2020年至2023年的三年是半導(dǎo)體上游設(shè)備行業(yè)黃金發(fā)展期。始于2020年的全球缺芯潮引發(fā)全球晶圓廠擴產(chǎn)建能,給上游的設(shè)備、材料廠商帶來甜蜜的煩惱。同時近幾年在國產(chǎn)替代的政策東風下,設(shè)備行業(yè)加速發(fā)展。疊加國際形勢多變,新冠疫情后產(chǎn)能在地化趨勢蔓延,都推動著我國設(shè)備行業(yè)進入一個新的階段。
2023年國內(nèi)設(shè)備廠商財報頗有亮點,筆者選取了A股14家具有代表性的設(shè)備企業(yè)近四年(2019年~2023年)的財報數(shù)據(jù),主要從營收、凈利潤、毛利率、年復(fù)增長率、合同負債幾項指標綜合考量,一探國內(nèi)設(shè)備行業(yè)近四年發(fā)展態(tài)勢。但討論不限于A股企業(yè),還將關(guān)注上海精測、屹唐半導(dǎo)體、上海微電子、中科共芯等重要代表企業(yè)。
業(yè)界曾指出,半導(dǎo)體設(shè)備是“近幾年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中業(yè)績確定性最強的細分領(lǐng)域”,從廠商業(yè)績來看,上述定論似乎沒有改變,但2023年受到全球經(jīng)濟增速放緩以及局部地緣沖突等因素疊加影響下,增速有所放緩。從未來晶圓代工擴產(chǎn)、國產(chǎn)替代大背景等重要驅(qū)動因素看,把握發(fā)展機遇,國內(nèi)設(shè)備企業(yè)發(fā)展空間足夠大。
1、設(shè)備各領(lǐng)域國產(chǎn)化進度如何?
設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,按照工藝流程劃分,半導(dǎo)體設(shè)備可分為單晶生長、晶圓制造前道設(shè)備和后道設(shè)備。其中單晶生長流程有長晶、切片、拋光、外延等,除了長晶外,切片、拋光、外延都已歸入前道設(shè)備中。長晶主要針對的是硅片和碳化硅兩種不同代際材料進行晶圓制造,這個部分本文中重點討論的主要是晶盛機電及晶升股份設(shè)備兩家企業(yè)。
圖片來源:全球半導(dǎo)體觀察制表
綜合行業(yè)各方數(shù)據(jù)及各大代表企業(yè)近年財報數(shù)據(jù)看,國內(nèi)設(shè)備基本可以覆蓋半導(dǎo)體制造流程的各階段所需(除光刻機外),各領(lǐng)域設(shè)備國產(chǎn)化率及主要廠商如下圖所示。
圖片來源:全球半導(dǎo)體觀察制表
整體上,我國在去膠、清洗、刻蝕設(shè)備方面國產(chǎn)化率較高,在CMP、熱處理、薄膜沉積上近幾年國產(chǎn)化突破明顯,而在量測、涂膠顯影、光刻、離子注入等設(shè)備上,仍較為薄弱。值得注意的是,上述提及的企業(yè)正是在經(jīng)歷了2020至2022年的兩年設(shè)備短缺潮后,接單能力有了明顯提高,業(yè)績實現(xiàn)大幅增長。
設(shè)備市場規(guī)模上,SEMI數(shù)據(jù)顯示,包括晶圓加工、晶圓廠設(shè)施和掩模/掩模版設(shè)備在內(nèi)的晶圓廠設(shè)備領(lǐng)域預(yù)計將在2023年下滑3.7%,至906億美元。展望未來,預(yù)計半導(dǎo)體制造設(shè)備將在2024年恢復(fù)增長,在前端和后端市場的推動下,2025年的銷售額預(yù)計將達到1240億美元的新高。
設(shè)備市場規(guī)模的增長離不開晶圓代工的巨額擴張。據(jù)悉,晶圓廠擴產(chǎn)的資本支出中約有70%-80%是用于購買半導(dǎo)體設(shè)備。據(jù)全球半導(dǎo)體觀察此前不完全統(tǒng)計,目前中國大陸建有44座晶圓廠(12寸晶圓廠25座,6英寸廠4座,8英寸晶圓廠/產(chǎn)線15座)。此外,還有正在建設(shè)晶圓廠22座(12英寸廠15座,8英寸廠8座)。未來包括中芯國際、晶合集成、士蘭微等在內(nèi)的廠商還計劃建設(shè)10座晶圓廠(12英寸廠9座,1座8英寸晶圓廠)??傮w來看,中國大陸預(yù)計至2024年底,將建立32座大型晶圓廠,且全部專注于成熟制程。
TrendForce集邦咨詢統(tǒng)計,2023~2027年全球晶圓代工成熟制程(28nm及以上)及先進制程(16nm及以下)產(chǎn)能比重大約維持在7:3。中國大陸由于致力推動本土化生產(chǎn)等政策與補貼,擴產(chǎn)進度最為積極,預(yù)估中國大陸成熟制程產(chǎn)能占比將從今年的29%,成長至2027年的33%,其中以中芯國際(SMIC)、華虹集團(HuaHongGroup)、合肥晶合集成(Nexchip)擴產(chǎn)最為積極。
雖然近年來我國設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅猛,但是與應(yīng)用材料、東京電子、泛林集團、ASML、科磊等國際半導(dǎo)體設(shè)備大廠的千億體量以及豐富高端的產(chǎn)品線相比, 我國半導(dǎo)體廠商仍然存在追趕空間。以下將對14家設(shè)備廠商近五年財報及發(fā)展情況做出說明,以便讀者更好了解國內(nèi)設(shè)備企業(yè)現(xiàn)狀與未來潛力。
