相比增加了7.4%。预计未来随着产能扩增、技术的升级和良率的改善,28纳米贡献的利润比例将会有所上升,也会带来公司整体收益的提高。

       公司的产能一直处于高负荷运行状态,产能利用率高于全球晶圆代工厂的平均水平。2017年第三季度产能利用率达到83.9%,由于扩产的原因略有下降但仍处于高位,产能从2017年初的每月40.6万片提高至2017第三季度的每月44.8万片。公司第三季度产能利用率83.9%,环比下降2.1%,同比下降13.7%,相比前三年的高产能利用率公司进入了过渡期,为下一阶段成长准备好技术和工厂。短期来看公司的成长动力来源于28纳米、闪存、指纹识别传感器和电源管理芯片,长期来看公司需要加快执行速度,将资源聚焦于关键技术平台,在集成电路产业的发展浪潮中受惠。

       在摩尔定律的驱动下,半导体代工厂商需要持续投入研发来升级更先进的制程工艺。公司一直以来都在先进制程研发方面投入,近五年的研发开支占收入比重大部分超过10%,2017年上半年的研发费用投入达到了14%的占比。截止到2016年,公司累计专利数量达到6500多件,近五年每年新增专利数量超过700件。

       考虑到未来国内市场需求仍处于增长态势、以及产品技术的升级需要,公司2017年计划用于晶圆厂运作和技术研发的资本开支约23亿美元,资金主要用于扩建北京自身的12寸晶圆厂和拥有大部分权益的12寸晶圆厂、深圳8寸晶圆厂、上海和深圳的新项目、14纳米FinFET技术的研发等项目。

       未来公司的发展将重点聚焦于满足客户需求、技术储备和持续的盈利上。公司计划将天津8寸晶圆厂发展成全球最大的8寸晶圆代工线,上海将重点打造高端12寸先进制程晶圆代工线,而作为中国大陆南方第一条12寸晶圆线的深圳厂则聚焦于12寸成熟制程技术的晶圆代工。

        自45纳米工艺技术于2011年被攻克之后,以中芯国际(SMIC)为代表的IC制造企业积极开展28纳米工艺技术的研发。中芯国际的28纳米生产制程经过几百人研发团队和近三年时间,于2013年底实现产品在上海试生产。2014年高通与中芯国际宣布了将双方的长期合作拓展至28纳米晶圆制造。中芯国际藉此成为中国内地第一家在最先进工艺节点上生产高性能、低功耗手机处理器的晶圆代工企业。2015年9月,中芯国际28纳米工艺产品将基本上实现量产。首先量产的将是PolySiON工艺,下一步集中在HKMG工艺。2017上半年,中芯国际来自28纳米的收入已经增长至占晶圆总收入的5.8%,较2016年同时期增长已达13.8倍。自2013年底以来,中芯国际一直加大28纳米的研发, 28纳米制程的收入占比也因此自2016年以来得以快速提升,从16年第一季度不足1%到17年第三季度的8.8%,28纳米制程一次次创下新的记录。从需求端来看,随着28nm工艺的成熟,市场需求呈现快速增长的态势。从2012年的91.3万片/年到2014年的294.5万片/年,年CAGR达79.6%,并且将延续到2017年。2017年以后由于高端制程的突破,市场对于28纳米的需求将不再增加,但是将继续保持400万片/年的需求量,如此巨大的市场给中芯国际28纳米的收入占比提供了巨大的增长空间。

       但是,一直以来,高端28nm HKMG制程良率低成为制约中芯发展瓶颈。公司28nm制程采用Poly/SiON低端技术,而高端HKMG技术目前良率仅40%不达预期。Poly/SiON功耗表现较好且价格较低,工艺简单;但HKMG可提供较佳的效能表现,能大幅减小漏电流,降低晶体管尺寸,因此运算取向与高阶电子产品多采用HKMG技术。

