半導(dǎo)體設(shè)備" target="_blank">半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商業(yè)務(wù)通常橫跨半導(dǎo)體多領(lǐng)域，在各細分領(lǐng)域擁有各異的競爭優(yōu)勢與商業(yè)策略。那么半導(dǎo)體的投資機會何在？

　　為獲得更全面的視角，申港證券機械行業(yè)分析師夏紓雨在進門財經(jīng)路演時，站在全局角度依據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈制造順序逐一分析市場空間與競爭格局。

　　一、硅應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈

　　01

　　硅定義:應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體材料

　　硅為地殼第二大豐富元素，在地殼中的含量約為27%，排名僅次于氧。20世紀(jì)60年代，以硅氧化與外延生長為前導(dǎo)的硅平面器件工藝形成從而帶來硅集成電路的大發(fā)展。

　　作為應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體材料，約99%的集成電路與約95%的太陽能電池由硅制造而成。從硅原料到硅片，主要工藝流程包括:提純制成多晶硅→區(qū)熔法/直拉法制成區(qū)熔單晶硅/直拉單晶硅→硅片/拋光片外延片等。

　　硅的同素異形體包括結(jié)晶形與無定形，其中，結(jié)晶形進一步分為單晶與多晶。熔融的單質(zhì)硅凝固時硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，根據(jù)晶核晶面取向的相同與否，形成對應(yīng)的單晶硅或多晶硅。多晶硅可用于制造單晶硅的原料。

　　硅晶圓包括拋光片/退火片/外延片/節(jié)隔離片/絕緣體上硅片。其中:

　　拋光片用量最大，為其他硅片產(chǎn)品二次加工的基礎(chǔ)材料。?外延生長具有單晶薄膜的襯底晶片稱為外延片。

　　拋光片用氫氣/氬氣通過加熱處理后結(jié)晶品質(zhì)進一步提升稱為退火片。

　　絕緣體上硅指某絕緣襯底上再形成一層單晶硅薄膜或單晶硅薄膜被某絕緣層(如SiO2)從支撐的硅襯底中分開，即實現(xiàn)制造器件的薄膜材料與襯底材料完全分離。

　　02

　　電子級多晶硅應(yīng)用于集成電路產(chǎn)業(yè)

　　多晶硅材料根據(jù)純度的不同，分為電子級多晶硅、太陽能電池級多晶硅、冶金級多晶硅。其中，電子級多晶硅的純度要求為99.999999999%(11個9)、太陽能電池級多晶硅要求為99.9999%(6個9)，劃分電子級太陽能級多晶硅與否的標(biāo)準(zhǔn)為硼與磷雜質(zhì)的含量。

　　電子級多晶硅主要應(yīng)用于芯片制造以及可控硅等。應(yīng)用方面，冶金級多晶硅用于制取高純多晶硅;太陽能電池級多晶硅應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)，消耗量占多晶硅總量約95%以上。

　　電子級多晶硅應(yīng)用于集成電路產(chǎn)業(yè)，下游覆蓋計算機、通信、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、消費電子等，為電子設(shè)備的核心構(gòu)成。

　　單晶硅生長方包括直拉法與區(qū)熔法。晶體生長指將多晶塊轉(zhuǎn)變?yōu)閱尉?，并給予正確的定向與適量的N型/P型摻雜。

　　直拉法:單晶硅生長的主要方法。在直拉單晶爐內(nèi)向盛有熔硅坩堝中引入籽晶作為非均勻晶核，然后控制熱場將籽晶旋轉(zhuǎn)并緩慢向上提拉，單晶在籽晶下按籽晶方向長大。

　　區(qū)熔法:分為水平區(qū)熔與懸浮區(qū)熔，制備硅單晶主要采用懸浮區(qū)熔法。

　　03

　　硅下游之一:集成電路產(chǎn)業(yè)鏈

　　集成電路設(shè)備與材料為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈支撐產(chǎn)業(yè)。設(shè)備端看，芯片制造與封測各環(huán)節(jié)均需要用使用大量半導(dǎo)體專用設(shè)備，包括晶圓制造設(shè)備、封裝設(shè)備、測試設(shè)備、其他前端設(shè)備等，其中，光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設(shè)備價值占比居前。

　　半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)包括集成電路、分立器件、光電子器件、傳感器四大類，其中，集成電路為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)核心。根據(jù)全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018年集成電路占總銷售額比例為83.90%，半導(dǎo)體分立器件、光電子器件、傳感器分別為5.14%、8.11%、2.85%。

　　集成電路下游應(yīng)用涉及PC、通信、醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)、信息安全、消費電子、新能源、汽車等多產(chǎn)業(yè)。根據(jù)ICInsights數(shù)據(jù)，2018年全球市場下游構(gòu)成主要為計算機、通訊、消費電子、汽車電子等，占比分別為36.6%、36.4%、11.0%、8.0%;預(yù)計至2023年，通訊將超越計算機成為集成電路第一大應(yīng)用領(lǐng)域，占比約為35.7%。

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　　硅下游之二:太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈

　　光伏為多晶硅又一重要的應(yīng)用行業(yè)。晶體硅太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈由上游多晶硅原料采集加工;中游電池/電池組件制造;下游光伏電站系統(tǒng)集成運營構(gòu)成。其中，上游涉及晶體硅原材料、硅棒、鑄錠、硅片等;中游涉及電池片、封裝、EVA膠膜、玻璃、背板、接線盒等。

　　降本增效為光伏行業(yè)貫穿始終的追求目標(biāo)，高效率電池片技術(shù)受關(guān)注。根據(jù)EnergyTrend的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，預(yù)計2019年全球單晶PERC產(chǎn)能將逾90GW。未來看，N型電池占比將逐年提升，產(chǎn)業(yè)受益于技術(shù)革新帶來的投資機遇。