2、設(shè)備的高光三年后,成長兩家百億級設(shè)備廠商
2020-2022年是半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展的高光三年。三年內(nèi),絕大部分企業(yè)均實現(xiàn)業(yè)績同比正增長。其中,業(yè)績同比增長超50%的企業(yè),2020年至2022年分別有7家、11家、8家。也正是從2022年開始,設(shè)備行業(yè)誕生了兩個百億設(shè)備巨頭,北方華創(chuàng)和晶盛機電。此外,十億量級企業(yè)則從2019年的3家上升至7家,分別是中微公司、盛美上海、至純科技、華海清科、拓荊科技、長川科技、芯源微。
圖片來源:全球半導(dǎo)體觀察制表
單從剛過去的2023年前三季度營收看,有12家企業(yè)營收同比正增長,7家同比增速超過40%,4家同比增速超50%。營收最高的前五位為北方華創(chuàng)、晶盛機電、中微公司、盛美上海、至純科技。2023年營收增速有所放緩,主要是受到全球經(jīng)濟復(fù)蘇緩慢以及局部地緣沖突等因素疊加影響。
圖片來源:全球半導(dǎo)體觀察制表
從凈利潤看,2020年有9家企業(yè)同比增長在50%以上,8家同比增長在90%以上,一家出現(xiàn)虧損;2021年15家企業(yè)凈利潤正向增長,同比增長在90%以上及50%以上分別有8家和11家;2022年有3家企業(yè)凈利潤不及往年,同比增長在90%以上及50%以上分別6家和7家;2023年前三季度有3家凈利潤不及往年,有8家同比增長在50%以上,同比增長在90%以上有3家,其中凈利潤前五為晶盛機電、北方華創(chuàng)、中微公司、盛美上海、華海清科。
圖片來源:全球半導(dǎo)體觀察制表
而從毛利率情況看,近幾年半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的毛利率水平可觀。2020年至2023三季度,平均毛利率從40%上升至46%,體現(xiàn)出近年較高的行業(yè)景氣度。在統(tǒng)計的14家A股企業(yè)中,2019年至2023年前三季毛利率超40%分別有8家、8家、12家、12家、12家。毛利率超50%的企業(yè),則分別有3家、2家、3家、3家、6家。
圖片來源:全球半導(dǎo)體觀察制表
(一)平臺型企業(yè):北方華創(chuàng)成熟,中微公司、盛美上海、萬業(yè)企業(yè)加速成長
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家為平臺型企業(yè),橫跨刻蝕、薄膜、清洗、離子注入等多個領(lǐng)域。若想擠入全球設(shè)備第一梯隊行列,往平臺型發(fā)展是十分關(guān)鍵有效的路徑。目前正在壯大設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈的國內(nèi)設(shè)備廠商主要有北方華創(chuàng)、中微公司、盛美上海、萬業(yè)企業(yè)四家。各家發(fā)展情況不一,北方華創(chuàng)較早發(fā)展形成規(guī)模,是國內(nèi)唯一成型平臺型設(shè)備企業(yè);中微公司、盛美上海則在加速成長,擁有一定規(guī)模;萬業(yè)企業(yè)則處于發(fā)展初期,但是對于發(fā)展成為“平臺型”企業(yè)目標明確。
北方華創(chuàng):國內(nèi)唯一平臺級半導(dǎo)體設(shè)備廠商,首季擠進全球設(shè)備企業(yè)前十榜單
北方華創(chuàng)是我國設(shè)備龍頭企業(yè),也是目前唯一的平臺級半導(dǎo)體設(shè)備廠商(設(shè)備類型覆蓋ICP刻蝕(ICP+CCP)、沉積設(shè)備(PVD+CVD+ALD)、清洗、氧化、退火、MFC(氣體流量質(zhì)量控制器)等)。從近五年財報數(shù)據(jù)看,北方華創(chuàng)從2019年的40.58億元營收成長為2023年的220億元(2023年預(yù)計營收在210~230億元間,取中位),CAGR(年復(fù)增長率)為52.6%。凈利潤從3.09億元成為至38.80億元(2023年預(yù)計營收在210~230億元間,取中位),CAGR為88.2%。毛利率穩(wěn)定在35%~45%間,并呈現(xiàn)上升趨勢。
2023年,其營收、凈利繼續(xù)增長,但是在歷年高基數(shù)下,增速稍微放緩。北方華創(chuàng)表示,2023年北方華創(chuàng)應(yīng)用于高端集成電路領(lǐng)域的刻蝕、薄膜、清洗和爐管等數(shù)十種工藝裝備實現(xiàn)技術(shù)突破和量產(chǎn)應(yīng)用,工藝覆蓋度及市場占有率均得到大幅提升。其中值得一提的是,北方華創(chuàng)自主研發(fā)的12英寸高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(HDPCVD)設(shè)備OrionProxima正式進入客戶端驗證,為進軍12英寸介質(zhì)薄膜設(shè)備領(lǐng)域,打開百億級市場邁出了堅實的一步。另外2023年北方華創(chuàng)新簽訂單超過300億元,其中集成電路領(lǐng)域占比超70%。
