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電子元器件行業報告:半導體自主可控加速,整線突破大勢所趨

簡介1.2.3. 舉國體制發展半導體,全面擁抱自主可控大陸晶圓廠逆勢擴產,國產裝置和材料快速發展,逐步打破美國壟斷,但必須承認,中國半導體先進製程甚至成熟製程產業 (包括邏輯晶片、儲存晶片行業)仍無法擺脫美系半導體裝置獨立商業經營

日隱冠如何獲得

報告出品/作者:國泰君安證券、王聰、舒迪、郭航

以下為報告原文節選

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1. 半導體制裁重重加碼,國產替代全面提速

1.1. EAR 條例趨嚴,半導體制裁全面升級

對華“科技制裁”在不斷升級趨嚴,半導體產業從全球化高度分工狀態走向“脫鉤”。

從 2018 年至今,美國從一開始的對電子器件徵收高額關稅,到打擊華為、中興、中芯,再到封鎖超算晶片、EDA 軟體、半導體制造裝置等,甚至對相關美國人也進行了明確限制。

中國半導體發展陷入困局,加速國 產替代勢在必行。

美國( 出臺最新 《出口管制條例 》(EAR :Export Administration Regulations ),半導體制裁全面升級,涉及超算晶片、先進製程類半導體制造以及相關美國人等。

2022 年 10 月 7 日,美國 BIS 公佈中國出口管制新規,面向先進晶片與晶片製造裝置領域,主要涉及以下幾個方面:1)對超算晶片進行限制;2)對半導體制造進行限制,包括 16/14nm 以下的 Fin FET/GAA FET 的邏輯晶片,半間距為 18nm 以下的 DRAM,128 層及以上的 NAND 快閃記憶體及相關領域美國人的限制;3)UVL(未經核實清單)管制措施的更新,需要解決最終用途檢查問題,否則移入實體名單 EAR;4)28 家實體清單的更新。

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1.2. 舉國體制加速自主可控,國產替代 進入新階段

1.2.1. 自主可控的良好土壤,大陸成晶圓擴產中心

全球景氣度下行,半導體資本支出不斷下修。

臺積電在 22Q3 法說會中將 22 全年的資本支出從 400-440 億美元下降至 360 億美元。據集微網訊息,海力士在 9 月底已向裝置商修正 2023 年訂單,削減裝置投資計劃,下修幅度預計 7-8 成;美光也宣佈將減少 2023 年的資本支出 30%至 80億美元。

半導體產業轉移大背景下,即使景氣度下行,中國大陸 依舊逆勢擴產,逐步 成為全球晶圓擴產中心。

根據 SEMI 的資料,21 年底中國大陸的全球晶圓產能佔比僅為 16%。21-22 年全球新增晶圓廠預計 29 座,而中國大陸新增 9 座,數量佔比達到 30%以上。根據集微網的資料,21 年底中國大陸 12 寸晶圓產能提升空間為 46。8 萬片/月,22 年 12 寸晶圓產能提升空間為 52。3 萬片/月,新增產能空間持續增加。另外,22 年後中國大陸預計每年新增約 5 座晶圓廠,未來 5 年預計將新增 25 座晶圓廠投入設國產,涵蓋邏輯、DRAM、MEMS 等產線,預計 26 年底 12 寸晶圓廠總月產能將超過 276。3 萬片。

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國內四大主要內資晶圓廠從持續擴充,晶圓產能將從 45 萬片增加到 72 萬片每月,規劃總產能 152 萬片。

就中芯國際而言,在上海、北京、深圳、天津各有一座 12 寸晶圓廠在建,正快速提升國內的成熟製程產能,相關投資合計達 263。5 億美元,規劃產能合計達 34 萬片/月。

四大內資晶圓廠的工藝水平迅速提升,為國內先進裝置和材料的突破提供了良好的土壤。

以長存為例,其已經突破 232 層 3D NAND,一期產線主要為 64L 和 128L,預計擴產的二期產線產品將主要為 128L 以上。長鑫預計二期產線也將向 17nm 邁進。

國內內資晶圓廠已經躍過風險試產階段,戰略目標從“爬良率出產品”向“供應鏈安全”傾斜。他們的逆勢擴產,培養了自主可控的良好土壤,在一定程度上抵消了大環境的低迷,有效帶動了國內半導體裝置廠商的技術突破和業績高增,國產替代加速發展。

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1.2.2. 產能擴張推動重複性訂單,去 A 化產線仍任重道遠