　　二、半導(dǎo)體設(shè)備

　　01

　　半導(dǎo)體設(shè)備的定義

　　半導(dǎo)體設(shè)備指生產(chǎn)半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)品的專用設(shè)備。以中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會的分類口徑，半導(dǎo)體設(shè)備主要包括集成電路設(shè)備、光伏設(shè)備、LED設(shè)備。

　　其中，集成電路設(shè)備附加值最高，包括前端集成電路制造設(shè)備與后端集成電路封測設(shè)備，最終品為應(yīng)用于電子、通信等各行業(yè)領(lǐng)域的芯片。

　　光伏設(shè)備包含硅片設(shè)備、電池片設(shè)備、組件設(shè)備等，平價上網(wǎng)倒逼產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加快技術(shù)革新，制造設(shè)備迭代速度同步提速。另一方面，國內(nèi)單晶爐、切斷機、清洗機、擴散爐等均已實現(xiàn)國產(chǎn)化，國產(chǎn)化比例超過90%。

　　LED設(shè)備相對而言技術(shù)壁壘最低，已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。

　　02

　　全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)產(chǎn)值

　　2018年全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)產(chǎn)值約1,007億美元。賽迪研究院將全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)分為集成電路、光伏、新型顯示、LED四類，2018年，其分別實現(xiàn)產(chǎn)值649億美元、48億美元、280億美元、30億美元，價值占比分別為64.45%、4.77%、27.81%、2.98%。

　　集成電路設(shè)備價值占比最高，2018年市場規(guī)模同比增長約13.97%。作為半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)最重要的構(gòu)成，2018年集成電路設(shè)備增速有所放緩。

　　SEMI的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018年全球集成電路設(shè)備市場規(guī)模645.3億美元，同比增長13.97%，增速較上年同期下降23.32個百分點;其中，中國市場131.1億美元，同比增長59.30%，為全球第二大集成電路設(shè)備市場。

　　應(yīng)用材料為全球半導(dǎo)體設(shè)備龍頭?；诎雽?dǎo)體設(shè)備銷售收入口徑，應(yīng)用材料、阿斯麥、東京電子分別為全球半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域排名前三供應(yīng)商。

　　半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場份額高度集中，龍頭企業(yè)具備絕對的領(lǐng)先優(yōu)勢。國產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商在光伏、LED等領(lǐng)域已有較大突破，在集成電路領(lǐng)域全球市占率僅約1%。

　　03

　　國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場

　　2018年我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)銷售規(guī)模為123.78億元。根據(jù)中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計口徑，2018年我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)實現(xiàn)銷售收入123.78億元，同比增長39.1%。

　　其中，光伏設(shè)備、集成電路設(shè)備、LED設(shè)備分別實現(xiàn)收入52.05億元、45.10億元，24.38億元，較上年同期增長27.3%、58.4%、44.2%。

　　光伏設(shè)備行業(yè)收入占比最高。2018年，集成電路設(shè)備、光伏設(shè)備、LED設(shè)備分別占我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)收入總額約42%、36%、20%。收入占比趨勢方面，集成電路設(shè)備行業(yè)一改自2016年以來占比下降的趨勢，2018年收入占比回升至36.44%，較上年同期提升4.44個百分點。

　　出口交貨值逐年攀升，與收入增速基本同步。2018年，我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)實現(xiàn)出口交貨值15.91億元，同比增長46.77%，增速快于同期國內(nèi)市場銷售收入。回溯過去4年我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)規(guī)模擴張步伐，國內(nèi)市場銷售收入與出口交貨值年均增速分別為37.93%、33.95%，基本為同幅度變動。

　　國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)三強分別為北方華創(chuàng)、晶盛機電、中微半導(dǎo)體。根據(jù)中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計口徑，半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)前十供應(yīng)商中:

　　規(guī)?；?yīng)有望在龍頭企業(yè)逐年展現(xiàn):北方華創(chuàng)、晶盛機電收入體量相當(dāng)，2018年銷售額均突破20億元。隨著收入規(guī)模的擴大，預(yù)計后期凈利潤增速將超越收入，龍頭有望迎來加速成長期。

　　前十企業(yè)收入均呈現(xiàn)正增長:2018年行業(yè)前十大供應(yīng)商收入增速雖有分化，整體看均呈現(xiàn)擴張態(tài)勢。其中，收入同比增速居前企業(yè)為北方華創(chuàng)、盛美半導(dǎo)體、京運通，增速分別為123.6%、112.9%、98.2%。

　　三、集成電路設(shè)備

　　01

　　晶圓加工設(shè)備總體空間

　　集成電路設(shè)備包括前道制造設(shè)備與后道封測設(shè)備。前道集成電路制造設(shè)備可進一步細分為晶圓制造設(shè)備與晶圓加工設(shè)備。

　　其中，晶圓制造設(shè)備采購方為硅片工廠，用于生產(chǎn)鏡面晶圓;晶圓加工設(shè)備采購方為晶圓代工廠/IDM，以鏡面晶圓為基材實現(xiàn)對于帶有芯片晶圓的制造;后道檢測設(shè)備采購方為專業(yè)的封測工廠，并最終形成各類芯片產(chǎn)品。

　　晶圓加工設(shè)備占集成電路設(shè)備總規(guī)模約80%?；赟EMI的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018年全球晶圓加工設(shè)備總規(guī)模為521.5億美元，占設(shè)備投資總額約81%。

　　測試設(shè)備總規(guī)模為56.32億美元，占比約9%;封裝設(shè)備總規(guī)模為40.13億美元，占比約6%;其他前道設(shè)備(硅片制造)總規(guī)模為26.93億美元，占比約4%。

　　2018年全球集成電路設(shè)備市場規(guī)模為645.3億美元。自2016年以來，全球集成電路設(shè)備市場保持連年增長態(tài)勢，從區(qū)間底部365.3億美元增長至2018年的645.3億美元。2019年受制于存儲器價格下降導(dǎo)致的資本擴張縮減，上半年銷售規(guī)模為271億美元，同比下降19.66%。

