自去年下半年開始,缺芯成為行業(yè)主旋律,在推升工廠產(chǎn)能利用率的同時,也加快了工廠和產(chǎn)線擴(kuò)建的節(jié)奏,直接拉動了全球半導(dǎo)體制造設(shè)備的銷售增長。SEMI公布的年終報(bào)告顯示,半導(dǎo)體制造設(shè)備的全球銷售額從2019年的598億美元飆升至2020年的712億美元的歷史新高,并預(yù)計(jì)這種增長態(tài)勢將持續(xù)。
全球市場增長趨勢
從設(shè)備類別來看,2020年全球晶圓加工設(shè)備的銷售額增長了19%,而其他前道設(shè)備的銷售額增長了4%。后道組裝和封裝設(shè)備在所有地區(qū)都有強(qiáng)勁的增長勢頭,2020年增長了34%,測試設(shè)備總銷售額則增長了20%。
到了今年,可以說,兩位數(shù)的增長已經(jīng)是常態(tài),與去年同比更是驚人。根據(jù)SEMI在6月份統(tǒng)計(jì)的一個北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商全球的銷售數(shù)據(jù)(三個月均值)顯示,6月份統(tǒng)計(jì)金額為36.7億美元,環(huán)比5月末的35.9億美元高出2.3%,同比2020年6月的23.2億美元高出58.4%!
北美半導(dǎo)體設(shè)備今年1-6月銷售情況
來源:SEMI? ? ? 整理:與非研究院
在另一份年中報(bào)告中,SEMI預(yù)估,2021年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備銷售總額將增長34%,達(dá)到953億美元,2022年設(shè)備市場可望再創(chuàng)新高,突破1000億美元大關(guān)。
其中,晶圓廠設(shè)備(含晶圓加工、晶圓廠設(shè)施和光罩設(shè)備)支出,預(yù)計(jì)今年大幅成長34%,達(dá)到817億美元的歷史新高紀(jì)錄,2022年也可望有6%的增長,市場規(guī)模超過860億美元。這里面,晶圓代工和邏輯制程在2021年將同比增長39%,總支出達(dá)到457億美元,到2022年,代工和邏輯設(shè)備投資將增長8%。
組裝及封裝設(shè)備方面,在先進(jìn)封裝技術(shù)相關(guān)應(yīng)用推動下,2021年的支出將攀至60億美元,成長幅度高達(dá)56%,2022年則持續(xù)小幅增長6%。
測試設(shè)備市場,2021年將增長26%,達(dá)到76億美元。預(yù)計(jì)2022年在5G和高性能計(jì)算(HPC)應(yīng)用需求推動下將有6%的成長。
雖然增長趨勢穩(wěn)定,不過,這些增長在全球不同區(qū)域的市場表現(xiàn)各有高低。上述SEMI年終統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示,中國大陸地區(qū)在2020年首次成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場,銷售額同比增加了39%,達(dá)到187.2億美元;其次是中國臺灣地區(qū),繼2019年銷售額強(qiáng)勁增長后,2020年基本持平,微增0.2%,達(dá)到171.5億美元;韓國位列第三,強(qiáng)勁增長了61%,達(dá)到160.8億美元,第四名和第六名分別是日本和歐洲地區(qū),增幅在21%和16%,第五名是北美地區(qū),在連續(xù)三年增長后,2020年下降了20%。
全球半導(dǎo)體設(shè)備地區(qū)銷售及變化情況
來源:SEMI? ? ? ?整理:與非研究院
中國大陸地區(qū)成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場,原因在于晶圓代工廠和存儲廠的投資正在持續(xù)增大。目前,中國自己的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè),無論在核心設(shè)備、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)集中度,還是產(chǎn)業(yè)規(guī)模上,都還處于發(fā)展階段,核心領(lǐng)域還處于資本培育期。不過,在硅片制造、前道和后道工藝設(shè)備都已有相關(guān)廠商進(jìn)入。
國內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模
半導(dǎo)體制造非常復(fù)雜,一個半導(dǎo)體產(chǎn)品產(chǎn)線需要大量半導(dǎo)體設(shè)備支撐。按照芯片生產(chǎn)流程來劃分,整個半導(dǎo)體設(shè)備可以劃分為硅片制造、晶圓制造和封測三類,涉及硅片制造、前道工藝設(shè)備(晶圓制造)和后道工藝設(shè)備(封裝測試)。
半導(dǎo)體制造設(shè)備分類
來源:與非研究院
就國內(nèi)整體半導(dǎo)體設(shè)備市場而言,晶圓制造設(shè)備占整體的70%以上,封裝及組裝設(shè)備約占9%,測試設(shè)備約占10%,其他設(shè)備約占5-11%。而在晶圓制造設(shè)備中,核心設(shè)備是光刻機(jī)、刻蝕機(jī)和薄膜沉積設(shè)備,分別占晶圓制造環(huán)節(jié)設(shè)備成本的30%、25%和25%。2020年,這三類設(shè)備全球銷售額分別為153億美元、177億美元、142億美元。由于研發(fā)成本高、周期長,目前國內(nèi)晶圓制造設(shè)備技術(shù)研發(fā)水平總體較弱,產(chǎn)品設(shè)備售價(jià)低,在全球市場份額中只占1%-2%。以這三類設(shè)備為例,國產(chǎn)化率光刻低于10%,刻蝕機(jī)低于20%,沉積設(shè)備低于10%。
