本文來自全球半導(dǎo)體觀察，作者/王凱琪。
2021年和2022年是全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的高光時期。2021年高漲的設(shè)備需求由景氣的下游市場和需求旺盛的中游晶圓制造共同支撐。
轉(zhuǎn)至2022年，中游晶圓大廠不謀而合的“逆周期擴(kuò)產(chǎn)熱”降低了下游市場需求不振對上游設(shè)備的影響，多數(shù)廠商景氣度持續(xù)，設(shè)備行業(yè)儼然成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中業(yè)績確定性最強(qiáng)的細(xì)分領(lǐng)域。
這兩年也是本土設(shè)備廠商難得一遇的黃金發(fā)展期。半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)周期長、投入大，并且需要較長的試錯期。我國許多老牌設(shè)備企業(yè)已在行業(yè)內(nèi)摸爬滾打十幾年，在許多細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的突破，當(dāng)下打開國內(nèi)外市場正缺這樣一個契機(jī)。
在此機(jī)遇期，本土廠商將會迎來哪些突破呢？現(xiàn)下半導(dǎo)體領(lǐng)域正值下行周期，是否會對本土設(shè)備業(yè)產(chǎn)生一定影響？本文將結(jié)合最新企業(yè)半年報(bào)以及我國2022年1-8月的設(shè)備開標(biāo)中標(biāo)情況一探究竟。
一
背靠晶圓制造
設(shè)備廠商景氣度連漲兩年
按照工藝流程劃分，半導(dǎo)體設(shè)備可分為晶圓制造（前道設(shè)備）和封裝、測試設(shè)備（后道設(shè)備）。
前道晶圓制造設(shè)備占據(jù)了市場80％以上的份額，設(shè)備類型主要包括薄膜沉積、光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、熱處理設(shè)備、離子注入機(jī)、CMP（化學(xué)機(jī)械研磨）設(shè)備等。其中，薄膜沉積、光刻、刻蝕是半導(dǎo)體設(shè)備的三大件，價值含量最大。
△全球半導(dǎo)體觀察根據(jù)公開資料制圖
半導(dǎo)體設(shè)備的增長與晶圓廠的擴(kuò)張緊密關(guān)聯(lián)，晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)的資本支出中約有70%-80%是用于購買半導(dǎo)體設(shè)備。全球半導(dǎo)體觀察根據(jù)公開數(shù)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年全球半導(dǎo)體資本支出將超過1800億美元。
結(jié)合SEMI發(fā)布的最新報(bào)告，2021年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備銷售額增至1026億美元的歷史新高，年增44%，中國再次成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場，并預(yù)計(jì)2022年全球芯片廠設(shè)備支出總額將至990億美元，同比增長約9%。
當(dāng)下正值下行周期，支撐設(shè)備行業(yè)的晶圓制造動力在近期出現(xiàn)了一絲變動跡象，主要體現(xiàn)在部分晶圓大廠延緩擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，削減部分還未開始的資本開支等。業(yè)界對于設(shè)備行業(yè)景氣度還能持續(xù)多久產(chǎn)生了些許疑問。
從晶圓制造前景看，近期許多大廠紛紛表示，當(dāng)前的擴(kuò)產(chǎn)行為不僅僅是為了緩解短期的芯片短缺問題，更是適應(yīng)未來長期的市場需求。雖然當(dāng)下電子消費(fèi)市場疲軟，但未來云、服務(wù)器、高性能運(yùn)算、車用與工控等領(lǐng)域高速發(fā)展，未來市場對于晶圓制造這塊蛋糕的需求只會越來越大，頭部企業(yè)對其發(fā)展前景較為看好。由此來看，支撐半導(dǎo)體設(shè)備的這塊強(qiáng)力后盾還將持續(xù)發(fā)力，設(shè)備景氣度還有望延續(xù)。
二
聚焦近兩年財(cái)報(bào)
國產(chǎn)替代超長待機(jī)中
2021年度國內(nèi)設(shè)備廠商經(jīng)營業(yè)績十分亮眼，營收創(chuàng)歷史新高比比皆是。近期國內(nèi)主要設(shè)備廠商的半年報(bào)數(shù)據(jù)也已陸續(xù)開出，景氣度持續(xù)，多家大廠利潤一度破百分之百。
