作者 | 方文三
半導體產(chǎn)業(yè)作為我國戰(zhàn)略科技力量的核心支柱產(chǎn)業(yè),其半導體零部件領域的發(fā)展對于推動我國半導體產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展具有至關重要的影響。
新質生產(chǎn)力加速國內產(chǎn)業(yè)演進
新質生產(chǎn)力是推動新舊動能轉換、引領經(jīng)濟轉型過程的關鍵動力。
通過新質生產(chǎn)力賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造、轉型、升級,可以促進產(chǎn)業(yè)智能化、綠色化、高端化發(fā)展。
從全球視角來看,新質生產(chǎn)力在國際貿易中具有重要作用。
一方面,新質生產(chǎn)力通過技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級提升我國產(chǎn)品競爭力;
另一方面,借助在線電子商務平臺,實現(xiàn)貿易伙伴多元化,降低對單一市場的依賴。
新質生產(chǎn)力的發(fā)展還有助于緩解技術封鎖,推動我國科技創(chuàng)新和自主可控能力的提升。
新質生產(chǎn)力要求科技創(chuàng)新引領及產(chǎn)業(yè)轉型升級發(fā)展(信息化、數(shù)字化及智能化),因此建議關注競爭格局較好的半導體設備及零部件產(chǎn)業(yè)鏈。
零部件價值在半導體設備總價值中占比近半
半導體設備由眾多復雜零部件構成,這些零部件的性能、品質和精度直接影響著設備的可靠性與穩(wěn)定性。
因此,半導體設備零部件需在材料、結構、工藝、品質、精度、可靠性及穩(wěn)定性等方面滿足半導體設備及技術的要求。
半導體設備的生產(chǎn)能力取決于零部件的保障??梢哉f,半導體設備零部件是整個半導體行業(yè)的基石。
半導體設備零部件是半導體設備廠商的主要成本來源,約占營業(yè)成本的90%,并占半導體設備總價值量的50%。
從成本角度來看,零部件采購額通常占據(jù)半導體設備生產(chǎn)成本的90%以上,是半導體設備的基礎和核心。
據(jù)預測,到2030年,我國半導體設備零部件市場預期規(guī)模將達到約180億美元。
根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2022年全球半導體設備市場規(guī)模達到1076億美元,我國半導體設備市場規(guī)模達到283億美元,占全球半導體設備規(guī)模的26%。
預計到2026年底,我國晶圓制造產(chǎn)能有望超過340萬片/月。相應地,預計2020年至2026年,我國晶圓廠用于制造芯片流程中替換零部件的采購額將從10億美元增長至19億美元左右。
“小”賽道做“大”生意
所謂的[小]賽道,是因為各個細分領域都非常精細,單一產(chǎn)品的市場容量有限。
比如流量計、密封圈等零部件,對精度和材料要求很高,而且同類型產(chǎn)品型號眾多,不同類別之間的工作原理差別很大。
正因為高精度和碎片化的特點,純粹的半導體零部件公司并不多見。
國際上領先的半導體零部件企業(yè)通常采用跨行業(yè)多產(chǎn)品線的發(fā)展戰(zhàn)略,半導體零部件只是其中的一項業(yè)務。
比如MKS儀器公司,在氣體壓力計、反應器、射頻/直流電源、真空產(chǎn)品、機械手臂等領域都占據(jù)主要市場份額。
設備的零部件通常占設備總支出的70%左右,以刻蝕機為例,十種主要關鍵部件占設備總成本的85%。
因此,半導體零部件雖然[小],卻能制約[大]的設備。
由于部分零部件短缺,許多國產(chǎn)設備廠商采取了3-4倍的超前采購策略。
比如北方華創(chuàng)去年采購總額高達176億,即使設備可以國產(chǎn),數(shù)量仍然不足以滿足需求。
一方面,半導體設備廠商需要大量的定制化原裝零部件,這部分主要由零部件廠商提供。
