新規(guī)加速國(guó)產(chǎn)替代,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“抗壓”求變
針對(duì)美國(guó)、荷蘭、日本將對(duì)華升級(jí)半導(dǎo)體設(shè)備出口管制消息,2月15日,中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)表嚴(yán)正聲明,“此舉如果成為現(xiàn)實(shí),在對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)造成巨大傷害的同時(shí),也將對(duì)全球產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟(jì)造成難以估量的傷害,對(duì)全球最終消費(fèi)者的利益造成長(zhǎng)期傷害?!?/span>
半導(dǎo)體設(shè)備零部件市場(chǎng)空間廣闊
全球半導(dǎo)體市場(chǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定增長(zhǎng)。根據(jù) WSTS 的數(shù)據(jù),全球半導(dǎo)體行業(yè)銷售額從 1999 年 1494 億美元增長(zhǎng)到 2021 年 5560 億美元,21 年的復(fù)合增速為 6.45%,全球半導(dǎo)體行業(yè)保持長(zhǎng) 期穩(wěn)定增長(zhǎng)。 2022 年消費(fèi)電子市場(chǎng)需求有所放緩,電動(dòng)車、新能源、物聯(lián)網(wǎng)、5G/6G、人工智能、機(jī)器 人等應(yīng)用推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)繼續(xù)增長(zhǎng),WSTS 預(yù)計(jì) 2022 年全球半導(dǎo)體行業(yè)銷售額為 6330 億美 元,同比增長(zhǎng) 13.8%。
半導(dǎo)體行業(yè)遵循“一代技術(shù)、一代工藝、一代設(shè)備”的產(chǎn)業(yè)規(guī)律,半導(dǎo)體設(shè)備是使半導(dǎo)體 行業(yè)延續(xù)“摩爾定律”的瓶頸和關(guān)鍵。 半導(dǎo)體設(shè)備廠商受益于全球晶圓廠持續(xù)提高資本支出。根據(jù) SEMI 的數(shù)據(jù),全球半導(dǎo)體設(shè) 備的市場(chǎng)規(guī)模從 2011 年 435 億美元增加到 2021 年 1026 億美元,近十年復(fù)合增速為 8.96%, 其中中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為 296.4 億美元。由于數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施的強(qiáng)勁投資,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 積極增加產(chǎn)能,近期 SEMI 發(fā)布報(bào)告稱,2022 年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備營(yíng)收有望創(chuàng)下新高,達(dá)到 1175 億美元,同比增長(zhǎng) 14.7%。
半導(dǎo)體設(shè)備零部件是半導(dǎo)體設(shè)備的核心,半導(dǎo)體設(shè)備的絕大部分關(guān)鍵核心技術(shù)需要以精密 零部件作為載體來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)全球半導(dǎo)體設(shè)備廠商公開披露信息,設(shè)備成本構(gòu)成中一般原材料 占比 90%以上,考慮國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備公司毛利率一般在 40%-45%左右,從而全部半導(dǎo)體設(shè)備 零部件市場(chǎng)約為全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的 50%-55%。 半導(dǎo)體設(shè)備零部件市場(chǎng)空間廣闊。以半導(dǎo)體設(shè)備零部件占全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的 50% 進(jìn)行推算,根據(jù) SEMI 的數(shù)據(jù),2021 年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模 1026 億美元,由此推算 2021 年全球半導(dǎo)體設(shè)備零部件市場(chǎng)規(guī)模為 513 億美元,2021 年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備零部件市場(chǎng)規(guī)模為 148 億美元;預(yù)計(jì) 2022 年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為 1175 億美元,由此推算預(yù)計(jì) 2022 年全 球半導(dǎo)體設(shè)備零部件市場(chǎng)規(guī)模為 587 億美元。
半導(dǎo)體零部件是決定半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域
