中芯国际发展分析( 43 页)

中芯国际发展分析( 43 页)


正文目录

1. 中国大陆晶圆代工龙头,突破14nm 先进制程迎快速发展 ...... 7

1.1. 二十年积厚薄发,具领先全方位一站式晶圆代工能力........ 7

1.2. 半导体顶尖人才汇集,承担02 专项14nm 以下先进制程 ........... 10

1.3. 国家大基金股东方协同,客户涵括国内主要芯片设计商 ........... 13

1.4. 募资加速14nm 以下先进制程,推动营业&利润双重优化 ........... 17

2. 逻辑工艺:14nm 及以下产能,未来三年从6K 倍增至35K ............. 20

2.1. 全球晶圆代工市场规模近4000 亿元,国产化为当务之急 ......... 20

2.2. 技术&资本构成护城河,中芯全球唯四进入10nm 赛道...... 25

2.3. 14nm FinFET 可满足国内95%芯片,新一代N+1 升级至10nm ...... 29

3. 特色工艺:0.35μm 至28nm 全覆盖,结构优化提升利润 ...... 34

4. 产能倍增&研发扩大:加速打开公司中长期赶超空间 ........... 37

5. 盈利预测 ............. 41

图表目录

图 1 中芯国际发展历程:二十年积厚薄发进入高速发展期,14nm 先进制程已量产,新一代N+1/N+2 接续突破......... 7

图2 半导体制造(晶圆代工)示意图:在晶圆上制造纳米线宽的电晶体,再切割为数百至千颗芯片 ....... 8

图3 中芯国际提供一站式晶圆代工解决方案;包括光罩制造、IP 研发及后段辅助务等全方位服务 .......... 8

图4 中芯国际晶圆代工能力:包括先进制程、成熟制程和特色工艺;技术节点覆盖3.5μm 至14nm 以下制程 ........... 9

图5 2019Q1-2020Q1 公司产品主要应用领域:通讯(49%)、消费品(35%)、汽车/工业(5%)、计算机(3%)、其他(8%); ........... 10

图6 2017-2019 中芯国际研发人员数量和占比逐年提升(位/%) ............ 11

图7 2019 中芯国际员工之中,硕博士学历占比达21% ............. 11

图8 2017-2019 中芯国际研发支出:研发支出对比龙头台积电尚有差距,但是研发支出占营收比例超20%,显示公司发展先进制程的决心(亿元/%) ........... 12

