時(shí)間: 2023-09-30 11:10:50 | 作者: 哈希官網(wǎng)hashcsgo
半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化大周期
半導(dǎo)體是許多工業(yè)整機(jī)設(shè)備的核心,,普遍應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類(lèi)電子,、網(wǎng)絡(luò)通信,、汽車(chē)電子等核心領(lǐng)域,半導(dǎo)體主要由四個(gè)部分所組成:集成電路,、光電器件,、分立器件和傳感器,其中集成電路在全球總銷(xiāo)售額中的占比高達(dá)80%以上,,是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的核心領(lǐng)域,。
集成電路產(chǎn)業(yè)鏈通常以芯片設(shè)計(jì)、制造和封裝測(cè)試為三大環(huán)節(jié),,從市場(chǎng)需求調(diào)研中來(lái)再回到市場(chǎng)需求中去,,是一個(gè)閉環(huán)回路。設(shè)備材料與制造和封裝測(cè)試聯(lián)系最為緊密,,對(duì)應(yīng)分為前道設(shè)備和后道設(shè)備,,晶圓材料和封裝材料。設(shè)備材料在高端領(lǐng)域處于美歐日壟斷狀態(tài),,“卡脖子”問(wèn)題突出,,是當(dāng)前及未來(lái)國(guó)產(chǎn)化重點(diǎn)突破的領(lǐng)域。
根據(jù)SIA的統(tǒng)計(jì)報(bào)告,,2019年中國(guó)在晶圓制造設(shè)備領(lǐng)域的占比僅為2%,,晶圓制造設(shè)備基本上被美歐日壟斷,設(shè)備“卡脖子”問(wèn)題尤為明顯,。隨國(guó)家扶持力度的不斷加大,,制造企業(yè)與國(guó)產(chǎn)設(shè)備企業(yè)的合作意愿較強(qiáng),,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)度明顯加快,市占率不斷的提高,,半導(dǎo)體設(shè)備是未來(lái)長(zhǎng)周期必選的優(yōu)質(zhì)賽道,。半導(dǎo)體設(shè)備資本投入大,人才缺乏,,行業(yè)壁壘較高,,能獲得優(yōu)勢(shì)資源的各細(xì)致劃分領(lǐng)域的有突出貢獻(xiàn)的公司,市占率的提升預(yù)計(jì)將快于同領(lǐng)域的其他企業(yè),。
根據(jù)SIA數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),,全球半導(dǎo)體設(shè)備大概能分為11大類(lèi),50多種機(jī)型,。前道設(shè)備主要有光刻機(jī),、刻蝕機(jī)、薄膜沉積機(jī),、離子注入機(jī),、CMP設(shè)備、清洗機(jī),、前道檢測(cè)設(shè)備和氧化退火設(shè)備八大類(lèi),,后道設(shè)備大致上可以分為測(cè)試設(shè)備和封裝設(shè)備。前道設(shè)備用于晶圓制作的完整過(guò)程,,覆蓋從光片到晶圓的成百上千道工序,。光刻機(jī)、薄膜沉積設(shè)備,、刻蝕及清理洗滌設(shè)施,、前道檢測(cè)設(shè)備和后道檢測(cè)設(shè)備2019年全球銷(xiāo)售額市場(chǎng)占有率占比分別約為19%、19%,、25%,、9%和9%。
2020年全球半導(dǎo)設(shè)備產(chǎn)業(yè)體系中,,前道設(shè)備在總銷(xiāo)售額中的占比約85%,,后端測(cè)試設(shè)備占比約9%,后道封裝設(shè)備占比約6%,。目前全球前道設(shè)備市場(chǎng)占有率主要由美歐日企業(yè)壟斷,,幾家頭部設(shè)備大廠美國(guó)AMAT占比約為17.0%,荷蘭ASML占比約為16.6%,,日本TEL占比約12.5%,美國(guó)LAM占比約11.2%,,美國(guó)KLA占比約6.3%,,合計(jì)占比近64%,。
全球半導(dǎo)體設(shè)備細(xì)致劃分領(lǐng)域均呈現(xiàn)寡頭壟斷格局。根據(jù)Gartner數(shù)據(jù),,2019年全球光刻機(jī)主要由ASML一家壟斷,,占據(jù)83%的份額;涂膠顯影/去膠市場(chǎng)主要由TEL一家壟斷,,占據(jù)91%的份額,;熱處理市場(chǎng)由AMAT、TEL和Kokusai三家壟斷,,份額占比分別為40%,、20%和19%;刻蝕市場(chǎng)主要由LAM,、TEL和AMAT三家壟斷,,份額占比分別為45%、28%和18%,;離子注入市場(chǎng)主要由AMA,、Axcelis和SMIT三家壟斷,份額占比分別為60%,、18%和17%,;PVD市場(chǎng)主要由AMAT一家壟斷,占據(jù)85%的市場(chǎng)占有率,;CVD市場(chǎng)主要由AMAT,、LamResearch和TEL三家壟斷,份額占比分別為30%,、26%和17%,;清洗市場(chǎng)主要由SCREEN、TEL和Lam Research三家壟斷,,份額占比分別為51%,、27%和12%;CMP市場(chǎng)由AMAT和Ebara兩家壟斷,,份額占比分別為66%和28%,;流程控制市場(chǎng)主要由KLA、AMAT和Hitachi三家壟斷,,份額占比分別為54%,、11%和9%。
根據(jù)SEMI于2021年12月14日公布的《年終總半導(dǎo)體設(shè)備預(yù)測(cè)報(bào)告》,,預(yù)計(jì)2021年原始設(shè)備制造商的半導(dǎo)體制造設(shè)備全球銷(xiāo)售總額將達(dá)到1030億美元的新高,,比2020年的712億美元的銷(xiāo)售歷史記錄增長(zhǎng)44.4%,預(yù)計(jì)2022年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備市場(chǎng)銷(xiāo)售總額將擴(kuò)大到1140億美元,同比增長(zhǎng)11.2%,,到2023年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備市場(chǎng)銷(xiāo)售總額預(yù)計(jì)將略微下滑0.8%至1134億美元,。
