半導(dǎo)體設(shè)備直接決定了芯片工藝的先進(jìn)性

眾所周知，半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)有這樣一個(gè)說(shuō)法，“一代設(shè)備，一代工藝，一代產(chǎn)品”，半導(dǎo)體產(chǎn)品制造要超前電子系統(tǒng)開發(fā)新一代工藝，而半導(dǎo)體設(shè)備要超前半導(dǎo)體產(chǎn)品制造開發(fā)新一代產(chǎn)品。因此半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)被視作半導(dǎo)體芯片制造的基石，擎起了整個(gè)現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)，是半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)和核心。

近年來(lái)，受中美貿(mào)易戰(zhàn)及技術(shù)禁售等影響，半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)明顯。不過(guò)，隨著美國(guó)技術(shù)禁令的持續(xù)升級(jí)，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備核心零部件普遍依賴進(jìn)口的情況，卻成為國(guó)內(nèi)設(shè)備企業(yè)發(fā)展路上最大的隱患。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)大陸芯片制造目前占全球份額的10%左右，而半導(dǎo)體設(shè)備的全球市場(chǎng)份額只有2%，設(shè)備關(guān)鍵零部件的全球市場(chǎng)份額接近于0。

另一方面，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商也在奮力尋求突破，涌現(xiàn)出諸如中微、北方華創(chuàng)、華海清科、至純科技、盛美半導(dǎo)體等頗具潛力的廠商。目前光伏、LED等級(jí)別相當(dāng)?shù)脑O(shè)備已可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但高端晶圓工廠產(chǎn)線方面的技術(shù)水平仍有欠缺。立足8英寸設(shè)備、發(fā)力12英寸高端市場(chǎng)，將是中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備公司未來(lái)破局之路。

鑒于此，為了讓A股半導(dǎo)體及手機(jī)產(chǎn)業(yè)企業(yè)更充分的了解半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)，10月22日（周四）上午10:00，集微網(wǎng)邀請(qǐng)了品利基金半導(dǎo)體投資經(jīng)理陳啟做客第二十期“開講”，帶來(lái)以《以史為鑒：從中微看國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇》為主題的精彩演講，與集微直播間的觀眾分享半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的發(fā)展情況。

半導(dǎo)體設(shè)備直接決定了芯片工藝的先進(jìn)性

行業(yè)周知，半導(dǎo)體是信息時(shí)代的基礎(chǔ)，是人類社會(huì)發(fā)展的重要推力，被譽(yù)為 “人類科技精華”。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)極其重要的位置，眾多的如消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、通信、工業(yè)控制、汽車電子等領(lǐng)域的發(fā)展均依賴上游半導(dǎo)體行業(yè)的進(jìn)步，因此半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是全世界最重要的支柱產(chǎn)業(yè)。

從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)看，半導(dǎo)體行業(yè)可以分為支撐產(chǎn)業(yè)鏈、核心產(chǎn)業(yè)鏈以及終端產(chǎn)業(yè)鏈。其中，設(shè)備是半導(dǎo)體最重要的支撐產(chǎn)業(yè)鏈核心。半導(dǎo)體設(shè)備水平的高低，直接決定了芯片工藝的先進(jìn)性。但是，半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)投入大、難度大、周期長(zhǎng)，國(guó)外封鎖嚴(yán)密，也是我國(guó)芯片國(guó)產(chǎn)化面臨的最大的難題。因此，設(shè)備的自主可控直接決定了我國(guó)未來(lái)在國(guó)際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的話語(yǔ)權(quán)。

陳啟指出，芯片制造過(guò)程極其復(fù)雜和苛刻，所需設(shè)備眾多，包括硅原料、拉晶、切割等材料設(shè)備；光刻、刻蝕、清洗等制造設(shè)備以及下游封裝、測(cè)試等設(shè)備。根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)中，晶圓制造設(shè)備（包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、CVD、PVD、氧化擴(kuò)散、離子注入、濕法清洗、涂膠機(jī)、CMP拋光等）約占79%的比例，是半導(dǎo)體設(shè)備中的核心設(shè)備。

在晶圓工廠的設(shè)備投入中，晶圓前道設(shè)備占到85%，量測(cè)設(shè)備占10%，其他設(shè)備（動(dòng)力、管道、搬運(yùn)）占5%。值得一提的是，核心的晶圓前道設(shè)備包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、CVD、PVD、氧化擴(kuò)散、 離子注入、濕法清洗、涂膠/顯影機(jī)、CMP拋光設(shè)備等數(shù)十種，一般同類型設(shè)備晶圓工廠會(huì)根據(jù)產(chǎn)能不同，會(huì)配備數(shù)十臺(tái)。

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局方面，陳啟指出，半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)是一個(gè)高度壟斷的行業(yè)，前十的設(shè)備廠商合計(jì)占領(lǐng)了90%以上的市場(chǎng)份額。中國(guó)半導(dǎo)體公司銷售規(guī)模約占全球不到10%，且集中在光伏、LED等低端領(lǐng)域，高端在12英寸晶圓產(chǎn)線的占比不到1%。

