半导体行业跟踪报告之十九：全球晶圆厂产能大幅扩张，半导体设备行业景气向上

全球晶圆厂产能大幅扩张，半导体设备行业景气向上 ——半导体行业跟踪报告之十九 作者： 刘凯执业证书编号：S0930517100002于文龙执业证书编号：S0930522100002黄筱茜执业证书编号：S0930524050001 2024年9月21日 证券研究报告 核心观点 全球晶圆厂产能大幅扩张，晶圆厂设备开支持续上涨。根据SEMI预测，2023年-2027年12英寸晶圆厂设备支出会持续攀升，CAGR达9%；2023年受益于成熟制程投资推动同比增长4%，2025年受益于HighNA（高数值孔径）EUV光刻系统及HBM推动同比增长20%；2026年受益于GAAFET（环绕栅极场效应晶体管）工艺推动同比增长12%。全球300mm晶圆厂设备投资预计将在2025年同比增长20%至1165亿美元，2026年将同比增长12%至1305亿美元，将在2027年创下历史新高。2024年，预计新增晶圆厂60座。其中有23座晶圆厂已开工建设，中国大陆开工建设的晶圆厂有6座，占比26.09%；有37家新的晶圆厂已投入运营，中国大陆投入运营的晶圆厂有19座，占比51.35%。 全球半导体前道设备龙头公司未来营收预计增长。半导体前道设备五家公司（ASML阿斯麦、AMAT应用材料、KLA科磊半导体、LAM泛林半导体、TEL东京电子）2024年Q2营业收入合计达235.02亿美元，环比增长5.75%；2024年Q2净利润合计达62.44亿美元，环比增长11.42%。根据彭博一致预期，五家前道设备商2024年Q3营收预计增长至254.06亿美元，环比增长8.10%；2024Q3净利润预计增长至66.26亿美元，环比增长6.12%。 后道设备有望逐步复苏。半导体测试设备两家龙头公司（Teradyne、Advantest）2024年Q2营业收入合计达16.20亿美元，环比增长7.04%；其中，Teradyne营收7.30美元，Advantest营收8.90亿美元；2024年Q2净利润合计达2.95亿美元，其中，Teradyne净利润1.42亿美元，Advantest净利润1.53亿美元。根据彭博一致预期，两家测试设备商2024年Q3合计营收预计为17.25亿美元，合计净利润3.07亿美元。 半导体设备行业建议核心关注中微公司、拓荆科技、北方华创；建议关注精测电子、至纯科技、芯源微、盛美上海、华海清科、中科飞测- U、微导纳米、万业企业、美埃科技、富创精密。 风险提示：半导体需求不及预期风险、宏观经济不如预期风险、行业竞争加剧风险。 目录 1、全球晶圆厂产能大幅扩张，晶圆厂设备开支持续上涨 2、全球前道设备商营收利润增长空间可观 3、后道设备有望逐步复苏 4、投资建议 5、风险分析 根据SEMI预测，2024年~2027年半导体销售额分别为6030/6790/7150/7510亿美元，CAGR为7.6%。Fab厂投资额（包括设备与建设）从2024年持续增长至2026年，到2027年逐步稳定。2023年和2024年半导体销售额与Fab厂投资额出现背离，2024年半导体销售回暖，销售额由2023年5170亿美元增长至6030亿美元。 图1：2020-2027年半导体销售额和Fab厂投资额（2023-2027为预测年） 200 150 577586 603 679 715 751 800 600 517 461 100400 50200 00 2020202120222023F2024F2025F2026F2027F Fab厂设备支出（左轴，十亿美元）Fab厂建设支出（左轴，十亿美元）半导体销售额（右轴，十亿美元） 资料来源:SEMIMarketIntelligence,SEMIWorldFabForecast1Q24(2024年3月)，SEMI统计及预测，光大证券研究所 前端晶圆厂设备开支从2020年起持续增长，2022年达995亿美元，2023-2024年受后疫情时期影响，SEMI估计2023-2024年设备支出保持在1000亿美元上下。SEMI预计2025~2027年，受全球芯片法案与AI浪潮影响，Fab厂设备开支连续3年增长，同比增长率分别为21%/12%/4%。2027年Fab厂设备支出预计会达到创纪录的1450亿美元。 图2：2020-2027年前端晶圆厂设备开支（2023-2027为预测年） 42% 17% 12% 4% 8% 0% 2% 21% 16050% 40% 120 30% 80 20% 40 10% 0 2020 2021 2022 2023F Fab厂设备开支（左轴，十亿美元） 2024F 增长率（右轴，%） 2025F 2026F 0% 2027F 资料来源：SEMIWordFabForecastReport24Q1(2024年3月)，SEMI统计及预测，光大证券研究所 根据SEMI预测，2023年-2027年12英寸晶圆厂设备支出会持续攀升，CAGR达9%；2023年受益于成熟制程投资推动同比增长4%，2025年受益于HighNA（高数值孔径）EUV光刻系统及HBM推动同比增长20%；2026年受益于GAAFET（环绕栅极场效应晶体管）工艺推动同比增长12%。 GAAFET 41% 成熟制程投资 高NAEUV HBM 18% 5% 7% 4% 1% 20% 12% 图3：2020-2027年12英寸晶圆厂设备支出（2023-2027为预测年） 160 50% 40% 120 30% 80 20% 40 10% 0 2020 2021 2022 2023F 12英寸（左轴，十亿美元） 2024F 增长率（右轴，%） 2025F 2026F 0% 2027F 8英寸晶圆厂投资额在过去的2020-2023年高低起伏，SEMI统计2020年-2022年同比增长率分别达27%/63%/21%，2023年则是同比下滑32%；SEMI预计2024-2027年8英寸晶圆厂设备支出同比增长率分别为-14%/47%/17%/-12%，汽车及化合物半导体将会是8英寸晶圆厂投资额增长的关键驱动因素，2025年8英寸晶圆厂投资额会在汽车及化合物半导体的需求刺激下恢复正向增长。 