半導(dǎo)體零部件是半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的支撐:半導(dǎo)體設(shè)備是延續(xù)半導(dǎo)體行業(yè)“摩爾定律”的瓶 頸和關(guān)鍵,而半導(dǎo)體設(shè)備廠商絕大部分關(guān)鍵核心技術(shù)需要物化在精密零部件上,或以精密 零部件作為載體來實(shí)現(xiàn)。 半導(dǎo)體設(shè)備零部件在材料、結(jié)構(gòu)、工藝、品質(zhì)和精度、可靠性及穩(wěn)定性等性能方面達(dá)到了 半導(dǎo)體設(shè)備及技術(shù)要求,并具有高精密、高潔凈、超強(qiáng)耐腐蝕能力、耐擊穿電壓等特性, 生產(chǎn)工藝涉及精密機(jī)械制造、工程材料、表面處理特種工藝、電子電機(jī)整合及工程設(shè)計(jì)等 多個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科,是半導(dǎo)體設(shè)備核心技術(shù)的直接保障。
半導(dǎo)體設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由成千上萬個(gè)零部件組成,零部件的性能、質(zhì)量和精度都共同決定 著設(shè)備的可靠性與穩(wěn)定性。半導(dǎo)體行業(yè)遵循“一代技術(shù)、一代工藝、一代設(shè)備”的產(chǎn)業(yè)規(guī) 律,而半導(dǎo)體設(shè)備的升級(jí)迭代很大程度上有賴于精密零部件的技術(shù)突破。各種半導(dǎo)體零部 件相互配合,共同支持半導(dǎo)體設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn),比起其他行業(yè)設(shè)備的基礎(chǔ)零部件尖端技術(shù)特性 更為明顯,精度高、批量小、多品種、尺寸特殊、工藝復(fù)雜,還要兼顧強(qiáng)度、應(yīng)變、抗腐 蝕、電子特性、電磁特性、材料純度等復(fù)合功能要求。
半導(dǎo)體精密零部件不僅是半導(dǎo)體設(shè)備制造環(huán)節(jié)中難度較大、技術(shù)含量較高的環(huán)節(jié)之一,也 是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)“卡脖子”的環(huán)節(jié)之一。同樣一個(gè)部件,相較于傳統(tǒng)工業(yè),半導(dǎo)體設(shè)備 關(guān)鍵零部件在原材料的純度、原材料批次的一致性、質(zhì)量穩(wěn)定性、機(jī)加精度控制、棱邊倒 角去毛刺、表面粗糙度控制、特殊表面處理、潔凈清洗、真空無塵包裝、交貨周期等方面 要求就更高,造成了極高的技術(shù)門檻。以半導(dǎo)體用過濾件為例,目前半導(dǎo)體級(jí)別濾芯的精 度要求達(dá)到 1 納米甚至以下,而在其他行業(yè)精度則要求在微米級(jí)。同時(shí),為獲得超純的產(chǎn) 品清潔度、高度一致的質(zhì)量和可重復(fù)高性能,半導(dǎo)體用過濾件對(duì)一致性、耐化學(xué)和耐熱性、 抗脫落性亦有較高的要求。
半導(dǎo)體設(shè)備由多個(gè)子系統(tǒng)組成,零部件數(shù)量龐大、種類繁多
各類半導(dǎo)體設(shè)備都可以分解成若干個(gè)模塊,由多個(gè)子系統(tǒng)組成。根據(jù) VLSI 公司統(tǒng)計(jì)分類, 半導(dǎo)體設(shè)備由八大關(guān)鍵子系統(tǒng)組成:氣液流量控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制程診斷系統(tǒng)、光學(xué) 系統(tǒng)、電源及氣體反應(yīng)系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、晶圓傳送系統(tǒng)及其他關(guān)鍵組件。其中,真空系 統(tǒng)、電源系統(tǒng)是較為關(guān)鍵的子系統(tǒng),成本占比均在 10%以上。前者主要包括各類閥、泵, 后者則以射頻電源等為主。
半導(dǎo)體零部件數(shù)量龐大、種類繁多,碎片化特征明顯。按照業(yè)內(nèi)主流的零部件劃分方式, 半導(dǎo)體零部件可以劃分為機(jī)械類、電器類、機(jī)電一體類、氣體/液體/真空系統(tǒng)類、儀器儀表 類、光學(xué)類和其他零部件。機(jī)械類:應(yīng)用于所有設(shè)備,起到構(gòu)建整體框架、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、晶圓反應(yīng)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)零部 件特殊功能的作用,保證反應(yīng)良率,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,對(duì)加工精度、耐腐蝕性、密 封性、潔凈度、真空度等指標(biāo)有較高要求。電器類:應(yīng)用于所有設(shè)備,起到控制電力、信號(hào)、工藝反應(yīng)制程的作用,對(duì)輸出功率 的穩(wěn)定性、電壓質(zhì)量、波形質(zhì)量、頻率質(zhì)量等指標(biāo)有較高要求。
機(jī)電一體類:在設(shè)備中起到實(shí)現(xiàn)晶圓裝載、傳輸、運(yùn)動(dòng)控制、溫度控制的作用,部分 產(chǎn)品包含機(jī)械類產(chǎn)品,對(duì)真空度、潔凈度、放氣率、 SEMI 定制標(biāo)準(zhǔn)等指標(biāo)有較高要 求,還需要保證多次使用后的一致性和穩(wěn)定性,不同具體產(chǎn)品要求差別較大。