值得注意的是,根據(jù)各半導(dǎo)體設(shè)備公司公布的財報數(shù)據(jù)及營收預(yù)測,編輯梳理出了全球前十大半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商的營收數(shù)據(jù),北方華創(chuàng)第一次擠進全球設(shè)備企業(yè)前十榜單。荷蘭光刻機巨頭荷蘭阿斯麥(ASML)以276億歐元(約297億美元)的銷售額排名第一;美國應(yīng)用材料(AMAT)以265.2億美元(截至2023年10月29日)的收入排名第二;美國泛林(LAM)以143.17億美元(截止2023年12月24日)的營收排名第三;日本東京電子(TEL)預(yù)估今年度(2023年4月-2024年3月)合并營收目標為1.73萬億日元(約116億美元),排名第四;美國科磊(KLA)預(yù)計營收為96億美元排名第五;日本迪恩士(Screen)預(yù)計2023財年銷售額為5000億日元(約34億美元),排在第六位;日本愛德萬(Advantest)預(yù)計2023財年銷售額為4700億日元(約32億美元);北方華創(chuàng)預(yù)計營收209.70億元至231億元人民幣(約29至32億美元);荷蘭ASMI2023年第四季預(yù)測6-6.3億歐元,總體營收達28.15億歐元(約30億美元);美國泰瑞達(Teradyne)合并營收26.76億美元,上述四家廠商排名第七到第十。
中微公司:刻蝕全覆蓋,沉積、量檢測加強布局
中微公司重點發(fā)展刻蝕(CCP與ICP)、物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積三大類設(shè)備,從近五年財報數(shù)據(jù)看,中微公司從2019年19.47億元營收成長為2023年的62.60億元,CAGR為33.9%。凈利潤從1.89億元成為至17.75億元(取中位),CAGR為75.1%。毛利率穩(wěn)定在37%~47%間,并呈現(xiàn)上升趨勢。
中微公司表示2023年業(yè)績增長主要源于其刻蝕設(shè)備市占率的提升,目前中微公司CCP已進入7-5nm的晶圓生產(chǎn)線,在5nm以下也取得可喜進展。據(jù)悉2022年刻蝕設(shè)備收入為31.47億元,約占總收入的66.40%,中微公司預(yù)計其2023年刻蝕設(shè)備銷售約47億元,同比增長約49.4%。此外,中微公司2023年新增訂單金額約83.6億元,其中,新增刻蝕設(shè)備訂單金額約69.5億元,同比增長約60.1%。而MOCVD設(shè)備收入受到終端市場波動影響營收下降34.0%,2022年收入7億元,約占總收入的14.77%,2023年則預(yù)計收入4.6億元。
總體來看,中微公司也有往平臺型企業(yè)發(fā)展的趨勢。當前正從刻蝕設(shè)備拓展到薄膜沉積、檢測等其他集成電路關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域。研發(fā)方面,中微公司表示,公司在新產(chǎn)品開發(fā)方面取得了顯著成效,近兩年新開發(fā)的LPCVD(低壓化學(xué)氣相沉積)設(shè)備和ALD(原子層沉積)設(shè)備已有四款設(shè)備產(chǎn)品進入市場,其中三款設(shè)備已獲得客戶認證,并開始得到重復(fù)性訂單;新開發(fā)的硅和鍺硅外延EPI(在襯底上生長出的半導(dǎo)體薄膜)設(shè)備、晶圓邊緣Bevel(斜角或倒角)刻蝕設(shè)備等多個新產(chǎn)品,也會在近期投入市場驗證;此外,公司開發(fā)的包括碳化硅功率器件、氮化鎵功率器件等器件所需的多類MOCVD設(shè)備也取得了良好進展,2024年將會陸續(xù)進入市場;量測領(lǐng)域,公司通過控股睿勵進行外延式布局,睿勵科學(xué)儀器主營膜厚量測設(shè)備和光學(xué)缺陷檢測設(shè)備,以及硅片厚度及翹曲測量設(shè)備等。
盛美上海:聚焦清洗,六大類業(yè)務(wù)版圖加速發(fā)展
盛美上海主要有清洗、電鍍、先進封裝濕法、立式爐管、涂膠顯影、PECVD六大類業(yè)務(wù)版圖,其中清洗設(shè)備是核心業(yè)務(wù)。近五年財報數(shù)據(jù)看,盛美上海從2019年7.57億元營收成長為2023年的39.5億元(取中位),CAGR為51.1%。毛利率穩(wěn)定在40%~55%間,呈上升趨勢。鑒于對未來業(yè)績的良好預(yù)期,該公司還透露預(yù)計2024年將實現(xiàn)營收50億元至58億元。
盛美上海的核心業(yè)務(wù)是清洗設(shè)備,目前全球半導(dǎo)體清洗設(shè)備市場高度集中,尤其在單片清洗設(shè)備領(lǐng)域,DNS(日本迪恩士)、TEL(日本東京電子)、LAM(美國泛林)與SEMES(三星子公司細美事)四家公司合計市場占有率超90%以上,其中以DNS市場份額最高。目前本土12英寸晶圓廠清洗設(shè)備主要來自DNS、盛美上海、LAM、TEL、北方華創(chuàng)、至純科技幾家,從國際招標網(wǎng)數(shù)據(jù)看,盛美上海是國內(nèi)中標數(shù)量最多的企業(yè)。