　　2018年我國集成電路設(shè)備市場規(guī)模為131.1億美元。國內(nèi)市場自2013年以來市場規(guī)模逐年提升，截止至2018年年末已占全球總市場約20.32%。

　　國產(chǎn)化方面，2018年國產(chǎn)集成電路設(shè)備銷售額45.10億元，同比增長58.41%，預(yù)計至2020年將增長至90億元。另一方面，目前集成電路設(shè)備國產(chǎn)化率僅為4.88%。

　　02

　　單晶爐與CMP拋光機為核心構(gòu)成

　　集成電路硅片制造工藝復(fù)雜，包括硅提煉與熔煉、單晶硅生長與成型。集成電路硅片制造工藝流程包括拉拉晶→切片→磨片→倒角→刻蝕→拋光→清洗→檢測。各環(huán)節(jié)中，關(guān)鍵流程為拉晶、拋光、檢測，相對應(yīng)的設(shè)備分別為單晶爐、CMP拋光機、檢測設(shè)備。

　　集成電路硅片生產(chǎn)以直拉法為主。將多晶硅拉制成單晶硅包括兩種工藝，分別為區(qū)熔法與直拉法，其中，集成電路領(lǐng)域硅片主要采用直拉法制成。拉晶環(huán)節(jié)工序主要為將純凈硅加熱成熔融狀態(tài)→籽晶伸入裝有熔融硅的旋轉(zhuǎn)坩堝中→新晶體在初期籽晶上均勻延伸生長→生產(chǎn)單晶硅錠。

　　晶圓制造設(shè)備占設(shè)備投資總額約3%~5%。正如本文3.1小節(jié)所提到的，2018年全球集成電路設(shè)備價值構(gòu)成中，晶圓加工設(shè)備、晶圓制造設(shè)備占比分別為81%、4%。

　　具體來看，晶圓制造設(shè)備包括單晶爐、切割機、滾圓機、截斷機、研磨系統(tǒng)、倒角機、刻蝕機、拋光機、清洗設(shè)備、檢測設(shè)備等。

　　其中，單晶爐、CMP拋光機分別占晶圓制造設(shè)備額約25%、25%。單晶爐由爐體、熱場、磁場、控制裝置等部件構(gòu)成，其中，控制爐內(nèi)溫度的熱場與控制晶體生長形狀的磁場為決定單晶爐性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

　　競爭格局:內(nèi)資供應(yīng)商在太陽能單晶爐領(lǐng)域已具備完全競爭力，其中，綜合實力居前企業(yè)包括晶盛機電、南京晶能等。另一方面，國內(nèi)集成電路領(lǐng)域能夠供應(yīng)12英寸單晶爐的供應(yīng)商目前數(shù)量尚小。

　　03

　　行業(yè)呈現(xiàn)典型的寡頭壟斷格局

　　集成電路晶圓加工包括七個相互獨立的工藝流程，分別為(a)擴散(ThermalProcess);(b)光刻(Photo-Lithography);(c)刻蝕(Etch);(d)離子注入(IonImplant);(e)薄膜生長(DielectricDeposition);(f)化學(xué)機械拋光(CMP);(g)金屬化(Metalization)。

　　集成電路晶圓加工過程中涉及到的設(shè)備包括光刻機、刻蝕機、薄膜設(shè)備、擴散/離子注入設(shè)備、濕法設(shè)備、CMP拋光設(shè)備、過程檢測設(shè)備等。

　　集成電路晶圓加工設(shè)備占設(shè)備總投資約75%~80%，其中，刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備為前道工序三大核心設(shè)備。根據(jù)SEMI的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018年晶圓加工設(shè)備價值構(gòu)成中，刻蝕、光刻、CVD設(shè)備占比分別為22.14%、21.30%、16.48%。

　　全球競爭格局:集成電路晶圓加工設(shè)備市場高度集中。我們統(tǒng)計了全球集成電路晶圓加工設(shè)備供應(yīng)商在各自細分品類的行業(yè)集中度，行業(yè)呈現(xiàn)典型的寡頭壟斷格局。

　　總體來看，行業(yè)前十大設(shè)備供應(yīng)商市場占有率逾80%。光刻機市場尤為典型，荷蘭ASML基本實現(xiàn)了對于全球高端光刻機市場的壟斷。

　　我國競爭格局:我國集成電路晶圓加工設(shè)備行業(yè)仍處于發(fā)展初步階段的高速發(fā)展期，呈現(xiàn)較為明顯的地域集聚性，供應(yīng)商主要集中于北京、上海、遼寧等城市。

　　目前，國內(nèi)集成電路12英寸、28納米制程主要設(shè)備已成功進入量產(chǎn)線，具體包括薄膜沉積設(shè)備、CMP拋光設(shè)備、刻蝕機、清洗設(shè)備、離子注入機等，其中，刻蝕機已具備一定的國際競爭力。

　　1）光刻機:ASML壟斷超高端市場

　　光刻機為大規(guī)模集成電路核心設(shè)備。光源作為光刻機的核心構(gòu)成，很大程度上決定了光刻機的工藝水平。

　　光源的變遷先后經(jīng)歷:(a)紫外光源(UV:UltravioletLight)，波長最小縮小至365nm;(b)深紫外光源(DUV:DeepUltravioletLight)，其中ArFImmersion實際等效波長為134nm;(c)極紫外光源(EUV:ExtremeUltravioletLight)，目前大部分最高工藝制程半導(dǎo)體芯片均采用EUV光源。

　　競爭格局:全球龍頭為荷蘭ASML，其他包括日本Nikon、日本Canon等。國內(nèi)從事集成電路光刻機生產(chǎn)制造的企業(yè)主要為上海微電子(SMEE)與中國電科(CETC)旗下的電科裝備。