氣體/液體/真空系統(tǒng)類:在設(shè)備中起到傳輸和控制特種氣體、液體和保持真空的作用。 其中,氣體輸送系統(tǒng)類對(duì)真空度、耐腐蝕性、潔凈度、SEMI 定制標(biāo)準(zhǔn)等指標(biāo)有較高要 求,真空系統(tǒng)類對(duì)抽氣后的真空指標(biāo)、可靠性、穩(wěn)定性、一致性等指標(biāo)有較高要求, 氣動(dòng)液壓系統(tǒng)類對(duì)真空度、表面粗糙度、潔凈度、使用壽命、耐液體腐蝕等指標(biāo)有較 高要求。儀器儀表類:應(yīng)用于所有設(shè)備,起到控制和監(jiān)控流量、壓力、真空度、溫度等數(shù)值的 作用,對(duì)量程時(shí)間、流量測(cè)量精度、溫度測(cè)量精度、壓力測(cè)量精度、溫度影響小等指 標(biāo)有較高要求。光學(xué)類:主要應(yīng)用于光刻設(shè)備、量測(cè)設(shè)備等,起到控制和傳輸光源的作用,對(duì)制造精 度、分辨率、曝光能力、光學(xué)誤差小等指標(biāo)有較高要求。
根據(jù)《半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展》(發(fā)表在中國(guó)集成電路),半導(dǎo)體零部件還有按照典 型集成電路設(shè)備腔體內(nèi)部流程劃分、按照半導(dǎo)體零部件的主要材料和使用功能劃分和按照 半導(dǎo)體零部件服務(wù)對(duì)象劃分的分類方式。 按照典型集成電路設(shè)備腔體內(nèi)部流程劃分,零部件可以分為五大類:電源和射頻控制類、 氣體輸送類、真空控制類、溫度控制類、傳送裝臵類。 按照半導(dǎo)體零部件的主要材料和使用功能劃分,可以將其分為十二大類,包括硅/碳化硅件、 石英件、陶瓷件、金屬件、石墨件、塑料件、真空件、密封件、過濾部件、運(yùn)動(dòng)部件、電 控部件以及其他部件。
按照半導(dǎo)體零部件服務(wù)對(duì)象來分,半導(dǎo)體核心零部件可以分為兩種,即精密機(jī)加件和通用 外購(gòu)件:精密機(jī)加件通常由半導(dǎo)體設(shè)備公司自行設(shè)計(jì)再委外加工,只用于自己公司的設(shè)備, 如工藝腔室、傳輸腔室等,一般對(duì)其表面處理、精密機(jī)加工等工藝技術(shù)的要求較高;通用 外購(gòu)件則是一些經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證,得到眾多設(shè)備廠和制造廠廣泛認(rèn)可的通用零部件,更加 標(biāo)準(zhǔn)化,會(huì)被不同的設(shè)備公司使用,也會(huì)被作為產(chǎn)線上的備件耗材來使用,例如硅結(jié)構(gòu)件、 O-Ring 密封圈、閥門、規(guī)(Gauge)、泵、Face plate、氣體噴淋頭 Shower head 等,由于 這類部件具備較強(qiáng)的通用性和一致性,并且需要得到設(shè)備、制造產(chǎn)線上的認(rèn)證。
國(guó)產(chǎn)化有望加速推進(jìn)
“聯(lián)合限制相關(guān)企業(yè),限制范圍將由EUV光刻機(jī)擴(kuò)大到DUV浸沒式光刻機(jī),限制制程將由7nm全面升級(jí)至22nm?!笨炊?jīng)濟(jì)研究院研究員劉帥對(duì)記者表示,“在‘壓力’之下,中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)將加速致力于建立基礎(chǔ)領(lǐng)域的自主研究能力。另外,目前我國(guó)在設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、裝備、材料的半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)也取得了諸多突破,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈集成式發(fā)展正在有序推動(dòng)?!?/span>
在限制升級(jí)之下,有聲音認(rèn)為半導(dǎo)體企業(yè)訂單量或?qū)⑹艿接绊?。一位芯片企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴《證券日?qǐng)?bào)》記者:“相關(guān)限制主要是針對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的光刻機(jī)等高端設(shè)備、芯片企業(yè)以及AI科技研發(fā)企業(yè)。目前公司整體訂單量并未受到較大影響,部分電子組件的交貨時(shí)間延長(zhǎng)。”
賽騰股份近期也在投資者關(guān)系平臺(tái)上及業(yè)績(jī)預(yù)告中回應(yīng),公司半導(dǎo)體業(yè)務(wù)訂單飽滿。對(duì)于削減生產(chǎn)設(shè)備訂單傳聞及最新訂單情況,長(zhǎng)江存儲(chǔ)相關(guān)人士對(duì)記者稱,目前還不便回應(yīng),正在統(tǒng)籌中。