图9 2018 年中芯国际累计专利申请量达到15,440 件,其中8,981 件获得授权 ...... 12

图10 2017-2019 年中芯国际获得政府补助金额持续增加(亿元/%) ...... 12

图11 中芯国际技术平台:技术节点包括3.5μm 至14nm 及以下制程,并推动各个应用领域技术升级 ...... 13

图12 中芯国际股权结构:公司和旗下子公司均获得国家集成电路产业投资基金入股; ......... 14

图13 中芯北方股权结构:大基金和北京集成电路制造和装备股权投资中心入股 ............ 14

图14 中芯南方股权结构:大基金和上海集成电路产业基金入股 ............. 14

图15 中国大陆本土芯片设计商、品牌方的快速增长,为中芯国际带来大量芯片制造需求 ..... 15

图16 中芯国际来自中国大陆本土客户的收入增长迅速(百万美元) ...... 15

图17 中芯国际营业收入地区拆分(亿元) ............. 15

图18 中芯国际营业收入地区占比(%) .......... 15

图19 中国大陆的产业链上游的半导体设备、材料和中芯国际协同,实现国产设备、材料从工艺验证到量产.......... 16

图20 2011-2018 年中芯国际本地原材料采购金额和占比逐年增加(百万美元) ............. 16

图21 中芯国际半导体设备、材料的采购流程和管理体系 ....... 17

图22 中芯国际采用直销模式开展销售业务:公司通过上述营销方式与客户建立合作关系后,将与客户直接沟通并

形成符合客户需求的解决方案.......... 17

图23 中芯国际2014-2020Q1 中芯国际营收、归母净利润(亿元/%) ..... 18

图24 2017-2019 中芯国际业务收入结构(%) ........ 18

图25 2014-2020Q1 中芯国际毛利率、销售净利率(%) .......... 18

图26 2014-2020Q1 中芯国际经营活动净现金流 ...... 18

图27 2017-2019 中芯国际应收账款余额(亿元/%) ....... 19

图28 2017-2019 中芯国际三项主要费用(亿元/%) ....... 19

图29 2010-2020 全球半导体产业市场规模 ..... 20

图30 2013-2019 全球纯晶圆代工市场规模,增速高于半导体行业整体(十亿美元) ..... 20

图31 半导体产业链:包括设计、制造、封装属于产业链的中游核心环节;晶圆代工逐渐成为主流制造模式.......... 20

图32 2019 年中国大陆为全球唯一纯晶圆代工市场,逆势同比增长6%(亿美元) .......... 21

图33 2010-2019 年中国芯片设计公司的数量从682 家增长为1780 家(个) ........ 21

图34 2013-2019 年中国大陆半导体制造、封装、设计产业市场规模(亿元) ........ 21

图35 全球半导体产业链第三次向中国大陆转移,可望维持十年以上的较长周期 ............. 22

图36 2012-2019 中国大陆集成电路进出口金额,市场规模逐步扩大,贸易逆差同步增长(十亿美元) ......... 22

图37 2015-2022 年全球晶圆代工市场按照技术节点拆分:先进工艺(14nm 及以下)的升级和创新推动市场持续增

长;成熟工艺市场则维持平稳。...... 24

图38 2019-2022 年全球12 英寸硅片需求量将从6 百万片/月增长至8 百万片/月(百万片/每月) ............ 24

图39 2009-2018 全球逻辑芯片先进制程占比逐渐扩大 ............ 24

图40 芯片制造工艺系通过光刻、刻蝕、离子注入、薄膜沉积等关键工艺,反复循环数十次,逐层堆砌电晶体和电

路结构,做出线宽更微小的芯片...... 25

图41 1987-2019 年芯片升级:线宽技术节点从3 微米缩小数百倍至5 纳米 ............ 26

图42 随着芯片线宽的升级,半导体设备的资本支出呈现倍数增长(亿美元) ....... 26

图43 1987-2021 年,芯片在材料、结构、工艺等皆同步技术升级,推动半导体设备市场规模提升(亿美元) ....... 27

图44 工艺升级:1960-2020 年芯片线宽缩小仰赖各种创新工艺的导入 ........... 27

图45 结构升级:130nm-28nm 为平面结构,14nm 开始导入3D FinFET,预计在3nm 以下将导入GaaFET .......... 27

图46 半导体制造集中度大幅增加:14nm 全球制造商剩六家;10nm 后全球仅剩三家,中芯国际有望成为第四家; 28

图47 中芯国际14nm-28nm 先进工艺应用领域和客户 ...... 29

图48 中芯国际攻克14nm FinFET,同时掌握新一代制程关键技术,包括向下升级至10/7/5nm ...... 29

图49 HKMG 在28nm 以下芯片取代了Poly/SiON 作为栅极的主要材料 ...... 31

图50 HKMG 高介电质金属栅极材料相较于Poly/SiON 效能更高、成本更低 ..... 31