總體情況看，近半企業(yè)營收同比增長均超50％。營收方面，北方華創(chuàng)、中微公司、長川科技、至純科技、盛美上海、華海清科營收占據(jù)前六，其中北方華創(chuàng)以54.44億元營收居于榜首。在同比增長率上，華海清科、拓荊科技、長川科技、華峰測控、盛美上海保持較高水準(zhǔn)，華海清科連續(xù)兩年同比增長超過百分百，拓荊科技今年則實(shí)現(xiàn)364.87％的同比增長，充分收益本次機(jī)遇，營收達(dá)5.23億元。
在財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)中，各大設(shè)備廠的合同負(fù)債率十分值得關(guān)注。通常來講，半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)交付、驗(yàn)收均需要3-6個月左右的時間周期，因此訂單反映到公司收入上一般需要6-12個月的時間。半導(dǎo)體設(shè)備的客戶通常會預(yù)先支付一部分訂金，形成合同負(fù)債。從財(cái)報(bào)分析角度看，合同負(fù)債能在一定程度上反映設(shè)備廠商的在手訂單情況。
從上表可知，在合同負(fù)債方面，北方華創(chuàng)、中微公司、拓荊科技、萬業(yè)企業(yè)、華海清科分別為57億、16億、10億、9.07億、11億，上述公司在未來6—12個月里在手訂單飽滿。
近兩年設(shè)備成為香餑餑的重要原因，還在于設(shè)備缺芯缺部件，致使設(shè)備交期不斷延長。但結(jié)合我國設(shè)備廠商交付情況看，他們受到該因素的影響比國外廠商小，這也推動了國內(nèi)廠商在近兩年里快速出圈。具體來講，北方華創(chuàng)和中微公司等企業(yè)超額采購保障供給，以及重視本地產(chǎn)業(yè)鏈條搭建、加強(qiáng)國產(chǎn)替代等方法對營收收效較大。
以北方華創(chuàng)為例，根據(jù)其財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)顯示，2021年其采購總額為176億元，為該年50億原材料成本的3倍之多，而今年上半年，北方華創(chuàng)的存貨持續(xù)創(chuàng)新高，表明該公司在手訂單充沛，下游需求依舊旺盛。
此外，顧慮于全球設(shè)備供應(yīng)鏈的不確定性，我國半導(dǎo)體企業(yè)將更多目光投向本地零部件及設(shè)備供應(yīng)鏈，本土廠商借此獲得更多的驗(yàn)證機(jī)會。
據(jù)中微公司消息，其在全球共有700余家供應(yīng)商，活躍的有450余家。其刻蝕機(jī)的零部件國產(chǎn)化程度達(dá)60%，MOCVD設(shè)備國產(chǎn)化情況達(dá)80%。官方消息顯示，其較高的國產(chǎn)化程度，是中微公司在材料費(fèi)漲價、運(yùn)輸時間推遲的情況下，至今仍保持100%的產(chǎn)品運(yùn)出和準(zhǔn)時的關(guān)鍵。
三
各細(xì)分領(lǐng)域翹楚紛紛出圈
平臺型企業(yè)轉(zhuǎn)型加速
從整體類別上看，國產(chǎn)設(shè)備基本可以覆蓋到半導(dǎo)體制造的各階段所需，在制造實(shí)力上，我國在刻蝕、清洗、薄膜沉積設(shè)備方面較為突出，尤其是我國的刻蝕設(shè)備，已經(jīng)成長為我國最具優(yōu)勢的半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，逐漸進(jìn)入到成熟期。而在CMP、光刻、離子注入等設(shè)備上，我國仍較為薄弱。
首先看刻蝕設(shè)備，目前我國刻蝕設(shè)備代表企業(yè)主要是北方華創(chuàng)、中微公司、屹唐半導(dǎo)體和嘉芯半導(dǎo)體。其中，中微公司的CCP刻蝕設(shè)備已進(jìn)入一線晶圓代工廠商5nm產(chǎn)線，而在3D NAND芯片制造方面，中微公司的CCP刻蝕設(shè)備可應(yīng)用于64層堆疊芯片的量產(chǎn)，目前正在開發(fā)96層及更先進(jìn)的刻蝕設(shè)備。近年來，由于中微公司較高的刻蝕技術(shù)話語權(quán)及成本控制能力，其利潤率水平連年上升，2019年至2021年，其刻蝕設(shè)備毛利率分別為34.93%、37.67%、44.32%，今年上半年則為46.05%。
在薄膜沉積設(shè)備上，我國的代表企業(yè)為拓荊科技和北方華創(chuàng)。其中，拓荊科技是國內(nèi)唯一一家產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的集成電路PECVD（等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積）設(shè)備廠商，其PECVD設(shè)備產(chǎn)品已適配國內(nèi)先進(jìn)的28/14nm邏輯芯片、19/17nm DRAM芯片及64/128層3D NAND FLASH晶圓制造產(chǎn)線。目前拓荊科技正以PECVD設(shè)備為核心并加快發(fā)展更先進(jìn)的ALD（原子層沉積）和SACVD（次常壓化學(xué)氣相沉積）設(shè)備。
