封鎖之下，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備的真實(shí)現(xiàn)狀與差距

前 言

近年來(lái)，由于美國(guó)不斷加碼的“封鎖”行為，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備自主化程度受到持續(xù)關(guān)注。

2月15日，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)就美日荷限制向華出口先進(jìn)芯片制造設(shè)備發(fā)布嚴(yán)正聲明，反對(duì)這一破壞產(chǎn)業(yè)生態(tài)的行為，并號(hào)召產(chǎn)業(yè)界堅(jiān)定信心、積極應(yīng)變。在聲明刺激下，A股半導(dǎo)體設(shè)備指數(shù)當(dāng)日午后加速上漲，報(bào)收1.92%。今年以來(lái)半導(dǎo)體設(shè)備指數(shù)累計(jì)漲幅已接近17%。

事實(shí)上，2022年半導(dǎo)體行業(yè)集體衰退，海外芯片巨頭業(yè)績(jī)紛紛暴雷的情況下，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商普遍向好、逆勢(shì)增長(zhǎng)，這在當(dāng)前局勢(shì)下無(wú)疑給半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化注入信心。

據(jù)電巢了解，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備廠商近兩年正在高速成長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)替代浪潮下多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率持續(xù)上升，其中去膠設(shè)備的國(guó)產(chǎn)率已達(dá)90%以上。

本文，我們將從中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)的2022年業(yè)績(jī)及專利情況、各細(xì)分領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化率、當(dāng)下的機(jī)遇和挑戰(zhàn)等方面梳理國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)的真實(shí)成績(jī)與差距。

01

2022年半導(dǎo)體設(shè)備成績(jī)亮眼，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)入快車道

• 2022年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)逆勢(shì)增長(zhǎng)

截至2023年2月1日，近100家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相關(guān)公司發(fā)布了2022年業(yè)績(jī)預(yù)告，其中半數(shù)以上企業(yè)實(shí)現(xiàn)了凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)，且多為設(shè)備和材料類的半導(dǎo)體上市公司。增速大于100%的公司中就有拓荊科技、芯源微、華海清科、長(zhǎng)川科技、北方華創(chuàng)等多家半導(dǎo)體設(shè)備公司。

據(jù)悉，已公布的12家半導(dǎo)體設(shè)備公司2022年業(yè)績(jī)預(yù)告均實(shí)現(xiàn)正增長(zhǎng)。以增長(zhǎng)下限計(jì)算，增長(zhǎng)超1倍的有6家，9家增長(zhǎng)下限均超30%。最為亮眼的拓荊科技業(yè)績(jī)預(yù)告顯示，預(yù)計(jì)公司2022年年度實(shí)現(xiàn)歸屬于母公司所有者的凈利潤(rùn)與上年同期相比增長(zhǎng)381.85%至484.06%。

拓荊科技在公告中表示，業(yè)績(jī)較上年同期大幅增長(zhǎng)的主要原因是受益于國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)設(shè)備需求增加，該公司加大了產(chǎn)品研發(fā)投入，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)增強(qiáng)，進(jìn)一步拓展客戶群體，本年銷售訂單大幅增加，營(yíng)業(yè)收入維持高增長(zhǎng)趨勢(shì)。

據(jù)了解，截至2022Q3末，11家半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)存貨和合同負(fù)債分別達(dá)到133和284億元，分別同比增長(zhǎng)69%和76%，達(dá)到歷史最高點(diǎn)，驗(yàn)證在手訂單飽滿。考慮到已有訂單取消概率不大，隨著相關(guān)訂單陸續(xù)交付，2022Q4和2023年行業(yè)業(yè)績(jī)高增長(zhǎng)有較強(qiáng)確定性。

• 2022年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)專利概況

專利實(shí)力往往是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水準(zhǔn)與市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán)的重要體現(xiàn)，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)對(duì)其核心技術(shù)進(jìn)行全面的專利布局，能夠在該領(lǐng)域占據(jù)更有利的競(jìng)爭(zhēng)地位。

以下為2022年中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)專利榜單：

*以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)截至2022年9月30日，來(lái)源IncoPat專利數(shù)據(jù)庫(kù)，原表由愛(ài)集微整理

從榜單中可以看出，北方華創(chuàng)、上海微電子和中科院光電所技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)明顯，位列前三位。作為半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)龍頭，它們也是當(dāng)前設(shè)備領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代的主力軍。北方華創(chuàng)一直致力于生產(chǎn)薄膜沉積、刻蝕兩種核心工藝設(shè)備。上海微電子以光刻設(shè)備研發(fā)為核心，其專利布局主要集中于光刻機(jī)、工件臺(tái)、測(cè)量裝置、投影物鏡、預(yù)對(duì)準(zhǔn)等專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)創(chuàng)新在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中相當(dāng)關(guān)鍵。

