芯片设备 星火燎原
2018-07-01樊畅
樊畅
技术门槛高,占据上游,半导体生产设备和材料在整个产业链中的地位不容小觑。
根据国际半导体产业协会SEMI的统计,2016年全球半导体设备出货额412亿美元,全球半导体材料出货额443亿美元,共计800多亿美元。
受益于中国市场需求增加猛增,2017年半导体设备热度不减,全年出货金额达560亿美元,同比大幅增长40%,目前该领域中国仍然主要依靠进口。
差距悬殊
从下表可以看出,全球半导体设备企业前十名的营收门槛为8.9亿美元。前十名企业均来自美国、荷兰以及日本。
回到国内,中国2016年营收最高的半导体设备公司收入9.08亿元(1.37亿美元),尽管2017年的具体数字尚未公布,但可以看出,中国企业离世界十强的门槛相去甚远。
不过中国半导体制造设备增速很快。前十强的增速快于整体水平,市场集中度在不断提高。
2017年半导体设备板块实现营收52.47亿元,同比增长56.05%,2018年一季度实现营收13.60亿元,同比增长46.08%,继续保持高速增长趋势。
从总体规模来看,全球市场约为412亿美元,中国设备厂家全部加起来才8.63亿美元,占比仅为2%左右,可见进口替代空间巨大。
哪些企业最受益?
中国半导体设备企业中最值得关注的有以下几家企业。
北方华创(002371.SZ)
北方华创是我国最大规模的专业半导体设备企业,2017全年实现营业总收入22.23亿,同比增37.01%,净利润1.26亿元,同比增长35.21%。
其中,半导体设备收入占总体营收的51.59%,增长速度超过40%。北方华创产品涉及氧化炉、刻蚀机和薄膜沉积三类。
长江存储3D NAND FLASH产线的氧化炉设备就采用北方华创的产品,该款氧化炉在进入长江存储产线之前,已经批量应用于中芯国际、上海华力芯片生产线。长江存储还购买了北方华创的刻蚀机和PVD机台。
北方华创在硅刻蚀机领域实现突破,2016年研发出了14nm工艺的硅刻蚀机。目前中芯国际在研发的14nm工艺,就在验证使用北方华创的硅刻蚀机。
北方华创在PVD设备和单片退火设备领域也实现了批量出货,目前主要在28nm级别。在薄膜沉积设备领域,北方华创进展较快,多种14nm的生产设备也在产线验证中。
北方华创还有第四种关键设备——清洗机。2017年8月7日,北方华创花费1500万美元收购了美国Akrion公司。后者是一家专注于硅片清洗设备业务的公司。
中电科电子装备公司
中电科电子装备公司,2016年销售收入9.08亿元,中电科装备隶属于中国电子科技集团。
电科装备目前是国内唯一集研发、制造、服务于一体的离子注入机供应商,已经为中芯国际完成了将近200万片的生产量。
2017年11月21日,电科装备自主研发的200mmCMP商用机完成内部测试,发往中芯国际天津公司进行上线验证。实现了我国在此领域零的突破。
除了集成电路晶圆制造两大关键设备以外,电科装备还是国内主力的集成电路封装设备制造商,其封装设备累计销售2000余台套,已经批量应用于长电科技、通富微电、苏州晶方等国内知名封测企业。
晶盛机电(300316.SZ)
晶盛机电主要营收来自单晶炉为核心的单晶硅生产设备,主要应用于光伏产业。据悉,2017年以来接到的总半导体设备订单才刚刚达到1.3亿元。不过,其获得了全球十大硅片供应商之一台湾合晶科技8000万元的设备订单。
2017年10月31日,晶盛机电与中环股份以及无锡市政府签订合作协议,计划在江苏宜興建设集成电路用大硅片生产与制造项目,总投资30亿美元,第一期投资15亿美元。国内极度缺乏大硅片项目,处于被日韩台卡脖子的状态,日本信越、日本SUMCO、台湾环球、德国Siltronic、韩国SKSiltronic五家垄断了98%的份额,其中日本的两家占了全球60%。因此晶盛机电该项目值得后续关注。
中微半导体
2017年中微半导体实现销售额11亿元。产品主要覆盖三大领域,一是LED芯片MOCVD机台。
中微半导体在2017年10月宣布,其MOCVD设备Prismo A7机型出货量已突破100台,迈向重要里程碑,该款MOCVD在2016年才推向市场,由于持续接到新订单,中微预计2017年底可望出货约120台MOCVD设备。
整个中国大陆市场2017年预计新增的MOCVD大约为200台,按照中微半导体的出货量,国内市场占有率可以达到30%-40%,甚至以上,这是非常不错的成绩。
第二个产品是介质刻蚀机,用于集成电路芯片制造,目前已经可以做到22nm及以下,中微半导体的14nm也在产线进行验证,同时在推进5nm的联合研究。
第三是硅通孔刻蚀设备,主要用于集成电路芯片的先进封装。
中微处于比较好的发展态势,MOCVD机台已经受住了量产的考验,将会迎来大批量出货时期,其多年来集中力量攻关的等离子体介质刻蚀机,已经在国际大厂部署多年。
上海微电子公司
在光刻机领域,上海微电子公司2016年半导体设备收入为2.9亿元,该公司具备研发和制造光刻机的能力。也是国内唯一从事光刻机研发制造的公司,不过目前只能做到90nm。业界主要制程工艺,基本已经在65nm以下,上海微电子也在进行65nm制程工艺光刻机的研发。
目前,荷兰ASML已经占据光刻机领域大约80%的市场份额,垄断了高端光刻机市场,日本尼康在高端光刻机上已经彻底败退, 英特尔、台积电、三星、格罗方德、联电以及中芯国际等晶圆厂的光刻机目前基本来自ASML。
最先进的EUV光刻机全球仅有ASML能够生产,ASML在2016下半年出售的两台EUV光刻机,单价都超过1亿美元,而落后EUV一代的ArF光刻机平均售价也在四五千万欧元左右。可以说光刻机是集成电路制造领域最后的皇冠。
以上几家生产设备厂家,客户集中在国内,客户包括中芯国际、华力微电子等厂家。
中国集成电路产业的发展,直接影响甚至决定着上游国产设备厂家的发展。中国电科、北方华创、中微半导体、上海微电子、盛美半导体组成的中国半导体设备群体,成才空间巨大,星星之火,可以燎原。