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半导体代工系列：大洋育鲲鹏，代工出巨头

核心内容概述

本报告聚焦于全球及中国大陆的晶圆制造环节，分析其在半导体产业链中的地位、发展趋势以及国内企业的发展现状与挑战。晶圆制造作为集成电路产业链的核心环节之一，通过在硅单晶抛光片上制造晶体管，实现芯片的逻辑运算与数据存储功能。当前，晶圆代工模式已成为主流，全球纯代工厂商的销售额占比平均达到86%。以台积电为例，其凭借先进制程技术与灵活的产能调整，成为全球晶圆代工龙头，营收规模远超其他环节的龙头公司。

主要观点

1. 代工模式的优势

• 晶圆代工模式具备更高的盈利能力和更稳定的盈利表现，相比设计和封测环节，其毛利率和净利率均较高。
• 台积电的营收体量和盈利能力显著优于其他环节的龙头企业，其在先进制程上的突破是其成为行业巨头的关键。

2. 先进制程的重要性

• 先进制程可显著提升芯片性能，降低功耗，提高晶体管密度，从而实现更高的市场竞争力。
• 台积电在28nm及以下先进制程的营收占比从2012年的12%提升至2019年的67%，体现了其技术领先优势。

3. 国内代工企业的发展现状

• 中芯国际是大陆晶圆代工的绝对龙头，但其先进制程仍落后于台积电，目前仅实现14nm FinFET量产。
• 华虹半导体专注于差异化工艺定制，其在成熟制程领域具有较强的盈利能力和市场占有率。

4. 国产替代的机遇与挑战

• 大陆晶圆制造面临产能不足和先进制程落后的问题，但国家政策和资金支持（如大基金一期）为行业提供了发展的动力。
• 中美贸易摩擦对晶圆制造环节带来短期压力，但长期来看，将加速国产化进程，带动相关设备、材料和IP&EDA等支撑产业的发展。

关键信息

1. 全球晶圆制造市场

• 台积电在全球晶圆代工市场占据34%的市场份额，是全球最大的晶圆代工厂商。
• 全球晶圆代工市场规模预计从2020年的585亿美元增长至2025年的861亿美元，其中先进工艺占比将显著提升。

2. 中国大陆晶圆制造市场

• 2018年，中国大陆晶圆代工销售额占比为56%，而中芯国际、华虹和武汉新芯合计仅占28%。
• 中国大陆的晶圆制造产能严重不足，2019年中芯国际和华虹合计年产能仅为342万片（等效12英寸），远低于台积电的1230万片。
• 中国大陆在高端设备和关键材料方面依赖进口，国产化率较低，仅有0.4%的设备国产化率和16%的材料国产化率。

3. 技术发展趋势

• 晶体管结构从平面向FinFET、GAA（环绕栅极）演进，以解决尺寸微细化带来的漏电流控制难题。
• 三星率先采用纳米片GAA结构，预计在3nm工艺中使用，其性能提升35%、功耗降低50%。
• 台积电也在研发GAA技术，但短期内仍以FinFET为主，预计在2021年进入风险试产，2022H2实现量产。

4. 国内企业的发展前景

• 中芯国际计划通过科创板融资200亿元，用于研发先进制程，如14nm FinFET技术已实现量产，未来有望继续突破。
• 华虹半导体在2019年建成无锡12英寸晶圆厂，产能提升至4万片/月，且在成熟制程领域保持较高毛利率和净利率。
• 大基金一期重点布局晶圆制造环节，投资占比达67%，为行业龙头发展提供了支持。

投资建议

• 推荐关注半导体设备、材料、设计和封测环节具备国产化替代潜力的优质公司，包括：
  • 设备：中微公司、北方华创、至纯科技、华峰测控、精测电子、晶盛机电
  • 材料：华特气体、江丰电子、鼎龙股份、沪硅产业、上海新阳、安集科技
  • 设计：兆易创新、澜起科技、韦尔股份、卓胜微、汇顶科技、北京君正、圣邦股份
  • 封测：深科技、通富微电、长电科技、华天科技、晶方科技、太极实业
  • 制造：三安光电

风险提示

• 中美贸易摩擦可能对晶圆制造环节造成短期冲击。
• 新冠疫情可能影响供应链稳定性。
• 技术发展不及预期可能导致国产化进程受阻。

结论

晶圆制造作为半导体产业链的核心，其发展对整个行业的国产化进程具有决定性作用。台积电的成功经验表明，掌握先进制程技术和灵活调整产能是实现行业领先的必要条件。中国大陆的晶圆代工企业虽然在市场中占据一定份额，但仍面临先进制程和产能的双重挑战。国家政策和资金支持为行业提供了良好的发展环境，未来随着国产化进程的加速，相关产业链企业将有望迎来新的发展机遇。