2020年中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額為187.2億美元,同比增長(zhǎng)39.2%,,占全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)的26.3%,,首次成為全世界最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的年均增量,,我們預(yù)計(jì)中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額全球占比有望從2021年的28%提升到2023年的32%,,呈逐年上升的趨勢(shì)。由此測(cè)算,,2021年中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額預(yù)計(jì)將達(dá)到287.8億美元,,同比增長(zhǎng)53.7%,預(yù)計(jì)2022年中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額有望達(dá)到343.0億美元,,同比增長(zhǎng)19.2%,,到2023年中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額有望增長(zhǎng)5.8%至362.9億美元。
2019年5月15日,,美國(guó)商務(wù)部將華為列入出口管制的實(shí)體清單,,美國(guó)技術(shù)比例限制為25%,隨后2020年5月15日將25%的限制比例調(diào)整為凡是含有美國(guó)技術(shù)皆需美國(guó)行政許可,,限制比例變?yōu)?%,。2020年10月4日中芯國(guó)際發(fā)布公告,美國(guó)BIS已根據(jù)美國(guó)出口管制條例對(duì)于向中芯國(guó)際出口的部分美國(guó)設(shè)備,、配件及原物料進(jìn)行限制,,隨后2020年12月4日美國(guó)商務(wù)部將中芯國(guó)際及其部分子公司以及參股公司列入“實(shí)體清單”,限制中芯國(guó)際在10nm及以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)獲取相關(guān)設(shè)備,,直接引發(fā)中芯國(guó)際未來(lái)將擴(kuò)產(chǎn)的重心放在了成熟制程上,。隨著華為和中芯國(guó)際被制裁,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化成為迫切需求,,正式開(kāi)啟了本輪國(guó)產(chǎn)替代的黃金浪潮,。
半導(dǎo)體設(shè)備及材料行業(yè)景氣度與國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)度、晶圓廠擴(kuò)張和技術(shù)迭代息息相關(guān),,國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)度和晶圓廠擴(kuò)張決定著當(dāng)前景氣周期內(nèi)對(duì)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備及材料的需求,,而技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)的技術(shù)迭代則不斷驅(qū)動(dòng)著半導(dǎo)體設(shè)備及材料的需求長(zhǎng)周期持續(xù)向上,國(guó)產(chǎn)替代是本輪半導(dǎo)體設(shè)備及材料景氣度高企的核心驅(qū)動(dòng)力,。
在中美貿(mào)易摩擦加劇之前,,本土晶圓廠商為了盡快在半導(dǎo)體景氣周期內(nèi)完成產(chǎn)線建設(shè),一般都傾向于采購(gòu)國(guó)外的成熟的設(shè)備,,減少認(rèn)證的周期和成本,。而半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展離不開(kāi)晶圓廠協(xié)同開(kāi)發(fā)的核心驅(qū)動(dòng)作用,,在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間國(guó)產(chǎn)設(shè)備發(fā)展緩慢,獲得驗(yàn)證及導(dǎo)入的機(jī)會(huì)并不多,。
隨著拜登政府延續(xù)并擴(kuò)大了中美貿(mào)易摩擦以來(lái)的半導(dǎo)體政策:對(duì)內(nèi)補(bǔ)貼芯片制造,,對(duì)外拉攏臺(tái)積電和三星赴美建廠,,同時(shí)繼續(xù)卡住對(duì)華關(guān)鍵企業(yè)的技術(shù)和設(shè)備出口,,導(dǎo)致潛在的設(shè)備供應(yīng)壓力和“實(shí)體清單”風(fēng)險(xiǎn)逐步加大,國(guó)內(nèi)晶圓廠產(chǎn)能不斷擴(kuò)張的同時(shí),,也在不斷地導(dǎo)入國(guó)產(chǎn)設(shè)備,,扶持本土戰(zhàn)略供應(yīng)商。國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)設(shè)備產(chǎn)商獲得了難得的發(fā)展機(jī)遇期,,國(guó)產(chǎn)化率正在穩(wěn)步提升中,,成為了未來(lái)比較確定的優(yōu)質(zhì)賽道。
半導(dǎo)體設(shè)備收入的增長(zhǎng)與晶圓廠擴(kuò)張息息相關(guān),,晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)的資本支出中的70-80%將用于購(gòu)買(mǎi)半導(dǎo)體設(shè)備,,晶圓廠產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)張將會(huì)給半導(dǎo)體設(shè)備廠商的營(yíng)收帶來(lái)比較大的增量。
