《電子技術(shù)應(yīng)用》
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從1到N,國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備大爆發(fā),!

2022-05-27
來(lái)源:芯師爺

  沉寂了很久的芯片產(chǎn)業(yè)又傳出一個(gè)令人振奮的消息。

  在剛剛過(guò)去的4月份,,中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)中標(biāo)了67臺(tái),,國(guó)產(chǎn)化率高達(dá)62%。

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  巨頭環(huán)伺,,強(qiáng)者愈強(qiáng)

  半導(dǎo)體設(shè)備主要是指應(yīng)用于集成電路制造和封測(cè)環(huán)節(jié)的設(shè)備,,因此又可細(xì)分為晶圓制造設(shè)備和封裝、測(cè)試設(shè)備,,其中制造設(shè)備的價(jià)值占比高達(dá)86%,,是最核心的組成部分。

  技術(shù)壁壘,、市場(chǎng)壁壘和客戶(hù)認(rèn)知度壁壘,,三大難題促使半導(dǎo)體設(shè)備逐步走向壟斷競(jìng)爭(zhēng)格局,且市場(chǎng)份額在過(guò)去幾年加速向頭部企業(yè)集中,。

  VLSI Research的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,,2021年,,行業(yè)CR5大約為84%,相比2019年的65%大幅提升了近20個(gè)百分點(diǎn),。

  細(xì)分來(lái)看,,半導(dǎo)體制造設(shè)備主要包括薄膜沉積設(shè)備、刻蝕設(shè)備,、光刻機(jī),、清洗設(shè)備、CMP,、離子注入設(shè)備,、熱處理設(shè)備、涂膠顯影等,。其中薄膜沉積,、刻蝕和光刻環(huán)節(jié)的價(jià)值量占比最高,分別達(dá)到了27%,、22%和20%,。

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  ▲圖片截取自長(zhǎng)城國(guó)瑞證券

  每一細(xì)分領(lǐng)域,都被巨頭牢牢把持著,。

  比如,,薄膜沉積設(shè)備主要包括CVD、PVD,、ALD三種,,而這基本已經(jīng)被AMAT(美國(guó)應(yīng)用材料)、Lam Research(拉姆研究)以TEL(東京電子)三家壟斷,。CVD領(lǐng)域,,三者市占率合計(jì)達(dá)到約70%;PVD設(shè)備市場(chǎng),,應(yīng)用材料一家就占到了85%,;ALD設(shè)備市場(chǎng),應(yīng)用材料和東京電子的市場(chǎng)占有率為60%,。

  刻蝕設(shè)備還是上述三家巨頭的天下,。根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù),2020年,,拉姆研究,、應(yīng)用材料、東京電子在全球刻蝕設(shè)備市場(chǎng)中的占比分別為47%,、27%和17%,。

  光刻機(jī)更不必多說(shuō),幾乎全部出自阿斯麥,、尼康和佳能三家企業(yè),,其中阿斯麥獨(dú)享高端光刻機(jī)市場(chǎng),,在EUV領(lǐng)域根本沒(méi)有對(duì)手。

  CMP設(shè)備領(lǐng)域,,應(yīng)用材料和日本荏原霸占了全球超90%的市場(chǎng),。

  更讓人絕望地是,美,、日等國(guó)在近幾年不斷推動(dòng)建立一個(gè)排他性的“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”,,試圖在行業(yè)先天壁壘的基礎(chǔ)上再增加人為障礙。

  領(lǐng)跑者的圈子文化強(qiáng)化了供應(yīng)鏈的馬太效應(yīng),,加上專(zhuān)利封鎖,,后來(lái)者一步落后,步步跟不上,。在客戶(hù)粘性極高,、認(rèn)證壁壘極高的半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,這一問(wèn)題被無(wú)限放大,。

  但是,,即便在如此困難的局面下,中國(guó)企業(yè)依然表現(xiàn)出了極強(qiáng)的韌性,。

  2

  國(guó)產(chǎn)替代,,逆勢(shì)反攻

  今年4月,在新一輪的大陸半導(dǎo)體設(shè)備招標(biāo)中,,國(guó)內(nèi)企業(yè)中標(biāo)了67臺(tái),,國(guó)產(chǎn)化率高達(dá)62%。從年度數(shù)據(jù)來(lái)看,,去年半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率27.4%,,相比2020年的16.8%已有顯著提升。

  這意味著,,歷時(shí)多年的國(guó)產(chǎn)替代,已經(jīng)進(jìn)入集中兌現(xiàn)期,。

  特朗普上臺(tái)以前,,國(guó)內(nèi)主流觀(guān)念還是“造不如買(mǎi)”,本土晶圓廠(chǎng)基本也都傾向于采購(gòu)海外頭部企業(yè)的成熟設(shè)備,,這樣可以盡可能地減少認(rèn)證周期和成本,,進(jìn)而能在一輪半導(dǎo)體景氣周期中快速完成產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)。

  但半導(dǎo)體設(shè)備并不能獨(dú)立發(fā)展,,需要晶圓廠(chǎng)協(xié)同開(kāi)發(fā),,由于缺少驗(yàn)證和導(dǎo)入機(jī)會(huì),大陸半導(dǎo)體設(shè)備公司在很長(zhǎng)一段時(shí)間里止步不前,。

