半導體設備大匯總:國產替代從0邁入1,進口依賴度進一步降低
據中國電子專用設備工業(yè)協(xié)會對國內77家規(guī)模以上半導體設備制造商統(tǒng)計,2022年中國本土半導體設備銷售收入累計完成593億元,與2021年的386億元相比,增長了53.6%。其中,前10家設備制造商完成銷售收入438億元。
上述數據是中國電子專用設備工業(yè)協(xié)會理事長、北方華創(chuàng)科技集團股份有限公司董事長趙晉榮先生向活動致開幕辭時透露的。趙晉榮理事長在致辭中強調指出,在日益復雜的國際形勢下,中國本土設備業(yè)取得了突破性的進步。目前,我國半導體設備及零部件企業(yè)的數量已經超過200家。近年來,本土設備企業(yè)抓住有利機遇,著力發(fā)展自身技術,多家龍頭骨干裝備企業(yè),在刻蝕、薄膜、清洗、等離子注入、CMP及封裝測試等關鍵設備方面都取得了突破,并進一步向系列化、多品類、平臺型企業(yè)轉型,取得了可喜的成績。同時,國內從事材料和零部件的龍頭企業(yè)也呈現出快速增長的趨勢。在射頻電源、流量計、機械手、真空泵、重點檢測以及精密加工、精密陶瓷、高純石墨、高純板材,各種不銹鋼及精細化工材料等方面都取得了突破性的進展。
設備進口或再度下降
中國是全球最大的半導體設備市場,本土半導體設備市場在全球市場占比不到10%,但數據顯示,自2017年以來國內集成電路裝備銷售額呈現指數級增長。
中國電子專用設備工業(yè)協(xié)會常務副秘書長金存忠表示,在海外政策持續(xù)升級對華半導體管制背景下,下游用戶擔心未來斷供等風險,使用國產設備的意愿更加強烈,進一步推動了國產設備發(fā)展,同時,核心部件替代進口也加快了設備產業(yè)化進程,設備核心部件國內供應鏈正在形成并得到快速發(fā)展。
根據協(xié)會統(tǒng)計,以銷售額為統(tǒng)計口徑,2022年國產半導體設備在中國市場占有率為23%,同比增長3.4個百分點;同時,在國產設備市場占有率提升背景下,海關數據顯示,去年主要半導體設備中國進口額同比減少8.1%。其中,等離子體干法刻蝕機、化學氣相沉積設備(CVD)以及氧化、擴散、退火及其他熱處理爐進口規(guī)模位居前三,分別同比減少12.7%、11.9%和9.6%。
“預計2023年中國半導體設備進口額會繼續(xù)減少。”金存忠介紹,海關統(tǒng)計數據顯示,今年上半年中國主要半導體設備進口額為72.94億美元,同比減少13.3%。除分步重復光刻機、集成電路工廠專用自動搬運機器人、研磨機和切割設備外,其余設備全部負增長,等離子體干法刻蝕機上半年進口額甚至同比減少近三成。
相比設備進口額預降,國產主要半導體設備制造商訂單有望穩(wěn)步增長。據協(xié)會預測,2023年國產半導體設備銷售收入增長38%左右,將達到817億元。其中,集成電路設備預計增長40%,達到450億元;其次第二大細分板塊太陽能電池片設備預計增長35%,達到310億元。
在行業(yè)周期低谷期,今年上半年A股半導體設備類上市公司業(yè)績逆勢增長。盛美上海最新公告,今年上半年公司實現凈利潤約4.39億元,同比增長85.74%,公司半導體清洗設備以及其他半導體設備的營業(yè)收入均有較大增長。北方華創(chuàng)預計今年上半年實現歸母凈利潤16.7億元~19.3億元,同比增長121.30%~155.76%;中微公司預計今年半年度實現歸母凈利潤9.8億元~10.3億元,同比增加109.49%~120.18%,扣非后凈利潤同比增加13.45%~22.53%。
國產半導體設備從0到1的蟄伏
雖然光刻機在輿論場話題性最強,但半導體設備并不止光刻機一種——它甚至不是產業(yè)鏈中市場最大的一環(huán)。有兩個市場規(guī)模比光刻機市場還大的領域,分別是刻蝕和薄膜,二者與光刻機合稱為半導體制造環(huán)節(jié)的“三大主設備”,占據整個市場70%的份額。
簡單來說,刻蝕指將光刻標記出來的區(qū)域,通過物理或化學方法去除,以完成功能外形的制造,薄膜則是在現有材料表面上均勻形成氧化膜,以形成功能層。
由于光刻技術受波長限制,單憑光刻機很難滿足5nm,3nm,及更先進的制程工藝,只能通過反復的刻蝕來實現更小的尺寸。因此現階段先進制程工藝的提升,相當程度上源于刻蝕步驟的疊加。這也是近兩年刻蝕和薄膜在設備行業(yè)的市場份額逐漸超越光刻機的原因之一。
