百億美元強攻14nm，中芯國際(00981)的絕地反擊？

本文來自西南證券的研報《中芯國際(00981):14nm節點的絕地反擊》，作者為西南證券分析師王國勛。

中芯國際(00981)28nm在2017年的收入佔比中超預期達標，28nm良率提升在即，14nm研發加速進行，預計在2019年初量產，有望對聯電和格芯實現彎道超車，與台積電差距呈縮小趨勢。智通財經APP獲悉，西南證券發表研報稱，疊加公司的戰略地位，應給予一定的估值溢價。

2017年中芯國際每股凈資產為1.06美元，對應當前PB為1.3 倍，綜合考慮PE和PB，參考可比公司平均PB，西南證券最終給予公司2018年1.7倍PB估值，對應股價為14.73港元，維持「買入」評級。

資金、技術、管理三位一體，14納米進展順利

1.提供完整的成熟製程和先進位程技術解決方案

FinFET和FD-SOI是解決14納米及以下製程的關鍵工藝。相較於更高製程技術，14納米製程的晶體管溝道更深、更薄、彼此之間距離更近，因此半導體性能、功耗有了大幅提高。隨著製程的降低，柵極對電流控制能力急劇下降，會出現電流泄露問題。

FinFET利用3D結構減小柵極寬度的同時降低漏電率，FD-SOI相對於Bulk CMOS主要多了一層叫做埋氧層的超薄絕緣層位於基硅頂部，用於形成一個超薄的晶體管通道，極大地降低了泄漏電流。

中芯國際是世界上為數不多的幾個可以提供完整的從成熟製程到先進位程的晶圓製造解決方案的純晶圓代工廠之一。中芯國際0.35微米到28納米工藝製程都已進入量產，14納米FinFET工藝正在研發中。

目前，市面上28納米製造工藝僅有5家純晶圓代工企業和5家IDM企業成功量產，20納米以下先進位程僅有三星、英特爾兩家IDM企業和台積電、聯電、格羅方德、中芯國際四家代工廠可以量產。10納米以下先進位程技術僅被英特爾、三星、台積電掌握。中芯國際作為中國大陸唯一可以量產28納米技術的晶圓代工廠，在16/14納米和7 納米先進位程技術上的研發力度也不斷加大，16/14納米將在2019年量產。

總體來看，中芯國際產能充足，已投產的3座12英寸晶圓廠每個月給中芯國際貢獻95.5K的產能，4座8英寸晶圓廠每個月貢獻233K的產能。另外，中芯國際擁有全球領先的產能利用率，常年保持85%以上的產能利用率，超過行業平均產能利用率。2015和2016年更是達到了101%和98%的產能利用率，充分顯示了中芯國際在兼顧先進工藝和成熟特殊工藝時仍能保持工廠滿載的戰略規劃。

中芯國際非常注重自主研發，成立單獨的研發部門，持續在技術創新和知識產權方面增加投入2016年，研發人員超過1000人，研發投入為318.2 百萬美元，占營業收入的10.9%，2017年研發投入為427百萬美元，占營業收入的13.7%。

從2016年開始，中芯國際在14納米FinFET上對第三方IP的投資佔比超過50%，說明28納米技術日漸成熟，14納米技術研發日程被中芯國際提到了相當重要的位置。

中芯國際在14納米技術開發中，建立了具有所有預期工藝特性和成品率學習工具的CMOS工藝流程，其器件性能和可靠性接近目標，實現了多臨界電壓方案，並展示了SRAM位單元功能。中芯國際在14納米及以上的的FinFET專利申請中排名世界前五。

截至2016 年底，中芯國際累計專利申請數量達到13417件，其中6603 件已獲授權，專利數量在中國同行公司中位列前五名。

此外，根據湯森路透(Thomson Reuter)關於「2016創新狀態」的報告，中芯國際在湯森路透(Thomson Reuter)和德溫特(Derwent)世界專利指數中名列前十大全球創新半導體行業的第七名。中芯國際在亞洲半導體材料和工藝創新中排名第四(2011-2015 年)。2017 年，中芯國際又新增專利授權862 項，在2017 中國專利排行榜上位列第十位。

2.中芯國際百億美元強攻14nm

2018年1月30日，中芯國際公布公司旗下中芯南方擬增資擴股，使其註冊資本由2.10億美元增加32.9 億美元至35 億美元。由公司全資附屬中芯控股現金出資15.44 億美元，國家集成電路基金現金出資9.47 億美元，上海集成電路基金現金出資8 億美元。各方應在2018年6 月30 日前完成各自待出資額的30%，在2018 年12 月31 日前完成各自待出資額的30%，在2019 年6 月30 日前完成各自待出資額剩餘的40%。

各訂約方對中芯南方的投資總額估計為102.4 億美元，訂約方將以注資方式出資合共35億美元的投資總額。投資總額102.4 億美元與注資後的經擴大註冊資本35 億美元的差額計劃通過債務融資撥付。