盛美上海近幾年注重往平臺化大企發(fā)展,今年1月25日,盛美上海45億元大額募資計劃發(fā)布,其中擬投入9.40億元用于“研發(fā)和工藝測試平臺建設(shè)項目”;擬投入22.55億元用于“高端半導(dǎo)體設(shè)備迭代研發(fā)項目”;擬使用13.04億元用于補充流動資金。
雖然企業(yè)營收、凈利、毛利、合同負債等指標均較好,但是其現(xiàn)金流近幾年一直處于負數(shù)狀態(tài)。2022年為-2.69億元,2023年三季度末為-2.58億元。對此盛美上海表示,該公司雖然成功開發(fā)了前道半導(dǎo)體工藝設(shè)備、后道先進封裝工藝設(shè)備以及硅材料襯底制造工藝設(shè)備等,但隨著“產(chǎn)品平臺化”戰(zhàn)略的逐步實施,也對其研發(fā)實力和產(chǎn)業(yè)配套能力提出了更高的要求,該公司亟需搭建一套完善的研發(fā)及工藝測試平臺。至于高端半導(dǎo)體設(shè)備迭代研發(fā)項目,這一領(lǐng)域具有較高的技術(shù)壁壘,國產(chǎn)化進程相對緩慢,是國內(nèi)企業(yè)需要加強自主創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)域。
值得注意的是,盛美上海表示,2024年公司將聚焦KrF設(shè)備進入市場,同時公司也將研發(fā)浸沒式ArF設(shè)備。2025-2026年度,公司PECVD、Track開始實現(xiàn)銷售收入,預(yù)計隨著這兩款設(shè)備市場的不斷開拓,將再次推動公司業(yè)績高增長。
萬業(yè)企業(yè):專注離子注入,1+N設(shè)備平臺戰(zhàn)略展開
萬業(yè)企業(yè)原本專注于房地產(chǎn)行業(yè),近年來,在其控股股東浦科投資的帶領(lǐng)下,萬業(yè)企業(yè)通過“外延并購+產(chǎn)業(yè)整合”雙輪驅(qū)動,陸續(xù)收購了凱世通和Compart Systems,并成立嘉芯半導(dǎo)體,致力于打造1+N設(shè)備平臺戰(zhàn)略,該公司表示其向集成電路領(lǐng)域轉(zhuǎn)型決心堅定不移。雖然目前營收大頭還在房地產(chǎn)行業(yè)上,但是萬業(yè)企業(yè)半導(dǎo)體設(shè)備近年已開始交付,正在逐步形成規(guī)模量產(chǎn)中,營收比重上升明顯,值得關(guān)注。
據(jù)悉,其2022年共計營收11.58億元,其中,專用設(shè)備制造業(yè)務(wù)收入2.06億元,同比增加 67.96%。值得注意的是,2022年萬業(yè)企業(yè)現(xiàn)金流量凈額呈現(xiàn)負增長,財報上顯示該年研發(fā)費用猛增136.99%,萬業(yè)企業(yè)表示系本期子公司凱世通研發(fā)投入較上年增加所致。據(jù)悉,凱世通產(chǎn)品主要是離子注入機,是目前國內(nèi)極少實現(xiàn)28nm低能離子注入工藝全覆蓋的國產(chǎn)供應(yīng)商,并率先完成了高能離子注入機產(chǎn)線驗證及驗收,目前該公司還在加速推進離子注入機設(shè)備的產(chǎn)品迭代與產(chǎn)線豐富。離子注入機開發(fā)難度僅次于光刻機,目前以應(yīng)用材料公司、Axcelis 為主導(dǎo), 國內(nèi)主要代表企業(yè)除了凱世通還有中科信。
嘉芯半導(dǎo)體旗下則設(shè)有子公司嘉芯迦能、嘉芯閎揚和新產(chǎn)品研發(fā)部等,目前已形成多個半導(dǎo)體前道核心設(shè)備產(chǎn)品線,業(yè)務(wù)覆蓋刻蝕、薄膜沉積、快速熱處理等多類主制程設(shè)備以及尾氣處理等支撐制程設(shè)備,為汽車芯片、功率芯片、邏輯芯片等集成電路晶圓制造廠提供成套的前道設(shè)備解決方案。
萬業(yè)企業(yè)發(fā)布的2023年年度業(yè)績預(yù)告顯示,2023年度實現(xiàn)歸屬于母公司所有者的凈利潤1.20億元到1.80億元,同比下降57.5%~71.67%。但是值得注意的是,該公司集成電路專用設(shè)備制造業(yè)務(wù)收入較上年同期大幅增長約80%。其中,第四季度集成電路設(shè)備收入約為2.40億元,同比增長約120%。萬業(yè)企業(yè)表示,由于公司房地產(chǎn)板塊進入收尾階段利潤減少,加之公司目前在半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)務(wù)領(lǐng)域仍處于高投入期等綜合原因影響,本期利潤較上年同期減少。子公司凱世通在技術(shù)升級、產(chǎn)品研發(fā)及市場拓展方面均取得重大進展,于第四季度簽約出售多臺12英寸集成電路設(shè)備。
(二)值得期待的碳化硅市場
單晶爐(硅及SiC)屬于晶圓制造的頭道工序設(shè)備,國產(chǎn)化率相對較高,其中,大硅片12英寸單晶硅爐技術(shù)壁壘還較高,供應(yīng)商以國外企業(yè)為主,國內(nèi)代表企業(yè)主要有北方華創(chuàng)、晶盛機電、晶升股份等。
晶盛機電:晶體生長設(shè)備廠商,營收直逼北方華創(chuàng)