目前，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)都在嘗試攻關(guān)半導(dǎo)體核心設(shè)備，如上海微電子、中微半導(dǎo)體、北方華創(chuàng)等在嘗試突破一些高端設(shè)備，其中北方華創(chuàng)刻蝕設(shè)備已應(yīng)用于7納米和5納米生產(chǎn)線；中微半導(dǎo)體刻蝕機(jī)已經(jīng)達(dá)到5nm水平，并應(yīng)用于臺(tái)積電產(chǎn)線。但先進(jìn)設(shè)備研發(fā)難度很高，國(guó)內(nèi)廠商仍任重道遠(yuǎn)。

02

半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)狀

• 半導(dǎo)體設(shè)備分類及全球市場(chǎng)格局

根據(jù)SIA數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球半導(dǎo)體設(shè)備大致可以分為11大類，50多種機(jī)型。前道設(shè)備用于晶圓制造過(guò)程，覆蓋從光片到晶圓的成百上千道工序，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，前道設(shè)備占據(jù)了整個(gè)市場(chǎng)的80%～85%，其中光刻機(jī)、刻蝕機(jī)和薄膜設(shè)備是價(jià)值量最大的三大環(huán)節(jié)，各自所占的市場(chǎng)規(guī)模均達(dá)到了前道設(shè)備總量的20%以上；后道設(shè)備主要分為測(cè)試設(shè)備和封裝設(shè)備。

目前，全球前5大半導(dǎo)體設(shè)備廠商均屬于前道設(shè)備的應(yīng)用廠商，分別為應(yīng)用材料、ASML、東京電子、泛林半導(dǎo)體、柯磊，其中3家平臺(tái)型橫跨刻蝕，薄膜，清洗，離子注入等多個(gè)領(lǐng)域。排名前10的廠商中5家日本公司，4家美國(guó)公司，1家荷蘭公司，寡頭格局明顯。

2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)格局，來(lái)源：華安證券

• 半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化分析

2021年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)58.23%，以296.2億美元銷售金額保持全球半導(dǎo)體設(shè)備第一大市場(chǎng)，預(yù)計(jì)2023年中國(guó)大陸半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)3032億元，增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁。

中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模（億美元）來(lái)源：華安證券

根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)晶圓廠商半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率較2021年明顯提升，從21%提升至35%。國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備公司經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)攻關(guān)以及國(guó)家政策支持，目前能滿足下游晶圓廠商大部分成熟制程（28nm及以上的邏輯芯片等）以及少部分先進(jìn)制程的需求。

目前在28nm及以上的邏輯芯片、128層以下的NAND存儲(chǔ)芯片以及20nm以上的DRAM芯片的主要設(shè)備中，國(guó)產(chǎn)設(shè)備在刻蝕、薄膜沉積、清洗、涂膠顯影等大部分都可以進(jìn)行替代。特別是檢測(cè)設(shè)備替代速度較快。去膠設(shè)備國(guó)產(chǎn)采用率已達(dá)91%

盡管國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備基本擺脫完全受制于人的局面，但國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商目前仍然只是“點(diǎn)”的突破，尚未實(shí)現(xiàn)“面”的普及，缺乏成套設(shè)備的供應(yīng)，設(shè)備的精度也不夠，只能滿足中低端芯片的生產(chǎn)，難以打入高端芯片生產(chǎn)線。

尤其是光刻機(jī)等“卡脖子”的關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)尚未有明顯進(jìn)展，上海微電子是我國(guó)唯一可量產(chǎn)光刻機(jī)的企業(yè)，其90nm DUV光刻機(jī)在2016年已經(jīng)通過(guò)驗(yàn)收，但45nm、28nm光刻機(jī)仍在研發(fā)過(guò)程中尚未量產(chǎn)，亟待突破。

結(jié) 語(yǔ)

從上文的各項(xiàng)數(shù)據(jù)來(lái)看，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)幾乎被美日荷所壟斷，核心設(shè)備如光刻、刻蝕、PVD、CVD、氧化/擴(kuò)散等設(shè)備的Top3市占率普遍在90%以上。除技術(shù)差距及美國(guó)的限制外，國(guó)內(nèi)在投資、人才、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)等方面都面臨極大挑戰(zhàn)。

不過(guò)好的一點(diǎn)是，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大持續(xù)提速，近五年行業(yè)規(guī)模復(fù)合增速高達(dá)35%。隨著下游晶圓廠訂單和驗(yàn)證效率的提升，預(yù)計(jì)2022～2025將是半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)設(shè)備的放量期，高增速有望延續(xù)，這對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程而言勢(shì)必是有利的。同時(shí)，封鎖之下的國(guó)產(chǎn)設(shè)備企業(yè)勢(shì)必也會(huì)迎來(lái)更快速的成長(zhǎng)。

以下為中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)替代企業(yè)名錄：

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