“半導(dǎo)體屬于周期性行業(yè)，設(shè)備波動(dòng)更明顯”，陳啟強(qiáng)調(diào)道，半導(dǎo)體設(shè)備位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的上游，下游客戶為各大芯片制造公司，如英特爾、三星、臺(tái)積電、SK海力士、美光、東芝、格羅方德、英飛凌、中芯國(guó)際等。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的增長(zhǎng)完全取決于下游客戶的資本支出體量。當(dāng)行業(yè)景氣周期到來(lái)，下游客戶擴(kuò)充產(chǎn)能、研發(fā)新工藝，則紛紛購(gòu)買半導(dǎo)體設(shè)備、設(shè)備行業(yè)便順勢(shì)而起，迎來(lái)強(qiáng)勢(shì)期，反之則出現(xiàn)較明顯的低谷期。

從銷售數(shù)據(jù)來(lái)看，2017年半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)總銷售額達(dá)到566億美元，相較于2016年的412億美元，同比增長(zhǎng)了37%；2018年銷售額達(dá)到621億美金，增長(zhǎng)率9.7%。但是2019年，業(yè)內(nèi)普遍看淡，設(shè)備銷售也隨之下滑，而2020則再緩慢回升，整體漲跌趨勢(shì)和半導(dǎo)體大環(huán)境枯榮高度一致。

受益于政策、資金等驅(qū)動(dòng)，設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程將加速

近年來(lái)，隨著中國(guó)大陸掀起晶圓工廠建設(shè)高潮，中國(guó)大陸地區(qū)一躍成為全球第二大市場(chǎng)。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，2017-2020 年，全球 62 座新投產(chǎn)的晶圓廠中有 26座來(lái)自中國(guó)大陸，占比超過(guò)40%，成為最積極、增速最快的地區(qū)。2019 年中國(guó)大陸的前端晶圓廠產(chǎn)能將增長(zhǎng)至全球半導(dǎo)體晶圓廠產(chǎn)能的16％，2020 年達(dá)到20%，產(chǎn)能提升的背后是每年超過(guò)500億元的設(shè)備市場(chǎng)需求。

憑借著巨大的市場(chǎng)容量，中國(guó)已成為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)國(guó)。得益于中國(guó)已經(jīng)是全球第一大商品制造地區(qū)和第二大消費(fèi)市場(chǎng)以及全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中心逐漸往中國(guó)內(nèi)地轉(zhuǎn)移。2000年到2017年，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模年均增速20.6%，遠(yuǎn)超世界4.8%的增長(zhǎng)比例。

陳啟分析稱，中國(guó)成為第三次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的核心地孕育兩大投資機(jī)會(huì)。一是供給端的國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)的投資機(jī)會(huì)。進(jìn)口替代趨勢(shì)不會(huì)變，國(guó)內(nèi)設(shè)備、材料將會(huì)迎來(lái)機(jī)會(huì)；二是需求端新賽道的投資機(jī)會(huì)。如物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G通信、化合物半導(dǎo)體等新領(lǐng)域，將催生新的投資機(jī)會(huì)。

目前，中國(guó)不僅是全球最大的電子產(chǎn)品制造基地，也是全世界最重要的電子產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)。需求端的強(qiáng)烈爆發(fā)疊加國(guó)內(nèi)集成電路自給率不足，加速半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移。半導(dǎo)體下游應(yīng)用端最大的兩塊，通信和PC/平板行業(yè)，中國(guó)均已經(jīng)成為最大最重要生產(chǎn)國(guó)。未來(lái)汽車電子、工業(yè)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域，中國(guó)依然是最大的市場(chǎng)，因此，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)必然向中國(guó)轉(zhuǎn)移。

陳啟指出，雖然中國(guó)是全球工業(yè)體系最完備的國(guó)家，小到一顆螺絲大到航空母艦，中國(guó)均能完整獨(dú)立制造。在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，各個(gè)細(xì)分行業(yè)均有國(guó)產(chǎn)設(shè)備的身影，但是總體技術(shù)水平偏低，規(guī)模偏小，應(yīng)用也集中在光伏，LED等中低端應(yīng)用市場(chǎng)。

在談到國(guó)產(chǎn)設(shè)備的破局和出路上，陳啟表示，國(guó)內(nèi)6英寸產(chǎn)線有一定的擴(kuò)產(chǎn)需求，二手設(shè)備選擇上，不少國(guó)產(chǎn)廠商能供給市場(chǎng)，市場(chǎng)接受度中等；8英寸產(chǎn)線剛需較大，產(chǎn)業(yè)呼喚新設(shè)備投入市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備容易被市場(chǎng)接受，同時(shí)研發(fā)難度中等，機(jī)會(huì)最大；此外，在12英寸產(chǎn)線領(lǐng)域需求旺盛，市場(chǎng)空間大，但是技術(shù)難度太大，壁壘較高，占領(lǐng)市場(chǎng)不易；在化合物產(chǎn)線領(lǐng)域，市場(chǎng)規(guī)模較小，部分設(shè)備有一定的技術(shù)難度，國(guó)產(chǎn)設(shè)備有一定的發(fā)展機(jī)會(huì)。