　　ASML2017年光刻機全球市占率87.4%，其EUV光刻機實現(xiàn)全球壟斷;Nikon2017年光刻機全球市占率10.3%，相較ASML在價格方面具備一定優(yōu)勢;?Canon主要集中于面板等領(lǐng)域，高端光刻機市場參與不多;

　　SMEE為全球LED光刻機主要供應(yīng)商，作為國內(nèi)高端光刻機的龍頭，2018年3月其所承擔(dān)的“02專項”“90nm光刻機”通過國家驗收，為全球第四家掌握光刻機系統(tǒng)設(shè)計與系統(tǒng)集成技術(shù)的企業(yè)，但相較于ASML代表的先進水平仍有差距。

　　2）刻蝕機:芯片線寬的縮小以及新制造工藝的采用使刻蝕機使用量有所增加

　　刻蝕機為晶圓制造三大主要設(shè)備之一，包括兩種基本的刻蝕工藝，分別為干法刻蝕與濕法腐蝕。其中，干法刻蝕(代表為等離子體干法刻蝕)為主流刻蝕技術(shù)，濕法腐蝕常用于尺寸較大(大于3微米)場景或去除干法刻蝕后的殘留物。根據(jù)被刻蝕材料的不同，干法刻蝕還可以進一步分為金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕、硅刻蝕。

　　競爭格局:根據(jù)TheInformationNetwork的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2017年全球刻蝕機主要供應(yīng)商包括泛林半導(dǎo)體(LamResearch)、東京電子(TokyoElectron)、應(yīng)用材料(AppliedMaterials)，其全球市占率分別為55%、20%、19%。

　　國內(nèi)供應(yīng)商以中微公司、北方華創(chuàng)為代表，預(yù)計國內(nèi)市占率接近20%。其中，中微公司以介質(zhì)刻蝕機為主，5nm刻蝕機產(chǎn)品已通過臺積電驗證;北方華創(chuàng)以硅刻蝕機為主，14nm等離子硅刻蝕機已進入集成電路主流工廠。

　　價值構(gòu)成:集成電路器件互連層數(shù)的增多，將帶來刻蝕設(shè)備需求量的增大。隨著芯片線寬的縮小以及新制造工藝的采用，對于刻蝕技術(shù)的精確度與重復(fù)性提出了更高的要求。同時，3DNAND通過增加堆疊的層數(shù)增加集成度，要求刻蝕技術(shù)實現(xiàn)更高的深寬比。

　　3）薄膜沉積設(shè)備:應(yīng)用材料在PVD領(lǐng)域優(yōu)勢明顯

　　集成電路薄膜材料制造廣泛采用的工藝為物理氣相沉積PVD(PhysicalVaporDeposition)與化學(xué)氣相沉積CVD(ChemicalVaporDeposition)等。物理氣相沉積指將材料源表面氣化并通過低壓氣體/等離子體在基體表面沉積，包括蒸發(fā)、濺射、離子束等。

　　化學(xué)氣相沉積指將含有薄膜元素的氣體通過氣體流量計送至反應(yīng)腔晶片表面反應(yīng)沉積，包括低壓化學(xué)氣相沉積LPCVD、金屬有機化合物氣相沉積MOCVD、等離子體增強化學(xué)氣相沉積PECVD等。

　　原子層沉積ALD屬于化學(xué)氣相沉積的一種，區(qū)別在于化學(xué)吸附自限制(CS)與順次反應(yīng)自限制(RS)，每次反應(yīng)只沉積一層原子，從而具備成膜均勻性好、薄膜密度高、臺階覆蓋性好、低溫沉積等優(yōu)點，適用于具有高深寬比、三維結(jié)構(gòu)基材。

　　全球競爭格局:集成電路PVD領(lǐng)域主要被美國應(yīng)用材料(AppliedMaterials)、瑞士Evatec、日本愛發(fā)科(Ulvac)所壟斷，其中應(yīng)用材料占比約85%;CVD領(lǐng)域全球主要供應(yīng)商為美國應(yīng)用材料(AppliedMaterials)、東京電子(TokyoElectron)、泛林半導(dǎo)體(LamResearch)，其中應(yīng)用材料占比約30%。

　　國內(nèi)競爭格局:國內(nèi)集成電路領(lǐng)域沉積設(shè)備供應(yīng)商主要為沈陽拓荊與北方華創(chuàng)。

　　沈陽拓荊:兩次承擔(dān)國家“02專項”，產(chǎn)品包括12英寸PECVD、ALD、3DNANDPECVE，ALD設(shè)備于2018年通過客戶14nm工藝制程驗收。

　　北方華創(chuàng):集成電路領(lǐng)域14nm工藝制程等離子硅刻蝕機、單片退火系統(tǒng)、LPCVD成功進入主流代工廠。

　　4）摻雜設(shè)備:全球集成電路離子注入機市場規(guī)模約18億美元

　　摻雜工藝的實現(xiàn)包括高溫?zé)釘U散法、離子注入法。其中，離子注入即通過對半導(dǎo)體材料表面進行某種元素的離子注入摻雜的工藝制程，目的為改變半導(dǎo)體的載流子濃度與導(dǎo)電類型。

　　根據(jù)能量高低離子注入機包括低能/中能/高能/兆伏離子注入機;根據(jù)束流大小包括小/中/大束流離子注入機，其中。大束流離子注入機包括強/超強流離子注入機，低能大束流技術(shù)難度最高。

　　市場規(guī)模:離子注入機作為集成電路關(guān)鍵制程設(shè)備之一，價值占比通常為設(shè)備總投資額約2.5%~3.0%。目前，全球集成電路離子注入機市場規(guī)模約18億美元。