頭部三家純晶圓代工廠資本開(kāi)支近三年持續(xù)上行,。據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)IC Insights發(fā)布的報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,,繼2021年激增36%之后,預(yù)計(jì)2022年半導(dǎo)體行業(yè)資本支出將大增24%,,達(dá)到1904億美元的歷史上最新的記錄,,比三年前的2019年增長(zhǎng)86%。在調(diào)研的全球13家樣本企業(yè)中,,這13家公司2021年的總支出比2020年增長(zhǎng)62%至606億美元,,預(yù)計(jì)2022支出將同比增長(zhǎng)52%至918億美元。其中統(tǒng)計(jì)的三大純晶圓代工廠TSMC,、UMC和Global Foundries,,2019-2022年的資本支出分別為149.37/172.4/300.43/420億美元、5.66/9.52/17.55/30億美元和7.73/5.92/17.66/45億美元,,近三年均呈現(xiàn)迅速增加態(tài)勢(shì),。
國(guó)內(nèi)主要晶圓廠產(chǎn)能不斷擴(kuò)張。截至2021年底,,國(guó)內(nèi)主要晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃:中芯國(guó)際總擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃24萬(wàn)片/月,,其中中芯京城10萬(wàn)片/月,中芯深圳4萬(wàn)片/月,,中芯臨港10萬(wàn)片/月,;華虹半導(dǎo)體計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)4萬(wàn)片/月;長(zhǎng)江存儲(chǔ)總產(chǎn)能規(guī)劃,,一期10萬(wàn)片/月,,二期20萬(wàn)片/月,總產(chǎn)能目標(biāo)30萬(wàn)片/月;合肥長(zhǎng)鑫2021年擴(kuò)產(chǎn)6萬(wàn)片/月,,2022年有望達(dá)到12萬(wàn)片/月,,總產(chǎn)能目標(biāo)30萬(wàn)片/月;粵芯半導(dǎo)體一期二期產(chǎn)能4萬(wàn)年/月,,總產(chǎn)能目標(biāo)12萬(wàn)年/月,。
由2010年左右開(kāi)始的由手機(jī)和社會(huì)化媒體等驅(qū)動(dòng)的晶圓制程設(shè)備的需求周期慢慢地過(guò)渡到了由AR/VR、大數(shù)據(jù),、智能駕駛,、機(jī)器學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的新周期,,而新興應(yīng)用的出現(xiàn)帶來(lái)了更大的數(shù)據(jù)處理的需求,,據(jù)AMAT預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)處理量有望從2021年的13.8ZB增長(zhǎng)到2025年的157ZB,增長(zhǎng)超10倍,。
數(shù)據(jù)處理量的持續(xù)高增長(zhǎng),,驅(qū)動(dòng)著邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片(如DRAM,、3DNAND)等不斷地去改良工藝制程:工藝制程步驟的增加,,提升了設(shè)備數(shù)量的需求;新的材料和晶體管結(jié)構(gòu),,催生了新的設(shè)備種類(lèi),;工藝制程難度的加大,抬高了設(shè)備的銷(xiāo)售價(jià)格,。未來(lái)半導(dǎo)體設(shè)備將持續(xù)迎來(lái)數(shù)量,、種類(lèi)和價(jià)格的三重共振,需求長(zhǎng)周期持續(xù)向上,。
目前大力提高中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備及材料供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)力,,對(duì)保障中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈安全具有非常明顯的溢出效益,有助于大幅度的降低美國(guó)等出口管制所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),。因此,,盡管存在巨大的進(jìn)入壁壘,中國(guó)政府將繼續(xù)重點(diǎn)支持本土的半導(dǎo)體設(shè)備及材料行業(yè),,即使在中美關(guān)系緩和以及設(shè)備松綁的情況下,,國(guó)產(chǎn)化大趨勢(shì)不變。
隨著半導(dǎo)體設(shè)備廠商逐漸登陸科創(chuàng)板或受到大基金扶持,,如今不少本土企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)能用來(lái)28nm產(chǎn)線,,部分產(chǎn)品如中微公司的CCP刻蝕機(jī)甚至已確定進(jìn)入了臺(tái)積電最先進(jìn)的5nm邏輯芯片產(chǎn)線年很多國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備實(shí)現(xiàn)了0-1的跨越,2022年將逐步進(jìn)入到1-N的放量過(guò)程,,預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn)替代的進(jìn)度將不斷加快,。
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