晶盛機電作為晶體生長設(shè)備龍頭,下游覆蓋光伏設(shè)備、半導(dǎo)體設(shè)備、藍寶石材料、SiC材料4大板塊。從近五年業(yè)績看,該企業(yè)從2019年的31.10億元直線上升至2022年的106.39億元,CAGR為50.7%。凈利潤從6.37億元成為至46.76億元(2023年預(yù)計凈利潤在41.2-47.1億元間,取中位),CAGR為64.60%。毛利率同樣穩(wěn)定在35%~45%間,呈現(xiàn)上升趨勢。
2023年11月,晶盛機電正式啟動了“年產(chǎn)25萬片6英寸、5萬片8英寸碳化硅襯底片”項目。據(jù)稱,目前晶盛機電已基本實現(xiàn)8-12英寸大硅片設(shè)備的全覆蓋并批量銷售,6英寸SiC外延設(shè)備已實現(xiàn)批量銷售且訂單量正在快速增長,并成功研發(fā)出具有國際先進水平的8英寸單片式SiC外延生長設(shè)備,實現(xiàn)了成熟穩(wěn)定的8英寸SiC外延工藝。此外,公司成功研發(fā)第四代半導(dǎo)體材料MPCVD法金剛石晶體生長設(shè)備,并建設(shè)基于大尺寸和高產(chǎn)能的研發(fā)試驗線。另外,2023年三季度末,晶盛機電合同負債增長到了111億元,再創(chuàng)新高。
晶升股份:看準碳化硅市場放量,產(chǎn)品向大尺寸靠近
晶升股份主要產(chǎn)品包括半導(dǎo)體級單晶硅爐、SiC單晶爐、以自動化拉晶控制系統(tǒng)為代表的其他長晶設(shè)備三大類。近五年財報數(shù)據(jù)看,晶升股份營收從2019年的2300萬上升至2023年前三季度的2.39億元,CAGR接近79.5%。凈利潤從2019年的虧損轉(zhuǎn)至2023年前三季度的4300萬,毛利率穩(wěn)定在30%-40%間。
雖然2018年度,晶升股份向滬硅產(chǎn)業(yè)子公司上海新昇提供的12英寸半導(dǎo)體級單晶硅爐驗收通過,實現(xiàn)了12英寸半導(dǎo)體級單晶硅爐的國產(chǎn)化。但是在2019年之前,晶升股份主營業(yè)務(wù)收入還是以藍寶石單晶爐為主,毛利率較高。轉(zhuǎn)至2020年后,其半導(dǎo)體級長晶設(shè)備開始批量交付驗收,主營業(yè)務(wù)毛利率維持增長。2022年營收利潤承壓主要是上海地區(qū)供應(yīng)鏈受到疫情影響,2022年下半年晶升股份財報各項數(shù)據(jù)開始上升。但是在總體設(shè)備行業(yè)中看,晶升股份體量還較小,考慮到目前碳化硅市場還處于放量增長期,未來業(yè)績有望實現(xiàn)階梯式成長。從晶升股份財報數(shù)據(jù)顯示,北方華創(chuàng)SiC單晶爐市場占有率約50%以上,晶升股份市場占有率約27.47%-29.01%。
(三)刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備、后道測試設(shè)備
刻蝕
目前全球刻蝕設(shè)備大部分市場份額主要被泛林半導(dǎo)體、東京電子、應(yīng)用材料所占據(jù),國內(nèi)主要的代表企業(yè)是中微公司、北方華創(chuàng)、屹唐半導(dǎo)體、嘉芯半導(dǎo)體。中微公司、北方華創(chuàng)、嘉芯半導(dǎo)體上述已做介紹,以下主要簡單觀察屹唐半導(dǎo)體相關(guān)數(shù)據(jù)。
屹唐股份
屹唐股份自2021年6月IPO獲受理以來,一直到現(xiàn)在都沒有獲得證監(jiān)會同意IPO注冊的批復(fù)。根據(jù)屹唐股份2021年發(fā)布的招股書,屹唐股份的干法去膠設(shè)備、快速熱處理設(shè)備可用于90nm到5nm邏輯芯片、10nm系列DRAM芯片以及32層到128層3D閃存芯片;其干法刻蝕設(shè)備主要可用于65nm到5nm邏輯芯片、10nm系列DRAM芯片以及32層到128層3D閃存芯片制造。2019年屹唐半導(dǎo)體的營收落在中微公司之后,作為國內(nèi)干法去膠的龍頭企業(yè),加之在干法刻蝕設(shè)領(lǐng)域的積累,相信這幾年業(yè)績也實現(xiàn)較大增長。
清洗
全球清洗設(shè)備市場高度集中,主要由日本迪恩士(Dainippon Screen)、東京電子(TEL)、美國細美事SEMES(三星旗下子公司)等國外企業(yè)壟斷,目前迪恩士能夠完成7nm/14nm及以上規(guī)格的硅片清洗,東京電子能夠完成14nm及以上規(guī)格的硅片清洗。
國內(nèi)清洗設(shè)備主要有盛美上海、北方華創(chuàng)、至純科技、芯源微等,各家大多采用差異化的競爭路線。芯源微主要采用二流體清洗法,精確控制惰性氣體及水流量,達到雜質(zhì)去除目標;盛美上海與北方華創(chuàng)積極布局兆聲波技術(shù),并且取得技術(shù)突破,已經(jīng)能夠商業(yè)化量產(chǎn)14nm/28nm規(guī)格的清洗設(shè)備;至純科技采用的NanoSpray技術(shù),可以提供28nm節(jié)點及以上的全部清洗設(shè)備以及14nm節(jié)點的部分清洗設(shè)備。
至純科技