　　競爭格局:集成電路領(lǐng)域離子注入機競爭格局高度集中。供應(yīng)商主要為美國應(yīng)用材料(AppliedMaterials)與美國亞舍立科技(Axcelis)，其全球市占率分別為70%、17%。

　　其中，AMAT曾于2011年作價42億美元實現(xiàn)對于美國瓦里安(Varian)的并購。一般來說，技術(shù)難度最高的低能大束流離子注入機占比約為55%，主要供應(yīng)商包括AMAT、Axcelis、AIBT，市占率分別為40%、32%、25%。北京中科信為國內(nèi)離子注入機龍頭，此外，供應(yīng)商還包括凱世通等。

　　5）濕法設(shè)備:預(yù)計至2020年全球規(guī)模提升至37億美元

　　濕法設(shè)備分為槽式濕法設(shè)備與單片式濕法設(shè)備，由于集成電路線寬的不斷縮小，單片式濕法設(shè)備成為主流。濕法晶圓清洗指通過離子水、清洗機等清洗晶圓表面并隨之濕潤再干燥，為主流的清洗方法。

　　構(gòu)成來看，濕法設(shè)備包括主要包括清洗設(shè)備、去膠機、濕法刻蝕機。半導(dǎo)體加工環(huán)節(jié)中，清洗占總工序超過三成。

　　市場規(guī)模:根據(jù)SEMI的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2017年全球半導(dǎo)體清洗設(shè)備市場規(guī)模為32.3億美元，較2016年增長19.63%，預(yù)計至2020年將進一步提升至37億美元。

　　VLSI的數(shù)據(jù)顯示，2018年全球前道單片式清洗設(shè)備銷售額為22.69億美元，預(yù)計至2023年將提升至23.14億美元。通常，清洗設(shè)備占晶圓加工設(shè)備總投資約5%~6%。

　　競爭格局:濕法清洗設(shè)備領(lǐng)域，全球龍頭主要包括日本迪恩士(DainipponScreen)、日本東京電子(TokyoElectronLimited)、美國泛林半導(dǎo)體(LamResearch)等，其中，SCREEN全球市占率約60%，行業(yè)前三市占率達87.7%。

　　國內(nèi)企業(yè)方面，主要包括盛美半導(dǎo)體、北方華創(chuàng)、屹唐半導(dǎo)體等。

　　其中，盛美半導(dǎo)體基于SAPS與TEBO技術(shù)的單片清洗設(shè)備銷量領(lǐng)先，其2017年全球市占率約1.5%;北方華創(chuàng)于2018年完成對于美國Akrion的收購;亦莊國投通過屹唐半導(dǎo)體于2016年作價3億美元成功收購美國Mattson，其在刻蝕、快速熱處理(RTP)、光刻膠剝離與清洗等領(lǐng)域擁有技術(shù)優(yōu)勢。

　　6）化學(xué)機械拋光設(shè)備:全球CMP設(shè)備市場規(guī)模約18.4億美元

　　化學(xué)機械拋光技術(shù)用于晶片表面平坦化，所需要用到的設(shè)備與耗材包括CMP設(shè)備、研漿、拋光墊、后CMP清洗設(shè)備、拋光終點檢測及工藝控制設(shè)備、研漿分布系統(tǒng)、廢物處理和測量設(shè)備等。其中，耗材主要為拋光漿料與拋光墊。

　　市場規(guī)模:通常，化學(xué)機械拋光設(shè)備占晶圓加工設(shè)備投資額約4%。2018年，全球化學(xué)機械拋光設(shè)備市場規(guī)模18.4億美元，其中，中國市場占比25%位居第二。

　　競爭格局:全球化學(xué)機械拋光設(shè)備市場呈現(xiàn)寡頭壟斷競爭格局，供應(yīng)方主要為美國應(yīng)用材料(AppliedMaterials)與日本荏原(Ebara)，其2017年全球市占率分別為71.3%、26.8%。行業(yè)呈現(xiàn)高度集中主要由于過去20年間企業(yè)間并購頻率較高。

　　相較于AMAT，荏原在亞洲市場更具備競爭優(yōu)勢，份額也相對更高。國內(nèi)方面，供應(yīng)商主要有2家，分別為華海清科與中電科45所。

　　其中，中電科45所:2017年公司具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的200mm化學(xué)機械拋光設(shè)備完成所內(nèi)測試送至中芯國際天津驗證，其為國產(chǎn)CMP設(shè)備首次進入集成電路大生產(chǎn)線;2018年，通過一年生產(chǎn)線工藝驗證，設(shè)備通過中芯國際天津驗證。

　　華海清科:2018年，繼在中芯國際順利完成IMD/ILD/STI工藝產(chǎn)品批量生產(chǎn)后,公司Cu&SiCMP設(shè)備進入上海華力。

　　四、光伏設(shè)備

　　01

　　總體空間:我國已具備整線供應(yīng)能力

　　太陽能光伏設(shè)備主要包括硅棒/硅錠制造設(shè)備、硅片/硅晶圓制造設(shè)備、電池片制造設(shè)備、晶體硅電池組件制造設(shè)備、薄膜組件制造設(shè)備，其中，硅材料與電池/組件制造設(shè)備價值占比較高。

　　我國已具備太陽能電池制造整線供應(yīng)能力，光伏設(shè)備國產(chǎn)化率達到90%左右，其中，單晶爐、硅棒切斷機、硅片清洗機、甩干機、擴散爐等設(shè)備已完成進口替代。

　　全球市場規(guī)模:近年來全球光伏設(shè)備行業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)健增長。在歷經(jīng)多年高增長后，2012年全球光伏設(shè)備行業(yè)銷售規(guī)模出現(xiàn)斷崖式下滑，從上年同期的130億美元下探至36億美元，同比下降72.31%。

　　2013年以來，行業(yè)自低位穩(wěn)健復(fù)蘇，截止至2018年，全球光伏設(shè)備實現(xiàn)銷售收入48億美元，較上年同期增長7.62%。