注資後，公司通過中芯控股和中芯上海在中芯南方的股權比例由從100%減至50.1%;及國家集成電路基金和上海集成電路基金分別擁有中芯南方27.04%和22.86%的股權。通過將與國家集成電路基金和上海集成電路基金以合資形式建立12 英寸晶圓廠，公司可以在政府產業基金的支持下，加快引進先進的製造工藝和產品，亦減輕公司因先進位程產能擴充而產生的巨額現金投資和巨大折舊成本。

中芯南方是配合中芯國際14 納米及以下先進位程研發和量產計劃而建設的具備先進位程產能的12英寸晶圓廠。主要從事集成電路晶元製造、針測及凸塊製造，與集成電路有關的技術開發、設計服務、光掩膜製造、裝配及最後測試，並銷售自產產品。

中芯南方預期在2018年度完成廠房建設和無塵室裝修，預計2019年會有設備資本支出。先階段擁有的14nm 研發設施已經具備3500 片的月產能，第二階段會達到6000 片/月，第三階段會達到9000片/月。中芯南方目標將在2019 年上半年投產，產品將有更高效能表現，成本較低，容易轉移技術及融入設備中使用。

3.關鍵人物的加入助力14nm

2017年10月16日，中芯國際宣布趙海軍和梁孟松擔任中芯國際聯合首席執行官兼執行董事。這是中芯國際第一次採取Co-CEO 制度，在中國半導體企業中也是首例。

自梁孟松在中芯國際上任4個月以來，加強了研發隊伍的建設，強化了責任制，提升效率及更具應變能力。同時調整更新了14納米FinFET規劃，將3D FinFET工藝鎖定在高性能運算、低功耗晶元應用，並且已在設備性能上看到較大的進步。在這四個月來，中芯國際研發團隊研發成果進展迅速、員工紀律性極強、工作效率極高、工作表現極佳、團隊內的使命感與日俱增，研發團隊對按時完成公司的研發任務充滿信心。

根據中芯國際公布的2017年四季報，中芯國際的14 納米研發進程進展順利，預計將在2019年上半年量產14納米FinFET 工藝技術，比原先預期提前了半年。中芯國際可以根據客戶需要提供具有競爭力的14nm 解決方案，方便客戶進行轉移，並提供全面的IP 覆蓋，我們相信中芯的FinFET 解決方案將極具競爭力。隨著研發的進一步深入，將會有很多成果轉化為收入。

4.摩爾定律放緩，中芯後發優勢凸顯

半導體行業的摩爾定律已經進入一個發展相對緩慢的周期，10納米以下製程的競爭速度放緩，這給中國企業提供了趕超的時間籌碼。隨著國家支持力度的加大，進口替代趨勢越發明顯，國內企業將替代進口產品企業成為國內市場晶元供應的主流。

理論上按照摩爾定律，製程的進步將會帶來成本降低，但是當尺寸從28 納米縮小到22/20 納米時，必須採用輔助的兩次圖形曝光技術，製程成本將提高1.5-2倍左右。16/14 納米製程成本將更高，這意味著發展先進位程不再具有成本優勢。

雖然國際上先進位程的代工市場已進入10 納米，即將邁入7納米，但從市場需求量上來看，目前仍以28納米製程市場需求量最大。中芯國際們已經在28 納米Poly/SiON 上成功生產了數年，2018 年HKC也將開始爬坡，2017年第4 季度28nm營收佔比也超過了10%，HKC+ MOS 產品也將在2018 年中試產。

因此中芯國際可以在充分享受28 納米市場紅利的基礎上加大14 納米及以下製程的研發，短時間內不會出現市場被先進位程佔據的情況。

當半導體工藝製程不超過10 納米時，蝕刻晶圓過程中使用深紫外光微影系統(DUV)可以滿足要求，而隨著製程超過10nm，現在DUV 已經滿足不了精度要求，這時就需要使用極紫外光微影系統(EUV)進行光刻。

EUV最大的工藝商為荷蘭的阿斯麥，EUV的研發和生產需要耗費大量的時間和巨額的資金，阿斯麥經過十年的研發也才量產20 多台EUV 光刻設備，每台EUV光刻設備價格約1.5億歐元。因此，儘管10納米以下先進位程被攻克，由於光刻設備的供不應求，短時間內也難以大幅市場化，給中芯國際留下了充分的追趕時間。

14納米行業競爭格局：三超兩強一崛起

鼻祖因特爾，14納米技術實力最為雄厚。英特爾在其22nm工藝已經率先使用了3D FinFET結構，2014年在14nm上將FinFET結構進化到第二代，可以提供業界領先的性能、功率、密度和單位晶體管成本，將用於製造從高性能到低功耗等範圍廣泛的產品。其他廠商台積電在其16nm/12nm 以及三星/格羅方德的14nm 也陸續上馬類似的FinFET 結構。

