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【芯视野】美国围堵,堵不住设备材料国产替代加速度

来源:爱集微

#设备材料#

#芯视野#

05-17 17:48

集微网消息,近日,美国方面传出针对大陆芯片代工企业所需关键设备,正酝酿新的制裁措施。空穴来风岂曰无因,这样的风声,足以显示出设备材料对一国半导体产业的关键意义。

随着5月上旬大陆半导体设备材料类上市公司陆续发布其一季度财报,为外界把握国内产业发展动态提供了宝贵的信息。

业绩增速显韧性

爱集微追踪的24家半导体设备材料上市公司(9家设备类,15家材料类),2021年合计实现营业收入约602亿元人民币,营收同比增速平均值为65.28%,除3家企业外,归母净利润均录得同比增长。

这样的强劲表现,在2022年首个季度得到延续,24家企业当季营收增速平均值为55.35%,表现仍然堪称颇具韧性。

值得注意的是,如果进一步细分设备类与材料类企业,可以看到,设备类上市公司一季度平均营收增速达到82%,较该类企业去年78.58%的全年表现甚至有进一步提高;而材料类上市公司一季度平均营收增速则为39.11%,较之去年去年的57.29%有一定程度回落,当季还有两家该类别上市公司出现营收同比下滑。

从上述对比不难发现,设备类企业在今年一季度表现出更强的增长势头,而这样的表现,相当程度上源于行业周期性与结构性因素的共振。

首先看行业周期性因素,90年代后全球半导体产业已经形成比较明显的景气度循环周期,设备材料这一产业链上游环节,也伴随半导体产品消费量波动,呈现顺周期的同步变化,且设备支出相较于生产过程中投入的原材料,对商业周期更为敏感,也即表现为萧条期收缩更深,景气期扩张更快,原因也并不神秘:与当期产品生产所必须的原材料投入相比,厂商对采购设备、兴建厂房相关资本支出(Capex)有更大的调节主动性,自然也表现出对周期变化更高的弹性。从这一角度观察,当下半导体产业由于整体仍然处于景气阶段,资本支出的旺盛导致半导体设备这一细分市场相较材料有更好的表现。

事实上,国内设备龙头中微公司在其2021年年报中展望后市,也提出了这样的总结:“在行业景气度提升过程中,产业往往加大资本性支出,快速提升对相关设备的需求;在行业景气度下降过程中,产业则可能削减资本支出,进而对设备的需求产生不利影响。”

其次再看结构性因素,当下半导体厂商的资本支出热潮,除了商业逻辑推动,还有一个不能忽视的动因,即各主要国家对本土半导体制造能力的重视,欧美与日本纷纷拨出巨额财政补贴,激励厂商在当地投建晶圆制造产能,中国当然也不例外,大陆地区代工、IDM企业近年来扩产步伐堪称激进,对设备需求也随之飙升。根据SEMI统计,2021年全球半导体设备销售额较2020年同比增长44%,其中大陆地区市场已经连续第二年成为最大区域市场,销售规模达到296亿美元,同比增长58%,虽然其中相当部分市场份额被海外厂商吃下,但国内企业通过自身的积极努力和产业政策倾斜,仍然分享到了这一结构性红利。

虽然一季度半导体材料上市公司业绩增速与半导体设备厂商出现一定分化,不过展望后市,半导体材料市场有望在下半年“逆袭”。

集微咨询研究总监赵翼分析称,随着前期上马晶圆厂项目陆续建成投产,今年下半年开始,国内将进入一个集成电路产能集中释放的高峰阶段,即便终端产品消费出现波动,产能利用率或将较当前普遍满载的水平有所回落,但总体而言仍有望带来半导体材料的一波增量需求。

此外,当二季度超预期的上海地区疫情结束后,全面恢复正常运转的制造、封测产业链,为了追回年度排产计划进度,也有望推动下半年半导体材料需求报复性增长。

新的围堵,新的动力

二季度设备材料产业值得关注的超预期因素除了上海地区疫情,还有美国方面对大陆半导体产业潜在的“围堵”新招。

根据美媒本月报道,美国商务部正在酝酿起草向大陆地区出口先进芯片制造设备的新限制措施,针对对象据称除了国内几大晶圆代工和IDM巨头,甚至还将包括海外厂商在华生产设施。配合这样的风声,美国智库“安全与新兴技术中心”(CSET)也在近日发布报告,甚至毫不隐讳地提出“先进半导体制造设备出口管制,是使中国继续陷于芯片对外依赖的最重要工具” 。