這個現(xiàn)狀可以參考最近的國內(nèi)主要的4條12英寸晶圓產(chǎn)線(長江存儲、華虹無錫、合肥晶合、上海華力二期)設(shè)備采購情況——根據(jù)國際招標(biāo)網(wǎng)中標(biāo)數(shù)量統(tǒng)計(jì),整體國產(chǎn)化率不足15%。其中去膠設(shè)備的國產(chǎn)化率最高,約70%,CMP、刻蝕、清洗、熱處理等工藝設(shè)備的國產(chǎn)化率均超20%,PVD設(shè)備整體國產(chǎn)化率近15%,CVD、離子注入、量測、光刻、涂膠顯影、鍍銅等設(shè)備的國產(chǎn)化率均不足5%。
如果從營收和利潤率來看,以國內(nèi)具有代表性的四家半導(dǎo)體設(shè)備公司——中微公司、華峰測控、北方華創(chuàng)、盛美股份為例,2020年的營收按百萬美元計(jì)分別是348、61、928和157,基本在10億美元以內(nèi),凈利潤也不足1億美元,和國外龍頭百億美元營收規(guī)模,幾十億美元的凈利相比,體量還偏小。這一點(diǎn)也體現(xiàn)在市值上——國內(nèi)龍頭目前是百億美元級別,國外則已有市值過千億美元的企業(yè)。
中國四大半導(dǎo)體設(shè)備公司市值
來源:同花順(截止2021年9月23號) 整理:與非研究院
簡言之,目前國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)還處在發(fā)展初期,在核心技術(shù)、營收、利潤率、市值和全球市占率等方面和國外龍頭企業(yè)相比都有較大差距。
國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司產(chǎn)品國產(chǎn)化率情況
來源:中華人民共和國科技部、民生證卷研究院 整理:與非研究院
國內(nèi)設(shè)備公司概況
根據(jù)與非研究院的統(tǒng)計(jì),目前國內(nèi)硅片制造、晶圓制造和封測設(shè)備企業(yè)約127家,按區(qū)域分布來看,前三分別是廣東28家,江蘇27家,上海24家,其后依次是北京16家,浙江7家,安徽6家,遼寧5家,山東、陜西各3家,天津2家,湖南、湖北、江西、四川、福建、吉林、寧夏各1家。這一分布和集成電路及電子制造產(chǎn)業(yè)集中度高度關(guān)聯(lián)。
中國半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)分布(詳細(xì)信息見附錄)
來源:與非研究院
雖然國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模尚小,但在一些細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)開始出現(xiàn)龍頭型企業(yè),如中微公司(刻蝕設(shè)備)、芯源微(涂膠顯影設(shè)備)、華峰測控(測試設(shè)備)、北方華創(chuàng)(刻蝕、PVD、CVD、ALD、爐管等)、芯碁微裝(微納直寫光刻設(shè)備)、萬業(yè)企業(yè)(離子注入設(shè)備)、晶盛機(jī)電(晶圓制造設(shè)備)等上市公司,以及擬在科創(chuàng)板上市的盛美股份(清洗設(shè)備)、華海清科(CMP 設(shè)備)、屹唐股份(刻蝕設(shè)備、去膠設(shè)備)等。
國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭企業(yè)產(chǎn)品覆蓋
來源:與非研究院
結(jié)論
綜合上述信息,與非研究院認(rèn)為,短期內(nèi),全球半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)在缺芯的刺激下,產(chǎn)能擴(kuò)充將拉動設(shè)備投資大幅增長;中長期來看,諸如5G、AI和高性能計(jì)算等新一輪技術(shù)革命,將成為芯片制造工藝升級迭代,繼而驅(qū)動半導(dǎo)體設(shè)備市場需求持續(xù)增長的引擎。
除了階段性產(chǎn)能擴(kuò)張和新技術(shù)應(yīng)用的大環(huán)境,對于國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)而言,還有兩個增長引擎:
一是隨著中國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)半導(dǎo)體制造業(yè)正在進(jìn)入一個規(guī)模化高速擴(kuò)張的窗口期,從封測到晶圓制造,從代工到包括存儲在內(nèi)的IDM,從地方政府、企業(yè)到資本市場的積極投入,晶圓制造和封測廠的產(chǎn)能建設(shè)、升級和擴(kuò)張都給國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備帶來一個前所未有的發(fā)展機(jī)遇;
根據(jù)國內(nèi)主要代工和存儲廠12英寸產(chǎn)線及產(chǎn)能預(yù)增測算的設(shè)備總量表
來源:民生證卷研究院? ? ? ?整理:與非研究院
二是是中美關(guān)系背景下,國家已經(jīng)明確了自主半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位,1%-2%的全球市占率和不足15%的國產(chǎn)化率,意味著巨大的增長和替代空間,從國家宏觀產(chǎn)業(yè)政策到包括大基金在內(nèi)的資金扶持,可以說,中國半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)面臨一個歷史性的機(jī)遇。
附錄:國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司及主要產(chǎn)品? 來源:與非研究院