相比于其它半導(dǎo)體設(shè)備，清洗設(shè)備的技術(shù)門檻較低，我國廠商在此領(lǐng)域發(fā)展迅速，國產(chǎn)化率上升明顯。該領(lǐng)域代表廠商盛美上海、北方華創(chuàng)、芯源微、至純科技產(chǎn)品各具特色，這四家廠商目前持差異化競爭布局。其中，盛美上海成功研發(fā)出全球首創(chuàng)的SAPS、TEBO兆聲波清洗技術(shù)和Tahoe單片槽式組合清洗技術(shù)等，可應(yīng)用于45nm及以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)的晶圓清洗領(lǐng)域。
根據(jù)中國國際招標(biāo)網(wǎng)公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國半導(dǎo)體清洗設(shè)備國產(chǎn)化率為25%左右，其中盛美上海市場份額為23%。另外值得一提的是，盛美上海于今年7月中旬推出了新型化學(xué)機(jī)械研磨后（Post-CMP）清洗設(shè)備，業(yè)界對此較為關(guān)注。
而在涂膠顯影設(shè)備上，芯源微是國內(nèi)主要供應(yīng)商，該公司前道涂膠顯影設(shè)備在28nm及以上工藝節(jié)點(diǎn)的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破，其最新的前道KrF涂膠顯影機(jī)顯示也在今年上半年實(shí)現(xiàn)批量銷售。官方消息顯示，當(dāng)前芯源微在國內(nèi)前道涂膠顯影市場的市占率為4%左右。
在其他設(shè)備細(xì)分領(lǐng)域，國產(chǎn)設(shè)備企業(yè)也有所突破，如華海清科的CMP設(shè)備成功填補(bǔ)國內(nèi)空白，其推出了國內(nèi)首臺擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的12英寸CMP設(shè)備并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷售；晶盛機(jī)電則在晶體生長設(shè)備見長，近日該公司表示，公司已成功生長出行業(yè)領(lǐng)先的8英寸碳化硅晶體，并建設(shè)了6英寸碳化硅晶體生長、切片、拋光環(huán)節(jié)的研發(fā)實(shí)驗(yàn)線。
此外，未上市與申請上市中的屹唐半導(dǎo)體、上海微電子也值得關(guān)注。屹唐半導(dǎo)體憑借較高的全球市占率在全球干法去膠設(shè)備市場確立了其國際領(lǐng)先的地位。近日，其通過科創(chuàng)板上市委會議，這意味著其距離上市又進(jìn)了一步；上海微電子則專攻光刻機(jī)，其技術(shù)在中低端領(lǐng)域已達(dá)相對較領(lǐng)先水平，產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)90nm制程覆蓋。
在眾多設(shè)備領(lǐng)域中，光刻機(jī)可以說是我國半導(dǎo)體設(shè)備的薄弱之地，除了上述的上海微電子外，我國還有華卓精科和國科精密等可以生產(chǎn)光刻機(jī)零部件?？傮w來講，我國光刻機(jī)水平與光刻機(jī)巨頭ASML、佳能、尼康差距較大。當(dāng)代光刻機(jī)代表著芯片性能的先進(jìn)性，其是我國實(shí)現(xiàn)高科技發(fā)展自主可控的關(guān)鍵因素之一，因此在該領(lǐng)域取得技術(shù)突破是我國未來半導(dǎo)體發(fā)展的必然舉措。
目前，我國半導(dǎo)體設(shè)備市場依舊非常依賴進(jìn)口，較多設(shè)備企業(yè)仍在單一細(xì)分市場上集中度較高。但值得關(guān)注的是，國內(nèi)已有部分企業(yè)正依托于主營業(yè)務(wù)的發(fā)展在橫向拓展業(yè)務(wù)范圍，向平臺型企業(yè)轉(zhuǎn)型。
建設(shè)平臺型廠商是設(shè)備廠商發(fā)展的潮流趨向，國際前五大廠商中應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體、東京電子均為平臺型廠商，其涉足領(lǐng)域涵蓋刻蝕、薄膜、清洗、離子注入等多方面，實(shí)力不言而喻。而以前道設(shè)備大類統(tǒng)計(jì)，目前我國半導(dǎo)體設(shè)備廠商產(chǎn)品覆蓋度較高的廠商主要有北方華創(chuàng)、中微公司、盛美上海、屹唐半導(dǎo)體等。