受益于政策、資金等驅(qū)動(dòng)，半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程將加速。近年來(lái)，半導(dǎo)體行業(yè)的利好頻發(fā)，比如大基金成立、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)綱要頒布、稅收優(yōu)惠等，都彰顯出政府扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的決心。目前我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)真正的國(guó)產(chǎn)自給率（去除外資在華部分）僅僅只有10%，《2025中國(guó)制造》目標(biāo)是2020年達(dá)到40%。對(duì)于整個(gè)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)而言，未來(lái)十年內(nèi)對(duì)于產(chǎn)業(yè)的政策支持不存在退坡可能性。

陳啟分析稱，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化意義重大。受歷史因素影響，中國(guó)一直處于《瓦森納協(xié)議》限定范圍、無(wú)法獲得最新的技術(shù)。近年來(lái)，中美貿(mào)易戰(zhàn)、日韓爭(zhēng)議、美國(guó)挑起的逆全球化行為，導(dǎo)致半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)社會(huì)化分工遭遇嚴(yán)重挑戰(zhàn)；另一方面，芯片是信息技術(shù)時(shí)代的基石，國(guó)家戰(zhàn)略安全必須建立產(chǎn)業(yè)鏈核心自主可控的基礎(chǔ)上。因此必須提高設(shè)備等國(guó)產(chǎn)化率，確保掌握核心技術(shù)不受制于人。

挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，設(shè)備廠商需重視企業(yè)研發(fā)

陳啟表示，半導(dǎo)體設(shè)備廠商面臨的的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。以中微公司為例，公司是一家以中國(guó)為基地、面向全球的高端半導(dǎo)體微觀加工設(shè)備公司，深耕芯片制造刻蝕領(lǐng)域，研制出了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)電介質(zhì)刻蝕機(jī)，是我國(guó)集成電路設(shè)備行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)。

目前，半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)主要挑戰(zhàn)包括以下幾個(gè)方面：挑戰(zhàn)一：投入大、耗時(shí)長(zhǎng)、回報(bào)少，生存不易。中微公司創(chuàng)立15年，累計(jì)投入數(shù)十億元，目前營(yíng)收約20億元，凈利潤(rùn)不到2億，依然處于凈利率較低的狀態(tài)。因此可以看出，設(shè)備公司投入大、研發(fā)周期長(zhǎng)，回報(bào)具有較大的不確定性；挑戰(zhàn)二：巨頭壟斷、壁壘高。半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)壁壘高、市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻高、銷售難度大。巨頭們壟斷并把持了利潤(rùn)最豐厚的中高端市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備只能徘徊在低端；挑戰(zhàn)三：知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛多，企業(yè)急需建立自己的專利墻。半導(dǎo)體企業(yè)是知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛的重災(zāi)區(qū)，急需建立自己的專利墻，才能應(yīng)對(duì)國(guó)際復(fù)雜的知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的挑戰(zhàn)；挑戰(zhàn)四：關(guān)鍵部件受制于人。中微公司在全球超過(guò)450家供應(yīng)商，其中90家關(guān)鍵供應(yīng)商，但是大部分在國(guó)外，特殊時(shí)期下如若斷供，會(huì)對(duì)公司交付產(chǎn)品造成重大影響。

此外，從中微公司的發(fā)展，我們得到以下啟示。啟示一：產(chǎn)品多樣化確保公司下限和上限。以中微公司為例，MOCVD研發(fā)難度較低，門檻較低，容易打開市場(chǎng)形成銷售，這決定了中微公司的下限；而刻蝕機(jī)研發(fā)難度大，市場(chǎng)認(rèn)證周期長(zhǎng)，但是市場(chǎng)空間大，這塊決定了中微未來(lái)的上限；啟示二：人才是半導(dǎo)體設(shè)備公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。人才是技術(shù)的保證，雄厚的人才基礎(chǔ)，是公司發(fā)展的基石。中微目前共有員工 653 人，529 人擁有大學(xué)本科及以上學(xué)歷，占比高達(dá) 81%，其中碩博合計(jì) 219 人，占比達(dá)33%；啟示三：研發(fā)不能閉門造車，要與客戶共同開發(fā)，以增加客戶粘性和信任。一旦實(shí)驗(yàn)合作開發(fā)成功，將會(huì)更順利的進(jìn)入客戶供應(yīng)商名單；啟示四：并購(gòu)是公司做大做強(qiáng)的路徑之一。并購(gòu)是半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)發(fā)展史上常見的必然選擇。在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，龍頭企業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯，不斷地?cái)U(kuò)大營(yíng)收水平和提升技術(shù)，小公司便落伍淘汰。

最后，陳啟總結(jié)稱，半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)投入大、周期長(zhǎng)、客戶驗(yàn)證難、見效慢，屬于高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)。小公司創(chuàng)業(yè)不易，建議從容易的市場(chǎng)做起，先生存，再發(fā)展。此外，在中美貿(mào)易沖突、國(guó)家政策大力支持的背景下，半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代是一個(gè)持續(xù)的、不可逆的過(guò)程，擁有核心技術(shù)的企業(yè)有望在國(guó)產(chǎn)替代的浪潮中脫穎而出。
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