图51 FinFET 和FD-SOI 为芯片1xnm 制程升级的创新结构;其中,FinFET 已经成为14nm 以下的主流结构..... 31

图52 全球主流芯片制造商TSCM、Intel、三星的10nm 制程性能参数对比 ..... 32

图53 全球主流芯片制造商TSCM、Intel、三星的10nm 制程性能参数对比 ..... 32

图54 2020-2025 年全球14nm 及以下FinFET 市场收入,未来五年复合增速为14%;(十亿美元) ........... 33

图55 中芯国际FinFET 工艺为客户提供一站式解决方案,持续推进N+1 第二代产品 ...... 33

图56 中芯国际40nm-0.35μm 特色工艺应用领域和客户 ........... 34

图57 2017-2019 年中芯国际0.35μm-40nm 特色工艺营收稳定(亿元) ........... 36

图58 中芯国际晶圆生产基地分布在上海、北京、天津、深圳 ........ 37

图59 截至2020Q1 中芯国际共有8 英寸和12 英寸合计7 条产线,总产能约当8 英寸47.6 万片/月 ....... 38

图60 中芯南方、中芯北方、中芯天津为公司三大扩产基地,产能均规划有明显提升 ............. 38

图61 2020Q1 中芯国际技术节点收入占比;14nm 正处于从验证迈向量产的拐点 ..... 39

图62 2015Q1-2020Q1 中芯国际产能利用率均维持较高水平;至2020Q1 产能利用率已达99%,推升毛利率..... 39

图63 2017-2019 年全球主要半导体制造商营业收入(亿元) ......... 40

图64 2017-2019 年全球主要半导体制造商毛利率 ........... 40

图65 2017-2019 年全球主要半导体制造商净利润率 ....... 40

图66 2017-2019 年全球主要半导体制造商研发费用 ....... 41

图67 2017-2019 年全球主要半导体制造商研发费用营收占比(%) ........ 41

表 1 中芯国际主要四块业务:核心为晶圆代工;辅助为设计与IP 支持、光掩模制造、凸块加工及测试.......... 9

表 2 中芯国际核心管理和技术团队:具备数十年的半导体研发和从业经历 ............ 10

表 3 中芯国际股权激励计划:公司和员工共享快速成长的收获,增强员工回报和团队向心力 ........ 11

表 4 中芯国际承担多项国家02 专项:中芯上海承担7nm/5nm 先进制程;中芯北京承担设备、材料国产化............. 13

表 5 中芯国际重要控股子公司2019 年的经营业务和情况 ....... 14

表 6 2018 年中芯国际对国产设备材料支持成果,成功验证多种设备和材料的工艺类型 ......... 16

表 7 中芯国际募集资金投资项目:加大12 英寸14nm 及以下先进制程的研发和生产能力 ...... 19

表 8 全球集成电路行业发展趋势:从全球化分工,迈向区域性产业链整合;中芯国际地位愈趋重要 ............. 23

表 9 芯片线宽升级,所需制程的工艺数量越多,相对技术就越难 .......... 26

表 10 2018 年中芯国际在中国大陆晶圆代工市场排名第二、市占率达18% ..... 28

表 11 中芯国际已经建立,包括最先进14nm FinFET 在内0.35 微米至28nm 逻辑工艺技术平台 ..... 30

表 12 FinFET 将栅极制作成三维结构,在减小元件尺寸的同时增加电子流通面积,使得芯片具备更高的效能,是先

进制程14nm 及以下的主要工艺........ 31

表 13 全球主要厂商各代性能升级比较:中芯国际N+1 效能提升约20%,相当于全球主流制造商10nm 制程............ 32

表 14 中芯国际逻辑工艺技术平台:加大14nm/N+1 及以下先进制程的研发和生产能力 .......... 33

表 15 中芯国际特色工艺技术平台包括:电源/模拟、高压驱动、嵌入式存储、NOR/NAND Flash、混合信号、射频、

图像传感器等 .......... 35

表 16 中芯国际特色工艺技术平台:升级工作和新产品研发项目 ............ 36

表 17 中芯国际旗下产线未来三年扩产规划:我们测算,中芯南方12 英寸将扩产至3 万5 千片/月,其中2020 年底

达到1 万5 千片/月;中芯北方12 英寸将扩产至6 万片/月;中芯天津将扩产至15 万片/月 ............ 38

表 18 2017-2019 年中芯国际集成电路晶圆代工毛利率分析:2019 年受到行业景气影响平均单价同步回落; 预计

2020 年行业将重新回到增长轨道,公司产品升级、产能利用率提升将带动毛利率 ........... 40

表 19 中芯国际业务拆分营收预测表 ...... 42


[报告关键词]:   中芯国际    晶圆代工  

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