其中北方華創(chuàng)作為我國較為成熟的平臺型企業(yè)，產(chǎn)品覆蓋了薄膜沉積設(shè)備、刻蝕設(shè)備、清洗機(jī)、氧化擴(kuò)散爐等，國產(chǎn)化率在近年顯著上升。此外，還有中微公司從刻蝕及化合物半導(dǎo)體外延設(shè)備延展到集成電路薄膜設(shè)備；萬業(yè)企業(yè)從離子注入設(shè)備延展到其嘉芯半導(dǎo)體子公司，覆蓋除光刻機(jī)之外的幾乎全部前道大類；盛美上海從清洗，電鍍等業(yè)務(wù)逐步覆蓋，爐管，沉積及其他前道品類；屹唐半導(dǎo)體從干法去膠設(shè)備向快速熱處理設(shè)備、干法刻蝕設(shè)備其他工藝段設(shè)備發(fā)展等等。
四
觀招標(biāo)中標(biāo)數(shù)據(jù)
設(shè)備廠商景氣度還能持續(xù)多久？
國內(nèi)設(shè)備市場的景氣度直接反映在設(shè)備招標(biāo)中標(biāo)數(shù)據(jù)上，通過對中國國際招標(biāo)網(wǎng)招標(biāo)情況進(jìn)行梳理，可明顯發(fā)現(xiàn)國內(nèi)設(shè)備國產(chǎn)化率有所提高。但近期受到下游消費(fèi)市場驅(qū)動力不足影響，晶圓制造廠的資本開支計(jì)劃有所放緩，近兩個月的設(shè)備招標(biāo)中標(biāo)節(jié)奏也有所放緩。
據(jù)全球半導(dǎo)體觀察根據(jù)公開信息不完全統(tǒng)計(jì)，2022年1—8月我國主要晶圓廠共開標(biāo)906臺工藝設(shè)備。按照不同工藝設(shè)備開標(biāo)數(shù)量從高到低排列，前五名分別爐管設(shè)備（165臺）、薄膜沉積設(shè)備（152臺）、刻蝕設(shè)備（103臺）、清洗設(shè)備（100臺）、前道檢測設(shè)備（80臺）。其中，上海積塔半導(dǎo)體、華虹半導(dǎo)體、燕東微電子、杭州積海半導(dǎo)體這四家企業(yè)招標(biāo)設(shè)備數(shù)量較多。
而結(jié)合中標(biāo)數(shù)據(jù)看，2022年上半年我國主要設(shè)備廠共中標(biāo)469臺工藝設(shè)備。前五名分別為清洗設(shè)備（113臺）、刻蝕設(shè)備（97臺）、薄膜沉積設(shè)備（47臺）、爐管（45臺）、涂膠顯影設(shè)備（36臺）。中標(biāo)較多的國內(nèi)廠商為北方華創(chuàng)、中微公司、拓荊科技、芯源微、盛美上海、嘉芯半導(dǎo)體。
綜合數(shù)據(jù)看，國內(nèi)設(shè)備廠商在薄膜沉積、刻蝕、濕法清洗、涂膠顯影等環(huán)節(jié)上占據(jù)優(yōu)勢。其中，在刻蝕設(shè)備上，北方華創(chuàng)和中微公司上半年合計(jì)中標(biāo)超70臺，遠(yuǎn)超泛林半導(dǎo)體與東京電子總和。根據(jù)此前中微公司創(chuàng)始人尹志堯預(yù)計(jì)，在刻蝕設(shè)備領(lǐng)域，未來國產(chǎn)率有望達(dá)到50%。
此外結(jié)合國內(nèi)晶圓廠建設(shè)以及設(shè)備開標(biāo)數(shù)據(jù)看，國內(nèi)企業(yè)越來越重視本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈安全的搭建，近兩年產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間的聯(lián)系愈發(fā)緊密，隨著本土晶圓廠的持續(xù)擴(kuò)建，本土設(shè)備廠商國產(chǎn)化率有望持續(xù)提高，景氣度依舊。
總體來看，我國設(shè)備廠商在近兩年迎來了發(fā)展的黃金時期，在薄膜沉積、刻蝕、清洗、涂膠顯影、拋光等領(lǐng)域多點(diǎn)開花，國產(chǎn)化率有所上升，并帶動了零部件在內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。
結(jié)語
總體來看，全球半導(dǎo)體市場正步入下行周期，下游市場需求萎縮明顯，低迷期還將持續(xù)一段時間。
從全球視野看，中游制造晶圓擴(kuò)張大趨勢不變，國際設(shè)備廠商對于未來一年內(nèi)發(fā)展預(yù)期看好。但回歸本土市場，我國半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)的高速發(fā)展十分需要國內(nèi)市場上下游產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同支持發(fā)展，當(dāng)下正值國產(chǎn)替代的關(guān)鍵期，本土設(shè)備廠商更需要嚴(yán)陣以待。
高技術(shù)壁壘驗(yàn)證了那句“有技術(shù)便不怕餓死”的老話，當(dāng)下全球設(shè)備廠商競爭激烈，本土設(shè)備廠商要想脫穎而出更需要加強(qiáng)研發(fā)，發(fā)力技術(shù)才能贏取更廣大的市場。
