晶圓制造關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化有待突破

 中美貿(mào)易戰(zhàn)為我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)敲響警鐘，半導(dǎo)體自主可控不僅僅是口號(hào)，更是涉及到國(guó)家安全、國(guó)計(jì)民生的要?jiǎng)?wù)，隨著自主可控呼聲越來越大，集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求必將倒逼芯片國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。

未來設(shè)備國(guó)產(chǎn)化是必然選擇，隨著國(guó)家半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)空間超百億。

晶圓廠投資熱潮帶動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備增長(zhǎng)

隨著下游半導(dǎo)體行業(yè)景氣度的提升以及晶圓工業(yè)的不斷升級(jí)，全球迎來半導(dǎo)體晶圓廠投資熱潮，這也將會(huì)帶動(dòng)上游半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)高增長(zhǎng)。

據(jù)SEMI報(bào)告，2017-2020年，全球?qū)⑿陆?2座半導(dǎo)體晶圓廠，中國(guó)大陸將占26座，投資12英寸(30mm)晶圓廠將占大比例。以羅方格晶圓廠數(shù)據(jù)為例，晶圓廠80%的投資用于購(gòu)買，這必將大幅帶動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。

據(jù)SEMI預(yù)測(cè)，2017年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備銷售額約559億美元，同比增長(zhǎng)35.6%，首次超過2000年的市場(chǎng)高點(diǎn)477億美元。預(yù)計(jì)2018年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)銷售額達(dá)601億美元，同比增長(zhǎng)7.5%。

其中晶圓加工設(shè)備將增加37.5%，達(dá)到450億美元。前端部分、封裝設(shè)備部分、半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備預(yù)計(jì)分別達(dá)到26億美元、38億美元、45億美元，同比增長(zhǎng)預(yù)計(jì)分別為45.8%、25.8%、22%。

SEMI預(yù)測(cè)，2018年，韓國(guó)、中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣將保持前三，銷售額分別達(dá)到169億美元、113億美元、接近113億美元。雖然韓國(guó)保持首榜，但中國(guó)設(shè)備銷售增長(zhǎng)率最高達(dá)49.3%。

晶圓制造關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化有待突破

晶圓制造產(chǎn)業(yè)屬于典型的資產(chǎn)和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，羅方格晶圓廠，總投資的80%用于購(gòu)買設(shè)備，而購(gòu)買設(shè)備中的80%是晶圓制造設(shè)備。光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備為晶圓制造核心設(shè)備，分別占晶圓制造環(huán)節(jié)的23%、30%、25%。

光刻機(jī)作為半導(dǎo)體芯片最核心設(shè)備，技術(shù)難度高、價(jià)格在2000萬美金以上，高端領(lǐng)域被荷蘭ASML壟斷，市場(chǎng)份額高達(dá)80%，最新出的EUV光刻機(jī)可用于試產(chǎn)7nm制程，可達(dá)3-4億美元。全球晶圓代工廠臺(tái)積電、三星、因特爾展開20nm以下制程工藝競(jìng)賽的今天，而國(guó)產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先光刻機(jī)僅能用來加工90nm芯片。

薄膜沉積設(shè)備單價(jià)在200-300萬美元，一個(gè)晶圓廠需要30臺(tái)左右。AMAT在CVD設(shè)備和PVD設(shè)備領(lǐng)域都保持領(lǐng)先，而沈陽(yáng)拓荊、北方華創(chuàng)等國(guó)內(nèi)企業(yè)正在突破。

刻蝕機(jī)，單價(jià)在200萬美元左右，一個(gè)晶圓廠需要40-50臺(tái)。國(guó)產(chǎn)刻蝕機(jī)市場(chǎng)份額已從1%提升至6%。中微半導(dǎo)體16NNnm以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，7-10nm已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

國(guó)家政策和資金扶持持續(xù)加碼

2014年，國(guó)家提出建立從晶片到終端產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)劃，強(qiáng)調(diào)集成電路設(shè)備材料端要在2020年之前打入國(guó)際采購(gòu)供應(yīng)鏈，分別從政策和資金加大推動(dòng)半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，國(guó)家集成電路大基金已經(jīng)進(jìn)入密集投資期，目前大陸集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金總額高達(dá)6532億元，規(guī)模有望直逼1萬億元。

大基金覆蓋IC設(shè)計(jì)、晶圓制造、芯片封測(cè)等領(lǐng)域。東吳證券認(rèn)為，未來大基金和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策在設(shè)備方面的投資力度和政策扶持會(huì)持續(xù)加碼，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化是IC國(guó)產(chǎn)化的重中之重!