VLSI數(shù)據(jù)顯示,2020年半導體設備子系統(tǒng)市場銷售規(guī)模接近100億美元,其中維修和支持服務占46%,零部件產(chǎn)品銷售占32%,替換升級占22%。
另一方面,晶圓代工廠商的需求也在增長。國內主流代工廠全年日常運營中領用的零部件(包括更換和失效更換)超過2000種。
因此,半導體制造廠往往會直接采購作為耗材或備件的零部件及相關服務。
對于設備制造商來說,替換零件能帶來高利潤并穩(wěn)定收入。即使在經(jīng)濟低迷時期,芯片制造商控制投資,仍會繼續(xù)購買替換零件。
國內具有代表屬性的企業(yè)情況
①富創(chuàng)精密:作為國內領先的平臺型半導體設備零部件制造商,富創(chuàng)精密在國產(chǎn)替代的趨勢中占據(jù)前列。
2018至2022年,其營業(yè)收入從2.25億元增長至15.44億元,復合年增長率(CAGR)高達62%。
同時,富創(chuàng)精密在中國大陸半導體設備零部件市場的份額也從2018年的0.6%增長至2022年的1.8%。
②中瓷電子:這家國內領先的陶瓷材料供應商在半導體靜電卡盤領域肩負起國產(chǎn)化的重任。2022年,中瓷電子的通信類陶瓷產(chǎn)品營業(yè)收入達到9.5億元,同比增長30%,占營業(yè)總收入的72%。
通信類陶瓷產(chǎn)品仍是中瓷電子的核心業(yè)務。此外,中瓷電子的靜電卡盤業(yè)務在2022年實現(xiàn)了800萬元的營業(yè)收入,實現(xiàn)了[從0到1]的突破。
③英杰電氣:作為國內領先的射頻電源供應商,英杰電氣的相關產(chǎn)品正在從工業(yè)級向半導體級升級。
目前,全球半導體射頻電源市場基本由海外企業(yè)MKS、AE、日本大阪變壓器株式會社壟斷。
英杰電氣在國內半導體設備廠的認證過程中,有望實現(xiàn)國產(chǎn)零的突破。公司的半導體射頻電源已進入中微公司MOCVD設備的供應鏈,并在刻蝕、薄膜沉積、離子注入等環(huán)節(jié)開始驗證。
④新松機器人:已實現(xiàn)量產(chǎn)半導體EFEM和真空機械手,并向中國半導體設備廠出貨。
2022年,新松機器人的EFEM和真空機械手營業(yè)收入達到2.4億元。
在國內相關EFEM和真空機械手市場空間接近50億元的大背景下,新松機器人的半導體零部件業(yè)務有望迎來翻倍式增長。
⑤新萊應材:其高純、超高純產(chǎn)品正在長鑫存儲、長江存儲、北方華創(chuàng)等國內一線廠商的驗證過程中。
新萊應材是中國大陸半導體閥門領域的龍頭企業(yè),也是國內少數(shù)通過AMAT、Lam認證的半導體設備零部件供應商。
2022年,新萊應材的泛半導體業(yè)務營業(yè)收入達到7.11億元,同比增長33.6%。
⑥江豐電子:近年來,江豐電子持續(xù)加大投入,構建了包括超精密加工、特種焊接、表面處理、超級凈化清洗等在內的生產(chǎn)體系,填補了國內零部件的產(chǎn)能缺口。
2021年,江豐電子的半導體零部件營業(yè)收入為1.84億元,同比增長239.96%,收入占比11.56%,毛利率23.93%;
2022年上半年,半導體零部件營業(yè)收入為1.77億元,收入占比和毛利率進一步提升至16.26%、28.28%。
零部件細分領域將實現(xiàn)重點突破
①石英制品:作為半導體設備的重要組成部分和芯片生產(chǎn)過程中的關鍵耗材,石英制品的應用場景與半導體生產(chǎn)工藝緊密相連。
據(jù)全球石英玻璃制品終端市場數(shù)據(jù)顯示,半導體石英制品占比高達65%。據(jù)WSTS數(shù)據(jù)顯示,2021年全球半導體石英制品市場規(guī)模達到240億元。
我國石英制品行業(yè)主要企業(yè)包括寧波云德、強華股份、菲利華、菲利華石創(chuàng)、東科石英、石英股份、凱德石英等。
②射頻電源:射頻電源在各類電源中較為復雜,對射頻功率的饋入、匹配器的匹配以及屏蔽和接地等方面具有較高要求。