  中美貿(mào)易摩擦是一個(gè)重要轉(zhuǎn)折,,以中芯國(guó)際為代表的國(guó)內(nèi)晶圓廠(chǎng)在設(shè)備,、原材料領(lǐng)域所面臨的斷供風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越大,迫使相關(guān)公司開(kāi)始扶持本土供應(yīng)商,,大面積國(guó)產(chǎn)替代正式起步,。

  發(fā)展到今天,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司在各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域都已取得了很大成績(jī),。

  薄膜沉積設(shè)備環(huán)節(jié),,北方華創(chuàng)與拓荊科技是主要的兩大領(lǐng)軍企業(yè),其中北方華創(chuàng)已實(shí)現(xiàn)了28nm/14nm技術(shù)的突破,,覆蓋PVD,、CVD和ALD等全領(lǐng)域。

  刻蝕設(shè)備環(huán)節(jié),,國(guó)內(nèi)主要參與者包括中微公司,、北方華創(chuàng)和屹唐股份等。其中,,中微公司的刻蝕設(shè)備包含CCP與ICP,,目前CCP已突破7-5nm,在5nm以下也進(jìn)展順利,。去年公司總共生產(chǎn)交付了298腔CCP刻蝕設(shè)備,,產(chǎn)量同比大增40%。

  光刻環(huán)節(jié),,上海微電子一馬當(dāng)先,,在90nm、110nm,、280nm等制程上已全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,。今年2月,上海微電子交付了首臺(tái)2.5D\3D先進(jìn)封裝光刻機(jī),。按照之前的計(jì)劃,,28nm的光刻機(jī)也將在年內(nèi)完成交付。

  CMP設(shè)備領(lǐng)域國(guó)內(nèi)參與者主要是華海清科和北京爍科精微電子,,其中華海清科是國(guó)內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)12英寸CMP設(shè)備量產(chǎn)的企業(yè),,公司12英寸系列CMP設(shè)備產(chǎn)品已經(jīng)完成批量化應(yīng)用,制程上也開(kāi)始向14nm推進(jìn),,目前已進(jìn)入驗(yàn)證階段,。

  《中國(guó)制造2025》規(guī)劃中指出,到2025年,,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體核心基礎(chǔ)零部件,、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料應(yīng)實(shí)現(xiàn)70%的自主保障。對(duì)比去年不到30%的國(guó)產(chǎn)化率,未來(lái)空間還很大,。只要國(guó)內(nèi)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破,,訂單是完全有保障的。

  但相較于存量市場(chǎng)的替代,,芯片景氣周期所帶來(lái)的增量市場(chǎng)更值得關(guān)注,。

  3

  景氣依舊,增量可期

  2020年以來(lái),,由于智能手機(jī),、數(shù)據(jù)中心、人工智能,、新能源汽車(chē)等下游需求大幅提升,,全球范圍內(nèi)掀起了一股“缺芯潮”,到現(xiàn)在不僅沒(méi)有緩解,,反倒愈演愈烈,,各項(xiàng)指標(biāo)均能印證這一點(diǎn)。

  比如庫(kù)存水平,,2019年半導(dǎo)體產(chǎn)品的庫(kù)存中位數(shù)大約是40天,,而到了2021年只剩下不到5天。

  再比如交貨周期,,到今年2月,,16位處理器通用產(chǎn)品的平均交付周期已經(jīng)上升44周,相比去年10月份增加了15周,。

  現(xiàn)在來(lái)看,,芯片短缺問(wèn)題在短期內(nèi)根本無(wú)解。根據(jù)《2022全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大調(diào)查》中的數(shù)據(jù),,有近六成的芯片企業(yè)高管認(rèn)為芯片短缺要到2023年才能解決,。

  高景氣周期下,晶圓廠(chǎng)紛紛擴(kuò)產(chǎn)鎖定利潤(rùn),,資本開(kāi)支持續(xù)攀升,。

  2021年,全球代工龍頭臺(tái)積電的資本開(kāi)支高達(dá)300億美元,,中芯國(guó)際的資本開(kāi)支也提升到了45億美元,。

  進(jìn)入2022年,晶圓廠(chǎng)繼續(xù)加大投資力度,,臺(tái)積電將資本開(kāi)支提升到400-440億美元,中芯國(guó)際則增長(zhǎng)至50億美元,。

  IC Insights給出的預(yù)測(cè)是,,2022年全球半導(dǎo)體行業(yè)資本開(kāi)支規(guī)模將超過(guò)1904億美元,同比增長(zhǎng)24%。

  根據(jù)之前業(yè)內(nèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),,晶圓廠(chǎng)的資本開(kāi)支有70%—80%用于購(gòu)買(mǎi)設(shè)備,。也就是說(shuō),半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)的訂單量在2022年依然有很大增長(zhǎng)空間,。

  總的來(lái)看,,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備已在成熟制程打破壟斷,在存量替代和增量擴(kuò)張的共振下,,大概率將進(jìn)入商業(yè)化高速放量階段,。

 


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