至純科技業(yè)務(wù)起步于高純工藝系統(tǒng),于2017年開始拓展半導(dǎo)體濕法清洗設(shè)備、半導(dǎo)體材料等業(yè)務(wù)。近幾年,至純科技營收和凈利均在不斷上升,利率穩(wěn)定在30%~40%間,但是其公開財報數(shù)據(jù)顯示,近年其歸母凈利潤關(guān)于非經(jīng)常損益部分較多,經(jīng)營活動現(xiàn)金流凈額屬于負增長,總體數(shù)據(jù)對比其他同行看較為不佳。通過對該公司分析發(fā)現(xiàn),至純科技近年來主張多元化發(fā)展策略,橫向拓展了多項業(yè)務(wù)但是尚未形成核心競爭力。
值得注意的是,2021年國家大基金二期入股了至純科技子公司至微半導(dǎo)體,該公司重點發(fā)展單片和槽式清洗設(shè)備。
后道測試
后道測試設(shè)備主要包括分選機、測試機、探針臺等,較其他核心半導(dǎo)體前道設(shè)備看,突破難度較低,國產(chǎn)化率較高,代表企業(yè)主要有華峰測控、長川科技。
華峰測控
在眾多企業(yè)中,華峰測控的毛利率是出奇的高且穩(wěn)定,甚至其毛利增速遠高于營收增速,足以說明華峰測控產(chǎn)品的競爭力和在產(chǎn)業(yè)鏈上的議價能力都比較強。華峰測控專注于集成電路測試機銷售,產(chǎn)品主要有兩款,分別是2008年推出的STS8200,目前已形成成熟的產(chǎn)品和配件,下游客戶基礎(chǔ)穩(wěn)固;以及2018年推出的STS8300,目前處于市場導(dǎo)入期,未來增長潛力巨大。
華峰測控的高毛利與其其所在的行業(yè)特性息息相關(guān),從設(shè)備領(lǐng)域看,后道檢測設(shè)備往往比前道制造設(shè)備毛利要高一些,屬于典型的“高盈利能力,低成本”模式。就拿KLA、泰瑞達、愛德萬、長川科技等企業(yè)近幾年的毛利看,顯著的高于AMAT、LAM、臺積電、ASML同期毛利。最近三年華峰測控的毛利率有降低的趨勢,從2020年的80%毛利率減少約10%到2023年三季度的71%。華峰測控表示上半年毛利率下滑的主要原因是公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,公司混合測試設(shè)備、功率測試設(shè)備等新品的毛利率相比傳統(tǒng)模擬測試設(shè)備的毛利率偏低。
華峰測控毛利高原因還在于其專一性,該公司產(chǎn)品只有模擬測試機,并且在后道測試行業(yè)沉淀已久,顧客積累深厚。測試機核心技術(shù)在于整體軟硬件一體化的設(shè)計、技術(shù)參數(shù)的控制和軟件系統(tǒng)的開發(fā),而半導(dǎo)體測試廠商會將PCB焊接和機柜采購組裝等外包出去達到成本降低的效果。對比同行,泰瑞達還有工業(yè)機器人、愛德萬、長川科技還有分選機等,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相較豐富一些,企業(yè)經(jīng)營的成本較高。
但是值得注意的是,華峰測控的模擬測試機營收占比達85%,占據(jù)營收大頭,該類產(chǎn)品國產(chǎn)率已經(jīng)挺高了;而Soc測試機業(yè)務(wù)貢獻占比還較低,該產(chǎn)品國產(chǎn)化率則較低,未來有望在國產(chǎn)替代東風下繼續(xù)發(fā)力創(chuàng)造核心競爭優(yōu)勢。
長川科技
長川科技財報看,營收、毛利率近幾年在不斷上升,但是其凈利潤卻一直下降,其中2023年營收、凈利雙降。2023年前三季度長川科技實現(xiàn)營收12.09億元,同比下降31.06%;歸母凈利潤0.01億元,同比下降99.59%。但值得注意的是,自2019年至今,長川科技的毛利率穩(wěn)定維持在50%以上,2023年前三季度該公司毛利率增長到57.51%。
據(jù)悉,營收及凈利下降主要是半導(dǎo)體市場景氣度下降,需求下降以及大客戶收入確認節(jié)奏調(diào)整,導(dǎo)致銷售收入下滑。并且該公司大力投入研發(fā),長川科技2023前三季研發(fā)費用5.26億元,同比增長16.9%,占營收比重高達43.48%。毛利率較高增長還是回歸行業(yè)屬性,中科飛測主要處于前道測試設(shè)備段,長川科技產(chǎn)品則專注在后道測試,主要產(chǎn)品是測試機(為測試設(shè)備第一大細分領(lǐng)域)、分選機等,尤其是測試機,該業(yè)務(wù)的毛利率高達70%。
如今長川科技、華峰測控等實現(xiàn)了部分半導(dǎo)體測試設(shè)備國產(chǎn)替代。其中,長川科技以模擬/數(shù)?;旌系臏y試機以及分選機實現(xiàn)了進口替代,在積極向數(shù)字測試機、探針臺市場推進。
(四)涂膠顯影設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備
涂膠顯影
涂膠顯影設(shè)備是光刻工序中與光刻機配套使用的涂膠、烘烤及顯影設(shè)備,全球涂膠顯影設(shè)備行業(yè)集中度較高,日本東京電子(TEL)、Screen(迪恩士)占據(jù)主導(dǎo)地位,芯源微則是國內(nèi)唯一一家能夠量產(chǎn)前道涂膠顯影機的廠商。
芯源微