據(jù)中原證券測算,2021年全球半導體設備零部件市場規(guī)模為513億美元,其中射頻電源約占10%,推算出2021年半導體射頻電源市場規(guī)模約為50億美元。
國內廠商英杰電氣在半導體射頻電源領域取得突破,已與國內半導體設備龍頭企業(yè)展開合作。
③真空泵:真空泵為集成電路制造前道工序四大核心設備之一,提供制造工藝所需超潔凈真空環(huán)境,負責完成物理和化學氣相沉積、刻蝕、離子注入等超微加工。
據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2021年全球半導體真空泵市場規(guī)模為179.7億元,預計2022年將達到196.4億元,同比增長9.3%;
其中半導體設備市場為147.3億元,維修市場為49.1億元。
海外廠商占據(jù)2021年全球半導體真空泵市場95%份額,國內廠商如漢鐘精機、中科儀等已取得突破,未來具有較大國產(chǎn)替代空間。
④閥:據(jù)QYR數(shù)據(jù),2020年全球共消費82.36萬個真空閥,約占全球半導體閥市場33.66%。
據(jù)QYResearch數(shù)據(jù),2021年全球半導體閥市場規(guī)模為13.74億美元,同比增長17.15%,預計2027年將達到19.58億美元,2021-2027年復合增長率為4.69%。
⑤靜電吸盤:靜電吸盤已成為廣泛應用的晶圓夾持工具,是刻蝕設備、PVD設備、PECVD設備、離子注入設備等核心部件。
據(jù)QYResearch數(shù)據(jù),2021年全球靜電吸盤市場銷售額為17.14億美元,預計2028年將達到24.12億美元,2022-2028年復合增長率為5.06%。
2021年全球靜電吸盤銷量為5.54萬件,預計2028年將達到7.99萬件。
2021年中國靜電吸盤市場規(guī)模為3.19億美元,預計2028年將達到5.24億美元,2022-2028年復合增長率為7.16%。
我國在半導體靜電吸盤領域已實現(xiàn)技術突破,北京華卓精科科技有限公司、廣東海拓創(chuàng)新精密設備科技有限公司實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn),中國臺灣CALITECH亦在靜電卡盤吸盤方面取得一定突破。
⑥機械手:半導體機械手可分為大氣機械手和真空機械手。
目前大氣機械手市場占比超過60%。據(jù)QYResearch數(shù)據(jù),2021年全球半導體機械手市場銷售額為8.36億美元,預計2027年將達到13.47億美元,2021-2027年復合增長率為8.3%。
2021年中國半導體機械手市場規(guī)模為1.67億美元,約占全球的20%,預計2027年將達到3.61億美元,占比將達到26.8%。
⑦陶瓷部件:據(jù)專家介紹,陶瓷部件成本占半導體設備成本10%以上。
市場調研機構Techcet發(fā)布的報告顯示,作為半導體制造設備耗材的陶瓷部件市場規(guī)模預計在2022年達到23億美元,同比增長15%。
目前,國內涉及半導體陶瓷件供應的企業(yè)包括蘇州珂瑪、卡貝尼、河南東微電子、三環(huán)集團、中瓷電子等。
結尾:
隨著半導體產(chǎn)業(yè)持續(xù)向我國大陸地區(qū)轉移,國內半導體設備零部件制造商面臨前所未有的發(fā)展機遇。
在國內企業(yè)的發(fā)展階段上,大部分企業(yè)仍處于初期階段,業(yè)務范疇相對狹窄,總體規(guī)模相對較小。
因此,在短期內,乘借國產(chǎn)替代的浪潮,提升核心產(chǎn)品的競爭力成為當務之急。
從長期視角來看,橫向或縱向(部分)拓展業(yè)務領域是企業(yè)發(fā)展的必然途徑。
部分資料參考:
半導體產(chǎn)業(yè)縱橫:《這個半導體“小”賽道,在默默賺大錢》,中銀證券:《半導體設備零部件行業(yè)研究:乘國產(chǎn)替代之東風》,破卷研究:《半導體:(五十二)半導體設備零部件(下)》,中國電子報:《半導體設備市場謹慎樂觀,亮點還是有的》