千門資產(chǎn)投研總監(jiān)宣繼游在接受《證券日?qǐng)?bào)》記者采訪時(shí)表示,當(dāng)前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都處于周期性底部,且處于新一輪半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈變革的前夜。一方面各地都開始大面積補(bǔ)貼半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),由此產(chǎn)生了新一輪關(guān)于芯片半導(dǎo)體的競(jìng)爭(zhēng);另一方面外部不斷加碼限制,對(duì)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈形成圍合之勢(shì)。“我國(guó)正加速?gòu)墓?yīng)鏈安全、自主可控的角度不斷推動(dòng)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備、國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料的研發(fā)及測(cè)試。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化將迎來巨大發(fā)展機(jī)遇”。
中信證券認(rèn)為,晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)新建持續(xù),國(guó)內(nèi)資本開支有望進(jìn)一步攀升,同時(shí)設(shè)備材料零部件國(guó)產(chǎn)化在外部限制加碼背景下有望加速推進(jìn)。
“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展需要下游牽引上游,而下游產(chǎn)品迭代升級(jí)離不開上游的技術(shù)創(chuàng)新支持。所以,中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備與材料的快速發(fā)展需要給下游芯片設(shè)計(jì)與制造企業(yè)更多的機(jī)會(huì)(訂單),這樣中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈才能循環(huán)起來,形成完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)?!眲洷硎尽?/span>
相關(guān)公司發(fā)力“新陣地”
面對(duì)重重限制,中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)也在加速為沖破“鐵幕”做準(zhǔn)備。Choice數(shù)據(jù)顯示,截至2月16日,在已發(fā)布2022年度業(yè)績(jī)預(yù)告的80家半導(dǎo)體相關(guān)上市公司中,36家均實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng),占比為45%。
其中,芯原股份2022年年度業(yè)績(jī)預(yù)告顯示,預(yù)計(jì)2022年實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)7340萬元,同比增長(zhǎng)452%。公司表示,近年來半導(dǎo)體領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)逐漸顯現(xiàn),國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于半導(dǎo)體IP和芯片需求較為旺盛。公司將持續(xù)推進(jìn)Chiplet技術(shù)的發(fā)展。
盛美上海表示,預(yù)計(jì)去年歸母凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)125.35%至170.42%,業(yè)績(jī)變動(dòng)主要原因是受益于國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)設(shè)備需求的不斷增加,新產(chǎn)品得到客戶認(rèn)可,訂單量穩(wěn)步增長(zhǎng)。
2月15日,通富微電對(duì)外表示,公司通過在多芯片組件、2.5D/3D等先進(jìn)封裝技術(shù)方面提前布局為AMD大規(guī)模量產(chǎn)Chiplet產(chǎn)品。
“從上市公司業(yè)績(jī)來看,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)需求依然巨大,設(shè)備、材料、零部件國(guó)產(chǎn)化提速,去年業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)企業(yè)多在新技術(shù)、新客戶拓展、新市場(chǎng)開發(fā)等方面取得成效?!眲浾J(rèn)為,目前,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正向兩個(gè)方向發(fā)展:一是摩爾時(shí)代不斷地通過先進(jìn)制程提高算力,二是在后摩爾時(shí)代,通過先進(jìn)封裝技術(shù)將多個(gè)芯片封裝在一起,突破原有通過制程提高算力的方式。而這些“新陣地”都將成為國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)力的重要戰(zhàn)場(chǎng)。
“目前,在先進(jìn)制程方面,國(guó)內(nèi)技術(shù)與國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)有一定差距,但是在先進(jìn)封裝方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)的研發(fā)和落地處于國(guó)際前列。未來在各科技細(xì)分領(lǐng)域的算力競(jìng)賽中,半導(dǎo)體行業(yè)重點(diǎn)需要發(fā)展的是Chiplet先進(jìn)封裝、半導(dǎo)體材料等領(lǐng)域,企業(yè)應(yīng)該提前做好準(zhǔn)備?!毙^游建議。