　　國內(nèi)市場規(guī)模:國內(nèi)光伏設(shè)備行業(yè)有望加速增長?；仡?018年，上半年行業(yè)維持2017年以來的高速增長態(tài)勢，受“531”新政影響，下半年放緩的增速對全年有一定拖累。

　　整體來看，2018年國內(nèi)光伏設(shè)備行業(yè)實現(xiàn)營業(yè)收入52.05億元，同比增長27.30%，主要受益于硅棒/硅片環(huán)節(jié)的單晶產(chǎn)能升級，電池片環(huán)節(jié)的PERC產(chǎn)能升級。預(yù)計至2020年，我國光伏設(shè)備銷售規(guī)模有望達到95億元。

　　競爭格局:光伏設(shè)備國產(chǎn)化率已突破90%，龍頭企業(yè)具備全球性競爭力。全球光伏設(shè)備龍頭為瑞士梅耶博格(MeyerBurger)，其2018年實現(xiàn)營業(yè)收入約4.09億美元，具備光伏設(shè)備整線供應(yīng)能力。

　　事實上，國內(nèi)光伏設(shè)備企業(yè)全球競爭力領(lǐng)先，產(chǎn)線國產(chǎn)化率已達到90%以上，代表企業(yè)包括晶盛機電、捷佳偉創(chuàng)、邁為股份等。

　　價值構(gòu)成:硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)1GW產(chǎn)能對應(yīng)設(shè)備投資額約為2億元~2.5億元;電池片(PERC)生產(chǎn)環(huán)節(jié)1GW產(chǎn)能對應(yīng)設(shè)備投資額約為2.7億元~3億元;組件(疊瓦)生產(chǎn)環(huán)節(jié)1GW產(chǎn)能對應(yīng)設(shè)備投資額約為1.4億元~1.5億元。

　　02

　　硅料生產(chǎn)設(shè)備:行業(yè)已實現(xiàn)高度國產(chǎn)化

　　太陽能電池包括結(jié)晶硅太陽能電池與薄膜太陽能電池兩種類別，其中，結(jié)晶硅太陽能電池為市場主流。以結(jié)晶硅為主導(dǎo)，太陽能光伏硅片制造設(shè)備主要包括多晶鑄錠爐、單晶爐、切斷機、切方機、多線切割機、硅片檢測分選設(shè)備等。

　　光伏領(lǐng)域硅料加工設(shè)備已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。不同于集成電路領(lǐng)域，光伏行業(yè)硅料加工設(shè)備國產(chǎn)化程度已經(jīng)非常高，國內(nèi)多家企業(yè)具備全球競爭力。

　　單晶硅生長爐:全球供應(yīng)商包括美國Kayex公司、日本Ferrotec公司、德國CGS公司等。海外供應(yīng)商單晶爐產(chǎn)品在自動化、經(jīng)濟性、可靠性等方面具備一定優(yōu)勢，但國內(nèi)廠家與之的差距正大幅減小。

　　國內(nèi)供應(yīng)商排名靠前的企業(yè)主要包括晶盛機電、南京晶能、北方華創(chuàng)、上海漢虹、京運通等，性價比方面優(yōu)勢明顯。以晶盛機電為例，其2018年晶體生長設(shè)備實現(xiàn)銷量1,344臺，同比增長19.36%;2017年，全自動單晶硅生長爐銷量為1,046臺，同比增長162.81%。

　　多晶硅鑄錠爐:多晶硅鑄錠爐市場設(shè)備供應(yīng)商包括美國GTSolar公司、德國ALD公司等，行業(yè)集中度較高。

　　03

　　電池片生產(chǎn)設(shè)備

　　1）BSF:2018年占比約60%

　　常規(guī)鋁背場電池片(BSF)為現(xiàn)階段占比最大的電池技術(shù)類型，2018年占比約60%，未來看將逐步被具備更高單位發(fā)電量與可靠性的N型單晶電池所替代。BSF電池生產(chǎn)工藝流程包括:硅片→清洗制絨→擴散→刻蝕→減反射膜制備→絲網(wǎng)印刷→燒結(jié)→測試分選→電池片。

　　清洗/制絨設(shè)備:單晶槽式制絨設(shè)備已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化;多晶在線式制絨設(shè)備2012年之前以采購RENA、Schmid為主，目前也已實現(xiàn)進口替代。

　　擴散爐:以國產(chǎn)設(shè)備為主，代表企業(yè)包括北方華創(chuàng)、豐盛等。

　　刻蝕設(shè)備:以濕法工藝為主，國產(chǎn)供應(yīng)商占據(jù)市場絕大部分份額。

　　PECVD設(shè)備:國內(nèi)以管式PECVD為主，平板式占比正逐年下降，Roth&Rau已將業(yè)務(wù)重心轉(zhuǎn)為PERC技術(shù)背鈍化設(shè)備。

　　2）PERC:與現(xiàn)有常規(guī)產(chǎn)線具備較高兼容性

　　鈍化發(fā)射極和背面(PassivatedEmitterandRearCell，PERC)電池技術(shù)指利用鈍化材料對電池背面進行鈍化，從而克服了常規(guī)電池背表面光學(xué)和電學(xué)損失，電池轉(zhuǎn)換效率獲得有效提升。目前，PERC已成為主流高效電池技術(shù)。

　　PERC技術(shù)與常規(guī)電池產(chǎn)線具備較高兼容性，僅增加兩道額外工序，分別為:(a)背面鈍化層的沉積;(b)激光開槽。

　　背鈍化設(shè)備為PERC電池技術(shù)的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備。目前，PERC電池鈍化膜沉積主要使用兩種方法，分別為等離子化學(xué)氣相沉積法(PECVD)與原子層沉積法(ALD)，其中PECVD占比約九成。根據(jù)設(shè)備形態(tài)的不同，PECVD沉積設(shè)備可分為板式PECVD與管式PECVD;ALD沉積設(shè)備可分為管式ALD、板式ALD、單片ALD。