據(jù)悉,芯源微主營業(yè)務(wù)是涂膠顯影設(shè)備(涂膠/顯影機、噴膠機)和單片式濕法設(shè)備(清洗機、去膠機、濕法刻蝕機)。其中芯源微涂膠顯影設(shè)備在28nm及以上技術(shù)節(jié)點,達到國際先進水平;在I-line和Krf設(shè)備工藝上,實現(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn);在ArFi設(shè)備工藝上,已顯著減少與國際知名企業(yè)差距,通過客戶工藝、良率驗證,達到量產(chǎn)運用能力。
從近五年財報數(shù)據(jù)看,芯源微2019-2022年營收從2.13億元增長到13.85億元,CAGR為86.6%;凈利潤從0.29億元增至2億元,CAGR為90.3%,期間毛利率穩(wěn)定在35%-50%間。而2023年前三季度業(yè)績繼續(xù)保持高速增長趨勢,實現(xiàn)營收12.06億元,同比增長30.36%;歸母凈利潤2.2億元,同比增長53.98%。
近幾年芯源微研發(fā)費用增長明顯。2023年上半年,芯源微研發(fā)費用7697.75萬,約占營收11%。目前芯源微還在進行設(shè)備各領(lǐng)域技術(shù)升級與擴產(chǎn),財報數(shù)據(jù)顯示,其第三代浸沒式高產(chǎn)能涂膠顯影FT300目前客戶導(dǎo)入良好,超高溫烘烤Barc設(shè)備也實現(xiàn)了客戶重復(fù)訂單,臨時鍵合、解鍵合機均進入客戶驗證階段。產(chǎn)能上,上海臨港廠區(qū)生產(chǎn)基地已于23年1月順利封頂,主要生產(chǎn)前道 ArF 涂膠顯影機、浸沒式涂膠顯影機、單片化學(xué)清洗機等設(shè)備,該公司預(yù)計在2024年能達到 40-50億的產(chǎn)能。
薄膜沉積
從市場競爭格局來看,薄膜沉積設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)出高度壟斷的競爭局面,主要被由AMAT、ASML、Lam Research、TEL等國際巨頭壟斷。我國在薄膜沉積設(shè)備有所布局的企業(yè)主要有北方華創(chuàng)、中微公司、拓荊科技、盛美上海、微導(dǎo)納米,各家發(fā)展進程不同,北方華創(chuàng)產(chǎn)品多在 PVD技術(shù)上占優(yōu)勢,拓荊科技專攻薄膜沉積設(shè)備,其中CVD技術(shù)較為成熟;微導(dǎo)納米則在ALD技術(shù)上領(lǐng)先,盛美上海則在近年切入薄膜沉積賽道。
拓荊科技
拓荊科技前身為中科儀PECVD事業(yè)部,自其成立始便聚焦半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn),擁有PECVD、SACVD和ALD三大產(chǎn)品系列,行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,該公司是國內(nèi)唯一一家產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的集成電路PECVD、SACVD設(shè)備廠商,打破國外技術(shù)壟斷。
2019到2022年,拓荊科技營收從2.51億增長至17.06億元,CAGR為89.4%;凈利潤從負0.19元增至3.68億元,期間毛利率延年遞增,從2019年的31%到2023年前三季50%毛利率。該公司不斷加大研發(fā)力度,數(shù)據(jù)顯示,2019到2022年,公司研發(fā)投入從0.74億元增長到了3.79億元,年復(fù)合增速高達72%。財報數(shù)據(jù)顯示,拓荊科技PECVD、ALD和SACVD設(shè)備持續(xù)拓展工藝,量產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴大;新產(chǎn)品HDPCVD、混合鍵合設(shè)備順利通過客戶端產(chǎn)業(yè)化驗證,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。截止2023年Q3,拓荊科技合同負債余額15億元,同比增長62%,占前三季度收入比例為88%。2023年年末公司在手訂單超過64億元(不含DEMO訂單)。
此外值得注意的是,隨著制程技術(shù)接近物理極限,三維集成被業(yè)界寄予厚望,從而混合鍵合設(shè)備需求漸高漲。拓荊科技搶先布局混合鍵和設(shè)備,成功研發(fā)出晶圓對晶圓鍵合產(chǎn)品和芯片對晶圓鍵合表面預(yù)處理產(chǎn)品,前者已經(jīng)量產(chǎn),后者也進入驗證階段。
(五)量測設(shè)備、光刻
量測
公開資料顯示,量測檢測設(shè)備的市場空間僅次于光刻機、刻蝕機和薄膜沉積設(shè)備,據(jù)中國國際招標網(wǎng)公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,量測檢測設(shè)備是除光刻機外,國產(chǎn)化率最低的一環(huán)核心設(shè)備,市場主要被科磊半導(dǎo)體(KLA)、應(yīng)用材料(AMAT)、日立(HItachi)所壟斷。國內(nèi)前道量測設(shè)備代表企業(yè)主要有中科飛側(cè)、上海微電子、精測電子。
中科飛測