        2017年10月16日,中芯国际宣布赵海军和梁孟松担任中芯国际联合首席执行官兼执行董事。这是中芯国际第一次采取Co-CEO制度,在中国半导体企业中也是首例。梁孟松博士毕业于美国加州大学伯克利分校电机工程及电脑科学系,博士论文指导教师是FinFET的发明者胡正明教授。梁孟松博士在半导体业界有着逾三十三年经历,从事内存储存器以及先进逻辑制程技术开发,拥有逾450项半导体专利,曾发表技术论文350余篇。纵览梁孟松的职业生涯,不论其任职于台积电或是三星,均为其在职企业带来了技术的突破:梁孟松在台积电时,台积电在130纳米工艺击败IBM,当时负责先进模组的梁孟松居功至伟;梁孟松2011年加入三星后,三星的制程演进路线由32纳米/28纳米 Planner技术直接跳阶到14纳米FinFET技术,并在2014年底开始量产。赵海军博士在北京清华大学无线电电子学系获得工程学士学位和博士学位,在美国芝加哥大学商学院获得工商管理硕士学位,拥有25年集成电路技术研发和工业生产经验。梁孟松拥有雄厚的技术研发实力,赵海军拥有先进的企业管理能力,两者的的联手协作,将发挥1+1>2的综效,把中芯国际带领到一个新的高度,为推动集成电路产业发展做出贡献。

       据赛迪顾问预计,中国28nm制程服务市场仍有需求缺口,2018年28nm制程服务需求为454万片/年,而台积电、联电双雄扩产之后28nm总供给为436.8万片/年,存在17.2万片/年需求缺口,公司28nm产能可消化17.2万片/年的需求缺口。梁孟松此次加入中芯国际,给中芯国际突破28纳米HKMG低良率的问题带来巨大的技术支持,叠加巨大的需求缺口,公司业绩有望大幅增加,势必会提高中芯国际在市场的竞争力。虽然短时间内难以和台积电抗衡,但是和联华电子、格罗方德等二线晶圆代工厂还是有能力进行正面抗衡的,未来的28纳米格局将成为“一超五强”。

4.3 台积电:横扫千军,雄踞晶圆代工市场最高点

       台积公司成立于1986年,是全球首创专业集成电路制造服务的公司。公司主要从事研究,开发,制造和集成电路(IC)的相关产品经销。该公司的代工部门从事制造,销售,包装,测试和集成电路等半导体器件的计算机辅助设计,以及面具制作服务。它的其他部门还从事研究,开发,设计和提供系统级芯片(SoC),以及研究,开发,设计,制造和销售固态照明设备和太阳能相关的技术和产品。其产品和服务应用于电脑,通讯和消费电子产品等等。

       公司的主营业务比较单一,晶圆制造贡献了公司几乎100%的业务收入和毛利。晶圆代工是公司的主要业务。

       公司营业收入从2011年走出低潮之后一直保持着较高的增长,没有再出现负增长的情况,公司的营收数额连年攀升。公司的净利润从2011年开始逐年增长,每年都保持着正增长的态势。2014年增长率较高,达到了近40%。近两年增长放缓,但是仍然保持正增长。

        身为专业集成电路制造服务的创始者与领导者,台积公司提供全面整合的集成电路制造服务,包括最先进的制程技术、领先的特殊制程技术、最完备的设计生态系统支持、优异的量产能力与质量,以及先进的光罩与封装技术服务等,来满足客户日益多样化的需求。台积公司为449个客户生产9,275种不同的芯片,应用范围涵括整个电子应用产业,包括于个人计算机与其周边产品、信息应用产品、有线与无线通信系统产品、汽车与工业用设备以及包括数字激光视盘机、数字电视、游戏机、数字相机等消费性电子与其他许多应用产品。