　　PECVD沉積設(shè)備與ALD沉積設(shè)備各有優(yōu)勢。其中，PECVD優(yōu)勢主要體現(xiàn)為一次性沉積氧化鋁與氮化硅，硅片上下料工序有所減少，生產(chǎn)具備連續(xù)性;ALD優(yōu)勢主要體現(xiàn)為氧化鋁結(jié)構(gòu)缺陷小，膜厚可控(相對較薄)。

　　競爭格局:根據(jù)設(shè)備形態(tài)劃分，背鈍化設(shè)備供應(yīng)商主要包括:

　　板式PECVD:海外供應(yīng)商主要為MeyerBurger公司的MAIA;管式PECVD:海外供應(yīng)商主要為Centrotherm公司等;國內(nèi)包括無錫松煜、深圳捷佳偉創(chuàng)等;

　　ALD:海外供應(yīng)商包括韓國NCD、荷蘭SolayTec、荷蘭Levitech等;國內(nèi)主要為理想能源、無錫微導(dǎo)、無錫松煜等。

　　PERC電池技術(shù)在BSF基礎(chǔ)上增加了背面鈍化與激光開槽兩道工序，相應(yīng)增加了背鈍化沉積設(shè)備與激光劃線設(shè)備的使用。主流的PERC鈍化工藝方案包括:

　　板式PECVD方案:

　　背面:采用板式二合一PECVD(氧化鋁+氮化硅)一次性完成沉積;

　　正面:采用管式/板式PECVD(氮化硅)完成沉積。?管式PECVD方案:

　　背面:采用管式二合一PECVD(氧化鋁+氮化硅)一次性完成沉積;?正面:采用管式/板式PECVD(氮化硅)完成沉積。

　　ALD方案:

　　背面:采用ALD(氧化鋁)+PECVD(氮化硅)完成沉積;

　　正面:采用PECVD(氮化硅)完成沉積。

　　價值構(gòu)成:PERC技術(shù)僅需在現(xiàn)有BSF基礎(chǔ)上做部分設(shè)備的采購即可實現(xiàn)產(chǎn)線升級，其與現(xiàn)有設(shè)備的良好兼容性也是使其在眾多技術(shù)中脫穎而出的原因之一。以采購國產(chǎn)設(shè)備為前提假設(shè)，PERC電池技術(shù)單位(1GW)設(shè)備投資規(guī)模約2億元~3億元，其中，薄膜沉積設(shè)備占比約30%~35%，印刷燒結(jié)設(shè)備占比約20%。

　　3）HJT:未來增長潛力無限

　　異質(zhì)結(jié)電池作為N型單晶雙面電池的一員，最早由日本三洋公司于1990年成功研發(fā)。2015年，三洋關(guān)于異質(zhì)結(jié)的專利保護結(jié)束，行業(yè)迎來大發(fā)展時期。

　　異質(zhì)結(jié)電池的特性包括以下幾點:

　　優(yōu)點:(a)工藝流程短，工序少;(b)無光致衰減;(c)雙面發(fā)電;(d)采用低溫工藝從而熱耗減少;(e)對稱結(jié)構(gòu)更利于薄片化.

　　待改進點:(a)雖然電池效率相較于P型電池具有優(yōu)勢，但初期投資成本過高。目前，異質(zhì)結(jié)單位投資額約為10億元/GW，同期PERC僅為4億元左右。(b)異質(zhì)結(jié)電池的生產(chǎn)設(shè)備與現(xiàn)有常規(guī)晶硅電池不兼容。(c)無法采用常規(guī)晶硅電池的后續(xù)高溫封裝工藝，取而代之的為低溫組件封裝工藝。

　　異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)工序包括:硅片→清洗→制絨→正面沉積非晶硅薄膜→背面沉積非晶硅薄膜→正反面沉積TCO薄膜→絲網(wǎng)印刷電極→邊緣隔離→測試。

　　概括來說，主要的四個工藝步驟為:制絨清洗→非晶硅薄膜沉積→TCO制備→電極制備。其中，非晶硅薄膜沉積、TCO制備工藝要求較高，目前以海外供應(yīng)商為主。

　　非晶硅薄膜沉積領(lǐng)域:主要用到的設(shè)備為等離子化學(xué)氣相沉積(PECVD)與熱絲化學(xué)氣相沉積(Cat-CVD/HWCVD)。非晶硅沉積設(shè)備主流供應(yīng)商包括美國應(yīng)用材料、瑞士梅耶博格、韓國周星、日本愛發(fā)科、日本真空等。國內(nèi)理想能源在該領(lǐng)域已具備較強競爭力。

　　TCO制備:主要用到的設(shè)備為磁控濺射(PVD)與反應(yīng)等離子體沉積(RPD)。TCO層沉積設(shè)備全球龍頭主要包括日本住友重工、日本愛發(fā)科、德國馮阿登納等。國內(nèi)供應(yīng)商主要為精曜等。

　　國產(chǎn)品牌加速布局異質(zhì)結(jié)電池設(shè)備，近年來捷報頻傳:

　　捷佳偉創(chuàng):為通威項目提供濕法制程、RPD制程、金屬化制程三道工序的核心裝備，致力于高效HJT電池全制程交鑰匙工程的開發(fā)。

　　邁為股份:前瞻性布局HIT領(lǐng)域，致力于提供HIT整線解決方案。

　　理想能源:2019年，公司在某標(biāo)志性百兆瓦級HIT項目的PECVD設(shè)備國際競標(biāo)中，先后擊敗德國梅耶博格與美國應(yīng)用材料并最終成功奪標(biāo)。