中科飛測專注于檢測和量測兩大類集成電路專用設(shè)備,于2023年5月上市,2019到2023年,中科飛測營收從0.56億元增長至8.75億元(取中位),CAGR為98.8%;近幾年凈利潤數(shù)據(jù)波動卻很大,2019年凈利潤為-9746萬元,2020年和2021年由虧轉(zhuǎn)盈后,2022年凈利潤同比增長-78.02%。該公司表示主要是該年研發(fā)費用2.06億元,占營收比例40.4%。
對于2023年營收凈利增長,中科飛測表示是因為產(chǎn)品突破核心技術(shù)迭代成功(如第三代半導(dǎo)體芯片檢測設(shè)備CH-900系列產(chǎn)品)、客戶群體覆蓋度擴大、規(guī)模效應(yīng)逐步凸顯、國產(chǎn)化推動下游市場規(guī)模,推動公司盈利能力提升。目前該公司技術(shù)上還在加大研發(fā)投入,2023年前三季度研發(fā)投入達1.44億元,較2022年同期增長5.9%。值得注意的是,2023年三季報中顯示,該公司合同負債達到5.27億元,比期初增加了8.7%。
精測電子
精測電子主營業(yè)務(wù)在于顯示端,半導(dǎo)體業(yè)務(wù)體量較小,所以未歸入上述財報統(tǒng)計中。從其股權(quán)結(jié)構(gòu)看,精測電子主要通過上海精測、上海精積微、深圳精積微、北京精測、武漢精鴻等開展半導(dǎo)體業(yè)務(wù),主要聚焦半導(dǎo)體前道和后道測試設(shè)備,包括膜厚量測系統(tǒng)、光學(xué)關(guān)鍵尺寸量測系統(tǒng)、電子束缺陷檢測系統(tǒng)、半導(dǎo)體硅片應(yīng)力測量設(shè)備等,目前該企業(yè)多款產(chǎn)品已在國內(nèi)主要集成電路廠商取得重復(fù)批量訂單,并打破國外廠商壟斷,國產(chǎn)化進程進一步加快,從而值得關(guān)注。今年以來公司半導(dǎo)體訂單表現(xiàn)亮眼,截至2023年三季報披露日,公司半導(dǎo)體領(lǐng)域在手訂單為14.89億元,占公司在手訂單總額的比例提升到46%,訂單飽滿。
光刻
在整個半導(dǎo)體芯片制造過程中,光刻是最復(fù)雜工藝,光刻工藝的費用約占芯片制造成本的1/3左右,耗費時間占比約為40-50%,光刻工藝所需的光刻機也是其中最貴的半導(dǎo)體設(shè)備。目前前道光刻機的供應(yīng)商主要是荷蘭的ASML(80%以上市場份額)、日本的NIKON和CANON三家。中國大陸先進制程設(shè)備和技術(shù)嚴重受限,光刻設(shè)備獲取艱難,自研進程道阻且長,國產(chǎn)化率不足1%。
上海微電子
目前,在光刻機領(lǐng)域被寄予厚望的上海微電子還正在IPO輔導(dǎo)中,此次IPO,上海微電子預(yù)計將募集資金約50億元,主要用于28nm浸潤式光刻機項目、先進封裝光刻機項目、光刻機關(guān)鍵零部件項目等。此外,上海微電子與全球多家優(yōu)秀的企業(yè)和機構(gòu)建立了緊密的合作關(guān)系,共同推進光刻機的核心零部件和技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)。高端光刻機的自主研發(fā)之路注定是條布滿荊棘卻不得不走的道路,中國大陸必將用自己無往不前的勇氣與毅力,一路生花。
2023年除了上述企業(yè)外,還有一家企業(yè)值得關(guān)注。2023年12月12日,拓荊科技、中科飛測、盛美上海、微導(dǎo)納米4家半導(dǎo)體設(shè)備廠商聯(lián)合成立合資公司廣州中科共芯半導(dǎo)體技術(shù)合伙企業(yè)(有限合伙)(以下簡稱“中科共芯”),其定位為投資平臺,投資范圍將聚焦半導(dǎo)體設(shè)備零部件,并將以戰(zhàn)略性投資為主。
據(jù)《科創(chuàng)板日報》披露消息,除中科共芯,近兩年有多家名稱類似的一系列公司如中科同芯、中科銳芯、中科眾芯成立。其中2023年11月,中科同芯首次對外投資項目為銳立平芯,據(jù)介紹,該公司聚焦FDSOI特色工藝量產(chǎn)平臺。上述平臺均是由行業(yè)頭部設(shè)備企業(yè)共同持有,行業(yè)人士表示國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商成立上述合資公司或?qū)⑹菫榱斯餐邪l(fā),以集中力量加速突破相關(guān)卡脖子設(shè)備的國產(chǎn)化難題。
3、結(jié)語
經(jīng)過多年的發(fā)展和追趕,我國半導(dǎo)體設(shè)備實現(xiàn)了從無到有的發(fā)展階段,涌現(xiàn)出了一批代表性企業(yè),也在部分細分領(lǐng)域做出了突破。但是據(jù)中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會副秘書長、積塔半導(dǎo)體(上海)有限公司總工程師李晉湘表示,國內(nèi)設(shè)備行業(yè)目前的挑戰(zhàn)主要有三點,一是不能完全形成體系化生產(chǎn)流程;二是大致設(shè)備齊全,但特殊工藝要求無法滿足;三是設(shè)備和工藝雖然完善,但關(guān)鍵工藝不穩(wěn)定、不可靠。百億甚至千億量級企業(yè)成長非一日之功,國內(nèi)設(shè)備企業(yè)還有很長的路要走。