台积电公司提供的主要制程分为逻辑制程和特殊制程。

       2016年是台积电30周年,在这30年间台积电经历了创业期、成长期、成熟期、起飞期四个阶段,逐步与其他竞争对手拉开了差距,成为全球占比59%的晶圆制造第一巨头。

       2016年是台积电公司成果丰硕的一年,其营收及获利双双再创新高。在全球半导体产业成长相对平缓的环境中,台积电公司的营收依旧呈现双位数成长。此外,台积电公司的毛利率和营业利益率同时创下二十年来新高纪录。公司对于未来的发展有了新的展望,在迈入第四个十年之际,台积电公司已走在半导体技术的最前端,并已发展成为全球逻辑集成电路产业最大的产能提供者。台积电公司首创的商业模式不仅使公司蓬勃发展,也使处于其由芯片设计商、硅智财供货商,以及设备供应厂商所组成的完备设计生态系统的核心位置,拥有无与伦比的能力来释放创新动能。台积电公司生产的芯片已成为今日信息科技产业的骨干。如今半导体芯片越来越普及,运算应用无所不在;一个智能化的未来是仰赖持续不断精进与创新的半导体制程技术。随着公司加快技术发展步伐,台积电致力提供最具竞争力的先进制程技术予客户开发其产品。结合公司的先进制程技术及客户创新的演算方式、客制化的架构,以及坚强的设计实力,客户即能够针对过去不曾涉足的应用产品市场提供最具竞争力的产品。台积电公司透过客户将足迹扩展到全球的高效能运算市场。

为保持和加强台积电的技术领先地位,公司计划继续大力投资研发。除了7nm和5nm CMOS节点,公司正在加强探索性研发工作,为进入5nm节点之外的技术平台奠定坚实的基础。公司的探索工作主要集中在3D结构,应变工程CMOS,高迁移率材料和新型3D IC器件等新型晶体管和技术。这些研究强调创新,并以对纳米CMOS晶体管及相关技术的基础物理的深刻理解为指导。

       凭借高度敬业的专业研发团队和坚定不移的创新承诺,台积电有信心为客户提供最佳,最具成本效益的SoC技术,并推动未来的业务增长和盈利能力。

       随着云端运算技术的日益成熟,人工智能成为未来10年的一大发展趋势,通过HPC处理器及高效能绘图芯片打造的AI运算生态系统是各大半导体厂商今年布局的重点。台积电近年来一直在布局高效运算市场,现已拿下英伟达针对AI打造的Volta绘图芯片的12nm代工订单和高通Centriq处理器10nm代工订单两大订单。

为了在AI市场中抢占先机,各芯片大厂均加快了投资和研发的脚步。

 4.4 三安光电:LED行业强者恒强

       三安光电是具有国际影响力的全色系超高亮度发光二极管外延及芯片生产厂商,总部坐落于厦门,产业化基地分布在厦门、天津、芜湖、泉州等多个地区。三安光电主要从事全色系超高亮度LED外延片、芯片、化合物太阳能电池及Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体等的研发、生产与销售,产品性能指标居国际先进水平。目前拥有10000级到100级的现代化洁净厂房,上万台国际最先进的外延生长和芯片制造等设备。公司凭借强大的企业实力,实现了年产外延片2400万片、芯片3000亿粒的生产规模,占到国内总产能的58%以上。2014年,公司进一步扩大和延伸LED产业链建设,在厦门投资新建的LED产业基地和通讯微电子器件项目,使公司的生产规模直接迈入国际顶尖行列,并成为国际上具备规模化生产、研发化合物半导体芯片能力的企业,也是国内规模最大的全色系超高亮度LED芯片生产企业之一,拥有在国内光电领域的龙头地位。与美国EMCORECorporation合资合作也使公司高倍聚光太阳能发电技术拥有国际领先优势。

       三安光电拥有全球最大的LED芯片产能,从市场结构来看,约占全球芯片产能的12%,占中国市场份额的29%,在中国市场上基本具有价格领导者的定价权,毛利高出同行15%-25%的空间。除此之外,电力电子、微波集成电路和光通讯也是三安光电核心产业。

       三安光电科研实力雄厚,目前已经拥有1400多项专利。企业研发人员占比达到员工总人数的15.2%,近年来,公司还聘用了2014年诺贝尔物理奖获得者天野浩教授和泉田智史教授作为技术中心的特聘专家,为企业研发及产业化进程中的技术疑问、技术思路、技术创新体系建设等各方面进行指导。2015年“氮化镓基紫外与深紫外LED关键技术”获国家科技进步奖二等奖,2010年“用于TFT-LCD背光源的超高亮度LED芯片产业化”获国家工信部信息产业重大技术发明奖。