　　04

　　組件生產(chǎn)設(shè)備

　　焊接與層壓為光伏組件生產(chǎn)工藝流程中最重要的兩個環(huán)節(jié)。常規(guī)光伏組件的構(gòu)成包括電池片、互聯(lián)條、匯流條、鋼化玻璃、EVA、背板、鋁合金、硅膠、接線盒九個部分，工藝流程可概括為焊接→疊層→層壓→檢測，其中，焊接、層壓作為最關(guān)鍵的兩道工序，將直接影響成品率、輸出功率與可靠性。

　　光伏組件設(shè)備已實現(xiàn)國產(chǎn)化。光伏組件設(shè)備包括常規(guī)串焊機、多主柵串焊機、疊瓦串焊機、激光劃片機、疊層設(shè)備、層壓機、測試設(shè)備等，其中，串焊機為核心設(shè)備。

　　競爭格局:光伏組件設(shè)備以國內(nèi)供應(yīng)商為主，其中，奧特維串焊機產(chǎn)品占存量市場總量約40%，為該領(lǐng)域龍頭之一;金辰股份主要供應(yīng)光伏組件自動化生產(chǎn)線、層壓機等;先導(dǎo)智能為國內(nèi)鋰電設(shè)備龍頭，于2019年首發(fā)絲印疊瓦焊接機產(chǎn)品。

　　為追求更高光電轉(zhuǎn)換效率從而實現(xiàn)降本增效，雙面發(fā)電組件、半片電池組件、疊瓦組件、多主柵組件等先進組件技術(shù)正與高效電池技術(shù)相結(jié)合，多主柵串焊設(shè)備、與半片/疊瓦電池組件配套的設(shè)備需求占比將有所提升，具體為:

　　半片:采用半片技術(shù)的電池組件將提升對于激光劃片機的需求。

　　多主柵:多主柵電池占比的提升將帶來多主柵串焊機采購規(guī)模的增長。

　　疊瓦:采用疊瓦技術(shù)預(yù)計將增加疊瓦焊接機、疊瓦匯流條焊接機的需求。其中，疊瓦焊接機包括激光劃片機、絲網(wǎng)印刷、疊片機和端焊機;疊瓦匯流條焊接機包括版、焊接、折彎和鋪設(shè)設(shè)備。疊瓦工藝包括點膠、印刷。

　　價值占比:以投資額較高的疊瓦組件為例，1GW疊瓦組件設(shè)備投資約2億元，其中，疊瓦焊接機約1.1億元，匯流條焊接機約3,500萬元，其他設(shè)備約5,500萬元。

　　五、相關(guān)標(biāo)的

　　01

　　晶盛機電

　　公司為國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進的專注于“先進材料、先進裝備”和智慧工廠解決方案的高新技術(shù)企業(yè)。

　　主營產(chǎn)品為全自動單晶硅生長爐、區(qū)熔硅單晶爐、多晶硅鑄錠爐、碳化硅單晶爐、單晶硅滾圓機、截斷機、雙面研磨機，硅片拋光機、光伏單晶硅棒切磨復(fù)合加工一體機、多晶硅塊研磨一體機、疊瓦組件設(shè)備、藍寶石晶錠晶片、智能物流系統(tǒng)及半導(dǎo)體拋光液、坩堝等。公司產(chǎn)品主要應(yīng)用于太陽能光伏、集成電路、LED、工業(yè)4.0等。

　　2019年上半年，公司實現(xiàn)營業(yè)收入11.78億元，同比下降5.28%;實現(xiàn)歸屬于上市公司股東凈利潤2.51億元，同比下降11.92%。

　　預(yù)計公司2019年~2021年EPS分別為0.53元、0.73元、0.93元，對應(yīng)當(dāng)前股價市盈率分別為28.0倍、20.3倍、15.9倍，給予“買入”評級。

　　02

　　捷佳偉創(chuàng)

　　公司為國內(nèi)領(lǐng)先的從事晶體硅太陽能電池設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國家高新技術(shù)企業(yè)。主要產(chǎn)品包括PECVD及擴散爐等半導(dǎo)體摻雜沉積工藝光伏設(shè)備、清洗、刻蝕、制絨等濕法工藝光伏設(shè)備以及自動化(配套)設(shè)備、全自動絲網(wǎng)印刷設(shè)備等晶體硅太陽能電池生產(chǎn)工藝流程中的主要及配套設(shè)備的研發(fā)、制造和銷售。

　　2019年上半年，公司實現(xiàn)營業(yè)收入12.18億元，同比增長56.05%;實現(xiàn)歸屬于上市公司股東凈利潤2.31元，同比增長23.40%。

　　預(yù)計公司2019年~2021年EPS分別為1.32元、1.77元、2.22元，對應(yīng)當(dāng)前股價市盈率分別為25.7倍、19.2倍、15.3倍，給予“買入”評級。

　　02

　　邁為股份

　　公司主營產(chǎn)品為太陽能電池絲網(wǎng)印刷生產(chǎn)線成套設(shè)備，主要應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)鏈的中游電池片生產(chǎn)環(huán)節(jié)，包括核心設(shè)備全自動太陽能電池絲網(wǎng)印刷機和自動上片機、紅外線干燥爐等生產(chǎn)線配套設(shè)備。

　　公司在現(xiàn)有光伏設(shè)備的基礎(chǔ)上，相繼進入光伏激光設(shè)備，疊瓦組件設(shè)備等光伏上下游設(shè)備領(lǐng)域，并進入了OLED顯示裝備領(lǐng)域。

　　2019年上半年，公司實現(xiàn)營業(yè)收入6.21億元，同比增長74.2%;實現(xiàn)歸屬于上市公司股東凈利潤1.24億元，同比增長38.4%。

　　預(yù)計公司2019年~2021年EPS分別為5.23元、7.48元、9.21元，對應(yīng)當(dāng)前股價市盈率分別為29.4倍、20.5倍、16.7倍，給予“買入”評級。