截至2017年9月，大基金累計(jì)投資55個(gè)項(xiàng)目，涉及40家IC企業(yè)，承諾出資1003億。其中制造、設(shè)計(jì)、封測(cè)、裝備材料投資占比分別為65%、17%、10%、8%。雖然在裝備和材料環(huán)節(jié)投資規(guī)模力度小，但仍然推進(jìn)光刻、刻蝕、薄膜沉積等核心裝備。

未來將加大圍繞國(guó)家戰(zhàn)略的智能汽車、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)行投資規(guī)劃。東吳證券認(rèn)為，未來國(guó)家資金會(huì)持續(xù)不斷的想設(shè)備端傾斜，畢竟只有真正掌握最核心工藝，才能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的國(guó)產(chǎn)化。

半導(dǎo)體設(shè)備壟斷程度高 國(guó)產(chǎn)化困難重重

2016年全球半導(dǎo)體專用設(shè)備前十市占率達(dá)92%，銷售規(guī)模達(dá)379億美元，而中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備前十銷售額近7.3億美元，其主要原因是集成電路行業(yè)屬于典型技術(shù)和資本密集型行業(yè)，技術(shù)差距大，我國(guó)設(shè)備自制率僅14%，且集中于后道的封測(cè)環(huán)節(jié)，未來隨著我國(guó)政策和資金持續(xù)扶持加碼，關(guān)鍵設(shè)備有望實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。

1996年5月12日于荷蘭瓦圣納簽署《瓦圣納協(xié)議》，協(xié)定包括加入管制敏感性高科技輸往中國(guó)等國(guó)家，基于該協(xié)議的技術(shù)封鎖導(dǎo)致半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化困難重重，只能依靠進(jìn)口國(guó)外落后的設(shè)備和自主研發(fā)。

中國(guó)大陸晶圓廠支出成大 設(shè)備占率不斷提升

據(jù)SEMI2018年最新數(shù)據(jù)，全球晶圓廠2017年、2018年、2019年設(shè)備支出分別為569億美元、600億美元、651億美元，同比增長(zhǎng)分別為38%、9%、5%，2016-2019年CAGR為16%，是自1990年以來首次連續(xù)四年正增長(zhǎng)。

而中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備需求2017年、2017年、2019年預(yù)計(jì)分別達(dá)68.4億美元、100億美元、172億美元，同比增長(zhǎng)分別為5.88%、57%、60%。東吳證券預(yù)計(jì)，2019年中國(guó)大陸設(shè)備支出將成為全球支出最高的地區(qū)。

過去兩年全球興建17座12寸晶圓廠，十座設(shè)在中國(guó)大陸，東吳證券認(rèn)為，從建設(shè)開工到投產(chǎn)產(chǎn)量整個(gè)周期需要3-5年，那么2018-2019年是中國(guó)大陸晶圓設(shè)備投資潮，全球半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)前所未有的欣欣向榮局面。

2017年全球晶圓制造設(shè)備銷售額達(dá)450億美元，同比增長(zhǎng)53.43%，遠(yuǎn)超其他設(shè)備，而中國(guó)晶圓制造設(shè)備資本支出在2018-2019年將達(dá)166.24億美元，占中國(guó)半導(dǎo)體資本支出的60%，2015-2019年CAGR達(dá)20.55%，但中國(guó)設(shè)備在全球市場(chǎng)份額僅為4%，供給和市場(chǎng)份額極不匹配。

據(jù)CEPEA統(tǒng)計(jì)，2016年國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備在中國(guó)大陸市占率僅11%，IC設(shè)備占全部半導(dǎo)體設(shè)備銷售49%，2018-2020年國(guó)產(chǎn)集成電路設(shè)備平均增長(zhǎng)率有望超25%，2020年半導(dǎo)體設(shè)備銷市占率有望達(dá)20%，IC設(shè)備有望達(dá)50億元。

國(guó)產(chǎn)晶圓制造設(shè)備 未來三年有望超百億

中國(guó)晶圓制造設(shè)備市場(chǎng)需求處于上升階段，根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)線性外推估計(jì)2015-2020年我國(guó)晶圓設(shè)備市場(chǎng)CAGR達(dá)32.43%、VLSI Research2017年公布數(shù)據(jù)中晶圓制造各環(huán)節(jié)設(shè)備比例假設(shè)與CEPEA預(yù)測(cè)2020年國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備市占率達(dá)20%假設(shè)這三個(gè)數(shù)據(jù)來推算，2018年、2019年、2020年國(guó)產(chǎn)晶圓生產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)空間有望達(dá)39.9億元、70.82億元、140億元，增速分別為53.55%、77.5%、96.98%，2018-2020年累計(jì)市場(chǎng)空間達(dá)250億元，CAGR為87%。

根據(jù)國(guó)產(chǎn)21挑12寸晶圓廠產(chǎn)線情況，綜合考慮晶圓廠建設(shè)時(shí)間先、設(shè)備投資比例，東吳證券測(cè)算2018年、2019年、2020年我國(guó)國(guó)產(chǎn)晶圓制造設(shè)備市場(chǎng)空間達(dá)71億元、137億元、180億元。以SEMI口徑設(shè)備端測(cè)算2018-2020年的市場(chǎng)空間約250億元，從興建晶圓廠投資端測(cè)算2018-2020市場(chǎng)空間約387億元。

雖然我國(guó)設(shè)備市場(chǎng)層現(xiàn)繁榮景象，半導(dǎo)體制造設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷加速，但國(guó)產(chǎn)化完全替代不是一撮而就，只有不斷加強(qiáng)研發(fā)水平、提高技術(shù)能力，才能真真正正提高我國(guó)半導(dǎo)體制造設(shè)備的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。