        三安光电将专注于充分发挥基于III - V族化合物半导体材料的研发与应用的优势,以新的半导体砷化镓,氮化镓,碳化硅等材料相关的核心业务做大做强,力争建立与半导体厂商的国际竞争力。

       根据公司10月25日发布的前三季度业绩报告,公司前三季度实现营业收入62.83亿元,同比增长40.05%;净利润为23.78亿元,同比增长58.9559%;每股收益为0.58元。

        公告披露,今年以来LED芯片需求旺盛,致使三安光电2017年前三季度实现的归属于母公司净利润比上年同期有较大幅度增长。

       目前全球LED市场应用规模有每年10%以上的增长率,尤其是小间距、汽车照明渗透率加速,带动了LED外延片、芯片需求的增长,市场需求旺盛,部分芯片价格上涨。上半年,三安光电设备处于满产状态,产能依旧供不应求。不过,三安光电早在积极扩大产能,新增MOCVD设备逐步到厂,从8月开始以每个月10 台MOCVD 的速度投放新产能,加快安装调试并投产,产能将从第三季度开始逐步释放。并且2017-2018年三安将新购150台左右MOCVD进行扩产,扩产产能到位后,公司在全球的市场份额将攀升至22%,全球LED芯片龙头地位更加巩固。

公司毛利率水平一直维持在较高水平,基本保证在30%以上,2010年更是达到47.39%,说明公司有着较强的盈利能力。三安光电不断加大研发投入,2016年研发投入4.43亿元,研发投入占比达到7.06%。这样庞大的研发资金投入和间接的研发人员用人成本,实际摊销到三安每颗芯片的研发成本微乎其微。这样持续的研发投入,使三安持续保持同样的芯片面积比同类竞争对手亮度高出5%,这也构成了其产品溢价的技术保证。

       2016年,全球LED行业高度景气,LED芯片市场规模同比增长7.88%,达到448亿元。预计2017年全球LED芯片市场规模达510亿元,同比增长13.8%。三安光电、华灿光电、澳洋顺昌、乾照光电都受益于这一轮LED芯片景气周期。相比去年同期,主要厂商利润都取得了超过50%以上的成长。2017年前三季度三安光电利润净利润23.7亿元,净利润占比75%,远远甩开华灿光电、澳洋顺昌、乾照光电等,占据国内LED龙头地位。

       基于对芯片产业前景的良好判断,国内几大芯片大厂争相大规模扩产,抢占高地。从供给结构的角度看,三安光电2017-2018年的扩产进度与幅度仅仅略高于全行业的扩产速度,相对华灿和澳洋,扩产动作显得过于保守。本轮的LED扩产主要集中在三安光电、华灿光电、澳洋顺昌前三大芯片厂商,其他厂商扩产规模较小。

4.5 隆基股份:光伏行业洗牌大赢家

       隆基绿能科技股份有限公司,创建于2000年,专业致力于单晶硅棒、硅片的研发、生产、销售。历经十余年精耕细作,产业规模向下游持续扩大。2012年4月,公司在上海证券交易所挂牌上市。

       “隆基单晶硅”作为“隆基股份”旗下三大品牌之一,立足于西安,充分利用地区资源优势,依托健康的财务状况和强大的研发团队,以西安为中心进行产业布局和优化,包括银川、中宁、无锡、云南的楚雄、保山和丽江等地,自2015年起已发展成为全球生产规模最大的单晶硅产品制造商,并于2016年在马来西亚建立新的海外生产基地。截止2016年底产能已达7.5GW, 2017年底隆基单晶产能将达到15GW,并将持续以每年50%的增长步伐扩大产能,为隆基的全球化产能增长和单晶产品的充足供应提供有利的资源保障。

       根据《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》,能源局对于2017-20 年每年的新增光伏电站规模分别为22.4/21.9/21.1/21.1GW(含每年8GW 的领跑技术基地规模),预计未来3年国内光伏需求有望保持平稳增长。在此背景下,各大光伏巨头均扩大了产能投资,开始了新一轮的军备竞赛。