英特爾的14nm製程工藝更加優秀，雖然同為14nm，英特爾的晶元密度更高，性能更強，其它的10nm製程工藝，僅相當於英特爾14nm 工藝製程的晶元密度。

三星、台積電14 納米技術旗鼓相當。三星在28納米製程之後，直接轉進14納米製程，並率先於2015年第一季開始量產。並且三星的旗艦機Galaxy S6、S6 Edge 所搭載的Exynos 7420移動處理器即採用14納米製程生產，打響三星14納米製程名聲。

相比於三星，台積電的製程推進是循序漸進、按部就班的，由28nm > 20nm Planner >16nm FinFET 演進而來。2013年11月，台積電成為第一家開始進行16nm FinFET 風險生產的代工廠，繼16nm FinFET 工藝成功後，台積電推出16nm FinFET Plus(16FF+)工藝。16FF+在2015年7月迅速進入批量生產，這要歸功於其產量快速增長和性能改進。

台積電還推出了更具成本效益的16納米FinFET 緊湊型技術(16FFC)，該技術於2016年第二季度投入生產。該工藝通過同時結合光學收縮和工藝簡化，最大限度地提高了裸片成本縮放比例。此外，12nm FinFET 緊湊型技術(12FFC)將柵極密度提升至最大限度，並於2017 年第二季度投產。

台積電的16/12nm 提供了業界16/14nm產品中的最佳性能。與台積電的20nm SoC工藝相比，16/12nm 速度提高50%，同樣速度下功耗降低60%。它為下一代高端移動計算、網路通信、消費和汽車電子應用提供卓越的性能和功耗優勢。

聯電、格羅方德加速追趕，2017年量產14納米技術。格羅方德使用了三星的14nm FinFET 工藝授權，2017年9月，格羅方德14nm High Performance(HP)技術現已進入量產，此技術將運用於IBM 新一代伺服器系統的處理器。在大數據和認知運算時代，這項由雙方共同研發的14HP 製程，將協助IBM 為其支援的雲端、商務及企業級解決方案提供高效能及資料處理能力等兩大優勢。14HP 技術借鑒了我們位於紐約州薩拉托加縣的Fab 8 在14 納米FinFET 技術領域所積累的豐富經驗。

聯華電子14納米鰭式場效晶體管(FinFET)製程技術，已成功進入客戶晶元量產階段。出貨給主要客戶的14 納米量產晶圓，良率已達先進位程的業界競爭水平，此製程將幫助客戶於電子產品開拓嶄新的應用。聯電位於台南的Fab 12A 廠目前為客戶量產14 納米客戶產品，預計將依據客戶需求穩定增長14 納米產能。

對標五巨頭，定位中國芯。從14納米技術的量產時間上看，聯電和格羅方德的14納米技術和中芯國際差距不大，中芯國際14納米工藝雖然沒有量產，但是已經取得了巨大的研發進展，2019 年上半年即可量產，與聯電和格羅方德也就不到兩年的量產時間差。加上中芯國際身兼資金、人才、管理優勢，未來大有希望實現彎道超車，市場佔有率將超過聯電和格羅方德。

對於英特爾和三星這兩個IDM 企業，雖然技術上中芯國際還有很長的追趕時間，但是由於英特爾和三星的產能規模有限，在市場份額的角逐上競爭力有限，換句話說，英特爾和三星不會成為中芯國際最大的競爭對手。

作為純晶圓代工廠，台積電無論是在成熟製程還是先進位程上都有很大的市佔率。因此從市佔率角度上來看，台積電是中芯國際最大的對手。對比中芯國際和台積電的技術差距，我們發現28納米是技術差距的拐點，90納米中芯落後台積電1年，65納米落後兩年，40納米落後三年，28納米整整落後6年，技術差距呈增大趨勢。

28納米之後的先進位程，中芯國際和台積電的差距越來越小，14 納米落後台積電3.5 年，比原計劃提前了半年，10 納米及以下預計落後3 年。所以在未來先進位程的競爭上，中芯國際和台積電的差距正在逐漸縮小，有望成為僅次於台積電全球第二大純晶圓代工廠。

盈利預測和投資建議

我們預測公司2018-2020年分業務收入如下表：

預計公司2018-2020年EPS 分別為0.04、0.05、0.07 美元，對應PE 分別為38、26、20 倍。考慮到目前整個半導體行業日新月異，競爭和價格壓力不斷加大，作為中國最大最先進的晶圓代工廠，中芯國際加快從高產能利用率盈利模式向先進位程的盈利模式轉變，目前正處於轉型過渡期，因此我們主要採用PB 估值法選取台積電、聯電、華虹半導體等可比公司對公司進行估值。

可比公司台積電、聯電和華虹半導體(01347)當前的動態PB均值為2.37，而中芯國際2017年PB只有1.3倍，參考可比公司PB均值，給予中芯國際2018年1.7倍PB 估值，對應2018年股價為1.87美元，維持「買入」評級。

風險提示：公司產能利用率或受終端產品需求減弱而下降的風險;先進位程研發和良率提升進度或不達預期;晶圓平均價格或有波動的風險。