(美国在半导体设备领域的产业控制力,是其敢于在这方面做文章的底气所在)

显而易见,美国方面正试图最大化利用其在半导体设备领域的优势地位,将之化为围堵遏制大陆产业发展的“武器”,而这样的操作,只会进一步提高大陆半导体设备材料国产替代的紧迫性与扶持力度,从而大大有利于国内设备材料产业发展,为之带来成长新动力。

从相关企业年报中发布的信息看,国内厂商也正在快速推进产品升级,瞄准14-28纳米,乃至更先进工艺节点开发配套设备材料。

例如,在设备领域,中微公司用于3-5纳米节点逻辑芯片制造的ICP刻蚀机项目,已研制成功5纳米刻蚀设备,完成在先进逻辑芯片生产厂家的评估并实现销售,3纳米刻蚀机Alpha原型机的设计、制造、测试及初步的工艺开发和评估也已完成;另一上海地区半导体设备巨头盛美,也已完成双大马士革电镀工艺14nm变速入水工艺开发,并通过客户DEMO获得验证,匹配产线BSL数据。ECP电化学电镀技术完成28nm工艺验证并进入生产线量产阶段,14nm及以下工艺正在工艺验证,相关前道电镀设备可应用于具有3D结构的FinFET、DRAM和3D NAND等产品,以及未来新型纳米器件和量子器件等的金属线互连。今年4月,万业企业旗下凯世通成功向客户交付新订单的首批大束流离子注入机,加快了集成电路核心前道设备离子注入机国产替代的量产步伐。

在材料领域,南大光电ArF光刻胶产业化已取得突破,分别通过一家存储芯片制造企业和一家逻辑芯片制造企业客户认证,并正在抓紧开展28nm和14nm先进制程前驱体攻关和产业化;沪硅产业300mm半导体硅片已成功通过14nm逻辑产品技术认证,实现了面向14nm工艺节点应用的300mm半导体硅片批量供应。该公司还在2021年参与了对广州新锐光掩模科技有限公司的股权投资,后者将建设面向40-28nm及以上工艺制程的先进光掩模生产线,进一步保障国内企业集成电路芯片设计的信息安全。

技术能力的突破,也使国内企业近年来在国内晶圆设备公开招标中,屡屡斩获订单,如集微网此前曾报道,4月1日,中微公司一次性中标华虹半导体(无锡)有限公司12台刻蚀机大单,包括钝化膜等离子体刻蚀机、氧化膜等离子体刻蚀机和氮化硅等离子体刻蚀机。

值得一提的是,芯片制造设备中最“吸睛”的光刻机,国产替代也正在稳步推进,从招标信息看,由亦庄国投持股66.6%的北京国望光学科技有限公司,已开始启动研发生产基地数控加工设备招标,2023年有望正式建成投入运行,该公司基本定位是建立我国自主的超精密光学产业技术研发与生产体系,从根本上解决我国IC制造投影光刻机曝光光学系统及高端精密光学装备的产业化问题。建设中的研发生产基地位于北京经济技术开发区,建成后将拥有350/280nm节点、90/110nm节点、28nm及以下节点极大规模IC制造投影光刻机曝光光学系统产品的研发、设计与批量生产供货能力。

此外,设备材料国产替代,除了技术研发壁垒,还面临下游客户导入验证的考验,动辄一二十个月的验证周期对国内厂商而言意味着巨大的时间与财务成本。上海华虹旗下上海集成电路研发中心有限公司(ICRD),目前已经建成一条12英寸集成电路先进工艺研发和国产设备材料评价验证中试线,为自主可控产业链建设提供了公共的装备和材料验证平台。公开信息显示,自2015年以来,该平台已为90nm ArF光刻机、14nm硅刻蚀机等20台国产设备,和ArF光刻胶、铜研磨液、铜电镀液及添加剂等10多种国产材料提供了测试验证和配套工艺开发,半数以上已完成验证并进入大生产线实现量产应用。

不难看出,潜在的美国半导体设备“围堵”措施,更大概率将加速而非减缓我国半导体设备材料产业国产替代步伐,为相关上市企业带来新的有利助推。

结语

财报数据,勾勒出本土半导体设备材料产业当下的繁荣发展面貌,在外部机遇与内生发展的共同作用下,国内厂商业已显示出产品-业务良性循环的发展势头。新的遏制与围堵,反而将使已经成型的国内产业循环,迸发出更大的活力。

(校对/乐川)

责编: 乐川

Mike

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