       隆基股份的应收账款三年内不断增加。12月7日,隆基股份发布关于新增借款情况的公告显示,今年以来新增借款488045.61万元,累计新增借款金额占2016年末净资产的48.35%,负债率也在同时快速攀升。

       具体看来,截至2016年末,隆基股份借款余额合计为34亿元,净资产为101亿元。而截至2017年11月30日,公司借款余额合计为82.8亿元,较2016年末累计新增借款48.8亿元,累计新增借款金额占2016年末净资产的48.35%。

        公司从2012年开始营业收入和归母净利润保持稳定增长趋势。营业收入从2012年的17.08亿元到2016年的115.31亿元,年均复合增长率达61.19%。2016年营业收入115.31亿元,同比增长93.89%;归母净利润15.47亿元,同比增长185.04%。

       隆基股份毛利率和净利率从2013年开始毛利率和净利率一直保持稳定增长,2016年毛利率大幅提升7.11%达到27.48%,净利率提升4.69%达到13.45%,因此总体看来,隆基股份盈利能力较强,竞争优势明显。

       截止今年三季度末,隆基股份负债率上升至 58.57%,同比增长11个百分点。负债率的攀升彰显出公司面对当前行业持续高涨的行情,大举进行产能扩张,跑马圈地,巩固单晶硅制造业龙头地位的雄心。

        隆基股份业务种类较多,主营业务以太阳能组件、单晶硅片、电池片、电力为主。从2013年以来,公司的太阳能组件和单晶硅片营收不断增加,已成为公司最主要的两大业务。2016年太阳能组件营收57.01亿元,主营占比49%,单晶硅营收50.75亿元,主营占比44%,两者营收占公司主营收入百分比93%,因此隆基股份业务高度集中。

       未来全球光伏需求增长稳定,新兴市场光伏装机需求上升,中国市场仍将保持较好发展,新增光伏装机量空间可期。根据IHS发布的数据预测,2016年至2020年全球每年新增装机容量分别为77GW、79GW、82GW、91GW和97GW,未来几年全球光伏需求稳步增长。另外,新兴市场光伏装机量将快速增长,2020年印度光伏需求有望为2016年的2.4倍,达到14GW;南美、中东、北非、东南亚增速将大幅提升,部分国家年均复合增长率将达50%以上;美国需求将于2019-2020年复苏,有望达到每年17GW至18GW。

       根据国家《太阳能发展“十三五”规划》,未来我国光伏装机量将进一步扩大,而且随着我国领跑者基地的进一步扩容和光伏扶贫工程项目的快速推进,加之分布式业务提速带来的增量,未来市场总需求依然较大,中国市场仍将保持良好发展态势。

       另一方面,今年10月份,隆基股份主动将其单晶硅片价格下调0.3-0.4/片,降价后与多晶硅片的价差缩减至0.7元/片以内,增加单晶硅片的性价比,推动单晶的需求提升。此次降价虽然短期内会对公司的毛利率产生一点负面影响,但长期来看,有助于公司进一步提升市场占有率,巩固行业龙头地位。

此外,隆基股份一直在不断加码研发投入以保持长期高增长。截至2015年,公司已经拥有120项发明专利,同时高薪聘请行业一流的技术专家,拥有300多位技术骨干,大力研发高品质、高产能单晶炉。











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中芯国际VS中兴通讯,5G与半导体绝代双雄之对比研究

中芯国际,下一个京东方A ?

半导体行业最好的时代将至:从《光变》到《硅变》

半导体股票都很贵?

3iPhone系列文章

180页苹果iPhone X周年献礼报告:http://t.cn/Rp9wwkm

卖方分析师眼中的小米MIX2:http://t.cn/RpdVph5

论iPhone的剪刀差:http://t.cn/RpskwwJ

论iPhone的边界:http://t.cn/RpsFJsq

iPhone的朱格拉周期:http://t.cn/R0VCbIF





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