全球刻蝕市場長期由美國泛林、應用材料和日本東京電子分而治之,合計占據九成市場。直到2020年,中國的中微公司和北方華創(chuàng),在刻蝕設備市場總共才拿下了2%出頭的份額。
但美國公司的圍追堵截,反而不是中微公司面臨的最棘手的問題。尹志堯曾在接受采訪時,概括過當時的困境:“用了美國的設備20年,突然中國的一個新公司說‘你用我的新設備’,一般來說人家是不愿意試用的?!?/span>
半導體設備的特點是市場準入門檻高,從設備研發(fā)到投產整個流程,需要設備公司與下游客戶密切配合。
首先,半導體設備需要在產線上反復調教,上下游不斷循環(huán)反饋,共同迭代,因此許多晶圓廠和設備廠商從研發(fā)時就相互綁定,不輕易更換設備。
其次,半導體行業(yè)作為技術密集的高利潤的產業(yè),更換設備所需要面對的磨合成本、良率下降的風險以及訂單丟失的風險遠大于后進廠商可能帶來的“節(jié)約成本”等優(yōu)點。
因此設備進入產線后,下游客戶不會為了單純的成本輕易更換供應商。這種“市場驗證”基礎上衍生出的無形的信任壁壘,才是國產設備商真正難以逾越的高山。
當時國產設備本身技術水平有差距,加上難以參與市場驗證,導致產品做出來了,卻少有下游愿意給訂單,陷入惡性循環(huán)。
換句話說,連牌桌都上不去,就別談贏錢了。
而改變這一點的,恰恰是海外的制裁。
今年七月,《華爾街日報》的記者探訪了一圈上海國際半導體展覽會,將參展的國產芯片和設備商的精神面貌描述為“嚴肅但挑釁”(grim but defiant)。原因就在于制裁加速了國產替代,“一些本土供應商稱,如果沒有這些限制措施,芯片制造商是不會考慮使用它們的技術的。”
上世紀初,中國推動操作系統(tǒng)自主化,但由于國產操作系統(tǒng)產品競爭力差,加上生態(tài)建設薄弱,導致各個單位檢查時用國產,檢查完換微軟。有些單位甚至為了用上Windows系統(tǒng),特意托關系來說情。
這就是“無法參與市場驗證”帶來的后果。由于缺少訂單和真實的客戶,產品就沒有后續(xù)迭代升級的資金,很容易一步落后步步落后。也就是說,在制裁發(fā)生以前,國產半導體設備所面臨的最大難關,不是同行競爭,而是市場態(tài)度。但制裁卻改變了這一點。
由于美國的技術封鎖不斷升級,導致沒有被制裁的企業(yè),也會形成一種“早晚被制裁”的預期。在這種情況下,企業(yè)就有足夠的動力尋求備選方案。
換句話說,在2018年之前,“買不到設備”可能只是一個黑天鵝事件。但有了華為的案例,哪怕“買不到設備”的可能性只有20%,也會促使企業(yè)動身找備胎。而對國內設備公司來說,這意味著有了一個上牌桌的機會,可以參與產品的市場驗證階段。加上中國大陸本就是半導體設備最大單一市場,哪怕分出來一點點比例,也是非常大的數額。在這種情況下,盡管美國和日本的制裁實際上聚焦在先進制程領域,但下游的晶圓廠也不可避免的未雨綢繆,嘗試一點一點提高成熟制程產線的國產化率,這既是戰(zhàn)術,也是戰(zhàn)略。
于是過去一兩年,中國在半導體上游的國產化率,有了一個快速的增長。
展望國內半導體設備的2023
對于國內半導體設備的2023年,金存忠給出了三點展望。
第一,2023年國產半導體設備銷售有望繼續(xù)保持增長。增長的動力包括:1.集成電路設備出口管制給國產集成電路設備帶來發(fā)展機遇,國內投資的集成電路晶圓制造廠為保證自身供應鏈安全,加快了國產設備驗證和采購的步伐;2. ?國內成熟工藝晶圓集成電路、先進封裝集成電路、高效太陽能電池、mini LED和化合物半導體器件、太陽能電池市場持續(xù)發(fā)展,推動了國內半導體設備的市場;3. 一大批自主研發(fā)的關鍵半導體設備和核心部件進入量產生產線,替代進口,提高了國產市場競爭力。
第二,2023年中國大陸半導體設備進口繼續(xù)減少。根據海關統(tǒng)計數據,2023年1-6月中國大陸13類主要半導體設備進口額為72.94億美元,同比比減少13.3%。其中除分步重復光刻機、集成電路工廠專用自動搬運機器人、研磨機和切割設備外,其它設備全部負增長,等離子體干法刻蝕機上半年進口額同比減少29.6%。預計2023年中國大陸半導體設備進口額將繼續(xù)減少。
第三,主要半導體設備制造商訂單穩(wěn)步增長。預計2023年國產半導體設備銷售收入增長38%左右,達到817億元。其中:集成電路設備預計增長40%,達到450億元;太陽能電池片設備預計增長35%,達到310億元;LED設備預計增長20%,達到37億元;分立和其它半導體器件預計增長33%,達到20億元。
