樊暢
技術門檻高,占據上游,半導體生產設備和材料在整個產業(yè)鏈中的地位不容小覷。
根據國際半導體產業(yè)協(xié)會SEMI的統(tǒng)計,2016年全球半導體設備出貨額412億美元,全球半導體材料出貨額443億美元,共計800多億美元。
受益于中國市場需求增加猛增,2017年半導體設備熱度不減,全年出貨金額達560億美元,同比大幅增長40%,目前該領域中國仍然主要依靠進口。
從下表可以看出,全球半導體設備企業(yè)前十名的營收門檻為8.9億美元。前十名企業(yè)均來自美國、荷蘭以及日本。
回到國內,中國2016年營收最高的半導體設備公司收入9.08億元(1.37億美元),盡管2017年的具體數(shù)字尚未公布,但可以看出,中國企業(yè)離世界十強的門檻相去甚遠。
不過中國半導體制造設備增速很快。前十強的增速快于整體水平,市場集中度在不斷提高。
2017年半導體設備板塊實現(xiàn)營收52.47億元,同比增長56.05%,2018年一季度實現(xiàn)營收13.60億元,同比增長46.08%,繼續(xù)保持高速增長趨勢。
從總體規(guī)模來看,全球市場約為412億美元,中國設備廠家全部加起來才8.63億美元,占比僅為2%左右,可見進口替代空間巨大。
中國半導體設備企業(yè)中最值得關注的有以下幾家企業(yè)。
北方華創(chuàng)(002371.SZ)
北方華創(chuàng)是我國最大規(guī)模的專業(yè)半導體設備企業(yè),2017全年實現(xiàn)營業(yè)總收入22.23億,同比增37.01%,凈利潤1.26億元,同比增長35.21%。
其中,半導體設備收入占總體營收的51.59%,增長速度超過40%。北方華創(chuàng)產品涉及氧化爐、刻蝕機和薄膜沉積三類。
長江存儲3D NAND FLASH產線的氧化爐設備就采用北方華創(chuàng)的產品,該款氧化爐在進入長江存儲產線之前,已經批量應用于中芯國際、上海華力芯片生產線。長江存儲還購買了北方華創(chuàng)的刻蝕機和PVD機臺。
北方華創(chuàng)在硅刻蝕機領域實現(xiàn)突破,2016年研發(fā)出了14nm工藝的硅刻蝕機。目前中芯國際在研發(fā)的14nm工藝,就在驗證使用北方華創(chuàng)的硅刻蝕機。
北方華創(chuàng)在PVD設備和單片退火設備領域也實現(xiàn)了批量出貨,目前主要在28nm級別。在薄膜沉積設備領域,北方華創(chuàng)進展較快,多種14nm的生產設備也在產線驗證中。
北方華創(chuàng)還有第四種關鍵設備——清洗機。2017年8月7日,北方華創(chuàng)花費1500萬美元收購了美國Akrion公司。后者是一家專注于硅片清洗設備業(yè)務的公司。
中電科電子裝備公司
中電科電子裝備公司,2016年銷售收入9.08億元,中電科裝備隸屬于中國電子科技集團。
電科裝備目前是國內唯一集研發(fā)、制造、服務于一體的離子注入機供應商,已經為中芯國際完成了將近200萬片的生產量。
2017年11月21日,電科裝備自主研發(fā)的200mmCMP商用機完成內部測試,發(fā)往中芯國際天津公司進行上線驗證。實現(xiàn)了我國在此領域零的突破。
除了集成電路晶圓制造兩大關鍵設備以外,電科裝備還是國內主力的集成電路封裝設備制造商,其封裝設備累計銷售2000余臺套,已經批量應用于長電科技、通富微電、蘇州晶方等國內知名封測企業(yè)。
晶盛機電(300316.SZ)
晶盛機電主要營收來自單晶爐為核心的單晶硅生產設備,主要應用于光伏產業(yè)。據悉,2017年以來接到的總半導體設備訂單才剛剛達到1.3億元。不過,其獲得了全球十大硅片供應商之一臺灣合晶科技8000萬元的設備訂單。
2017年10月31日,晶盛機電與中環(huán)股份以及無錫市政府簽訂合作協(xié)議,計劃在江蘇宜興建設集成電路用大硅片生產與制造項目,總投資30億美元,第一期投資15億美元。國內極度缺乏大硅片項目,處于被日韓臺卡脖子的狀態(tài),日本信越、日本SUMCO、臺灣環(huán)球、德國Siltronic、韓國SKSiltronic五家壟斷了98%的份額,其中日本的兩家占了全球60%。因此晶盛機電該項目值得后續(xù)關注。
中微半導體
2017年中微半導體實現(xiàn)銷售額11億元。產品主要覆蓋三大領域,一是LED芯片MOCVD機臺。
中微半導體在2017年10月宣布,其MOCVD設備Prismo A7機型出貨量已突破100臺,邁向重要里程碑,該款MOCVD在2016年才推向市場,由于持續(xù)接到新訂單,中微預計2017年底可望出貨約120臺MOCVD設備。
整個中國大陸市場2017年預計新增的MOCVD大約為200臺,按照中微半導體的出貨量,國內市場占有率可以達到30%-40%,甚至以上,這是非常不錯的成績。
第二個產品是介質刻蝕機,用于集成電路芯片制造,目前已經可以做到22nm及以下,中微半導體的14nm也在產線進行驗證,同時在推進5nm的聯(lián)合研究。
第三是硅通孔刻蝕設備,主要用于集成電路芯片的先進封裝。
中微處于比較好的發(fā)展態(tài)勢,MOCVD機臺已經受住了量產的考驗,將會迎來大批量出貨時期,其多年來集中力量攻關的等離子體介質刻蝕機,已經在國際大廠部署多年。
上海微電子公司
在光刻機領域,上海微電子公司2016年半導體設備收入為2.9億元,該公司具備研發(fā)和制造光刻機的能力。也是國內唯一從事光刻機研發(fā)制造的公司,不過目前只能做到90nm。業(yè)界主要制程工藝,基本已經在65nm以下,上海微電子也在進行65nm制程工藝光刻機的研發(fā)。
目前,荷蘭ASML已經占據光刻機領域大約80%的市場份額,壟斷了高端光刻機市場,日本尼康在高端光刻機上已經徹底敗退, 英特爾、臺積電、三星、格羅方德、聯(lián)電以及中芯國際等晶圓廠的光刻機目前基本來自ASML。
最先進的EUV光刻機全球僅有ASML能夠生產,ASML在2016下半年出售的兩臺EUV光刻機,單價都超過1億美元,而落后EUV一代的ArF光刻機平均售價也在四五千萬歐元左右。可以說光刻機是集成電路制造領域最后的皇冠。
以上幾家生產設備廠家,客戶集中在國內,客戶包括中芯國際、華力微電子等廠家。
中國集成電路產業(yè)的發(fā)展,直接影響甚至決定著上游國產設備廠家的發(fā)展。中國電科、北方華創(chuàng)、中微半導體、上海微電子、盛美半導體組成的中國半導體設備群體,成才空間巨大,星星之火,可以燎原。