图4：2020-2027年200mm及以下晶圆厂设备支出（2023-2027年为预测年） 63% 汽车及化合物半导体驱动 47% 27% 21% 17% -14% -12% -32% 880% 60% 6 40% 420% 0% 2 -20% 0 2020 2021 2022 2023F 2024F 2025F 2026F 2027F -40% 低于6英寸（左轴，十亿美元）8英寸（左轴，十亿美元）8英寸增长率（右轴，%） 2024年，预计新增晶圆厂60座。其中有23座晶圆厂已开工建设，中国大陆开工建设的晶圆厂有6座，占比26.09%；有37家新的晶圆厂已投入运营，中国大陆投入运营的晶圆厂有19座，占比51.35%。 图5：2024年开工建设和运营的新晶圆厂数量（仅包括200mm和300mm晶圆厂） 美国 中国大陆 欧洲&中东 日本 韩国 东南亚 中国台湾 051015202530 已开工（个）已运营（个） 表1：2024年开工建设和运营的新晶圆厂数量（仅包括200mm和300mm晶圆 厂） 地区 已开工建设 已运营 中国台湾 2 4 东南亚 2 4 韩国 1 0 日本 4 3 欧洲&中东 6 2 中国大陆 6 19 美国 2 5 合计 23 37 资料来源：SEMIWorldFabForecast24Q1(2024年3月)，光大证券研究所资料来源：SEMIWorldFabForecast24Q1(2024年3月)，光大证券研究所 2024年-2027年，预计投入运营75座新的300mm晶圆厂。其中，预计中国大陆从2024年的29座300mm晶圆厂增长至2027年的71座300mm晶圆厂；中国台湾从2024年的10座300mm晶圆厂增长至2027年的51座300mm晶圆厂；日本从2024年的8座300mm晶圆厂增长至2027年的26座300mm晶圆厂；全球2027年预计共有239座300mm晶圆厂，中国大陆占比为29.71%。 美国14→34 欧洲7→21 中国大陆29→71 日本8→26 韩国3→23 图6：2024年-2027年全球晶圆厂建设进度（单位：座） 中国台湾10→51 东南亚4→13 资料来源：SEMIWorldfabForecastReport,1Q24Update，预测机构为SEMI，光大证券研究所 芯片库存水平在2023年底已经恢复正常水平。 库存水平： 2022年第三季度以来，芯片库存额一直居高不下，在600亿美元以上；尽管2023年四季度库存额仍处于高位，但2023年下半年开始库存增长率已稳定。 2024年第一季度下游和半导体的库存水平开始下降。 晶圆厂工厂利用率： 2023年下半年晶圆厂利用率持续下降，并在2023年 第四季度达到最低点，利用率在70%以下。 2024年工厂利用率将在300mm晶圆厂利用率的推动下出现上升，而200mm晶圆厂的利用率将在2024年上半年继续承压。 图7：2022Q1-2024Q1芯片库存额与工厂利用率 80 70 60 50 40 30 20 100% 90% 80% 70% 10 0 1Q222Q223Q224Q221Q232Q233Q234Q23F1Q24F 60% 库存(左轴，十亿美元)工厂利用率（%，右轴） 资料来源：SemiconductorManufacturingMonitor(SMM)2024年1月，预测机构为SEMI，光大证券研究所 图8：2021Q4-2023Q4IDM厂&Fabless厂销售额趋势（单位：百万美元） 100000 80000 60000 40000 20000 0 IDM厂&Fabless厂 IDM厂销售额从2021年第四季度开始持续下降，到2023年H1停止下滑；至2023年第三季度，IDM销售额环比增长8%，行业呈现复苏趋势。SEMI预估2023年第四季度IDM厂销售额环比和同比都呈现增长，销售额将达到720亿美元。 Fabless厂销售额从2022年第四季度开始连续上升，2023年第三季度Fabless厂销售额环比增长15%。在AI强劲需求推动下，SEMI预估2023年第四季度的销售额增长9%。 4Q211Q222Q223Q224Q221Q232Q233Q234Q23F lDMFabless 资料来源：SemiconductorManufacturingMonitor(SMM)2024年1月，预测机构为SEMI，光大证券研究所 图9：2021Q4-2023Q4Foundry厂&OSAT厂销售额趋势（单位：百万美元） 30000 25000 20000 15000 10000 Foundry厂&OSAT厂 Foundry厂销售额经历了2021年第四季度到2022年第三季度的增长后，在2022年第四季度到2023年第二季度出现销售额下滑。2023年第三季度恢复，环比增长8%；SEMI预估2023年第四季度终端市场的需求趋于稳定，环比增长10%。 OSAT厂从2021年第四季度至2023年底一直周期性波动，在2023年第三季度环比增长15%，SEMI预估2023年第四季度销售额将与2023年第三季度持平。 5000 0 4Q21 1Q22 2Q22 3Q22 4Q22 1Q23 2Q23 3Q23 4Q23F 请务必参阅正文之后的重要声明 FoundryOSAT 图10：2022Q1-2024Q1电子产品销售额（单位：十亿美元） 800 700 600 500 400 300 200 100 0 电子产品销售额 2023H2电子产品销售额同比小幅下降2%，但2023年第