半導體裝置和材料是晶圓製造的重要支撐領域,也是美國主要打壓環節,與國際巨頭相比,仍有較大差距,任重道遠。

在裝置領域,薄膜沉積裝置、光刻裝置、前道檢測裝置、塗膠顯影裝置、離子注入裝置、後道測試裝置等國產化率均不足 10%,甚至光刻和塗膠顯影等領域國產化率僅有 1%左右。在材料領域,矽片、CMP 材料等領域國內公司開始冒頭,但在光刻膠、光掩模板、靶材等環節仍然差距較大,尤其是光刻膠領域,國內公司無人實現 A 膠量產。

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國產替代號角下,本土大廠已經躍過風險試產階段,戰略目標從“爬良率出產品”向“供應鏈安全”傾斜。半導體裝置和材料公司加速發展,國產化率已經實現大幅提升,進入快速發展階段。

就裝置而言,中芯國際、長江儲存、長鑫儲存在內的 6 大產線的總體國產化率從 18 年的平均 10%上升到 21 年的 30%左右。根據中國電子專用裝置工業協會的資料,21 年國產半導體裝置國產化率達到 20。24%,相較於 18 年增加了約6 個pcts。

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國內半導體裝置公司的平均業績增速、存貨和合同負債增速整體均維持高增。

根據 18 年到 21 年的資料,國內裝置公司的 18-21 年 CAGR 平均增速維持 68%左右,存貨和合同負債 18-21 年 CAGR 平均增速維持 70%以上。根據各家公司在手訂單和合同負債來看,未來 1-2 年內,各家裝置公司的業績高增有望持續維持。

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1.2.3. 舉國體制發展半導體,全面擁抱自主可控

大陸晶圓廠逆勢擴產,國產裝置和材料快速發展,逐步打破美國壟斷,但必須承認,中國半導體先進製程甚至成熟製程產業 (包括邏輯晶片、儲存晶片行業)仍無法擺脫美系半導體裝置獨立商業經營。

以長江儲存為例,從 10 月 7 日法文公開後一週內,面臨了美國半導體裝置商 LAM/ AMAT / KLA 的現場工程師撤離、已經訂購完成的美系半導體裝置無法交付、包括 CEO 在內的全部美籍員工離職、原本計劃的三期擴產專案暫停擱置、已經匯入的優質美國客戶 Apple 也可能面臨退貨等一系列嚴重經營性問題。

美國國家級制裁重壓之下,是中國半導體存亡危急時刻,需國家和產業共同發力,以舉國體制凝聚力量,做好論持久戰的充足準備。

1 )國家層面:

以一系列政府補貼、國家大基金等措施助力半導體產業發展,透過舉國體制攻堅光刻機等核心關鍵技術,並爭取談判方式尋求政策、企業層面的相關利益,為中國半導體的健康快速成長留足時間和空間。

2 )企業層面:

①爭取相關許可證,在 16/14nm 成熟製程以上、18nm 以上DRAM、128層以下的3D NAND等相關未制裁的領域做好自主可控;②爭取和非 A 裝置廠家合作,並透過國家層面的努力進一步爭取 KLA等關鍵裝置的合作,讓現有先進產線能夠正常工作;③與國家合作,攻堅自主可控。包括相關 Chiplet 技術、先進製程技術等。

“放棄幻想、面對現實”, 我們認為 此次法令全面限制精準打擊中國高階半導體產業,放棄對制裁可能放鬆的幻想,放棄中國半導體產業立馬就能超日趕美的幻想,面對中國半導體短期經營性受嚴重打擊的現實,面對中國半導體將迎來長期持久艱辛突破的現實,以“論持久戰”的決心和“舉國體制”的信心面對 行業 轉折點,唯此半導體產業自強之路才能行穩致遠。

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2. 裝置:攻堅核心技術領域,加深空白環節覆蓋度

2.1. 國產替代加速,國際差距逐步縮小

半導體裝置可大致分為晶圓製造裝置和封裝測試裝置,對應於晶圓加工和封測的各個環節,屬於半導體制造的核心支撐領域。

晶圓加工裝置:

晶圓加工步驟主要分為擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、拋光等。以晶圓加工中最重要的光刻為例,光刻又可以細分為清洗、塗膠、光刻和顯影,對應的晶圓加工裝置為清洗機、塗膠機、光刻機和顯影機。晶圓處理精度高,一般在幾奈米至幾微米,對加工裝置精度要求極高,其中部分工序需要迴圈進行多次,需要用到大量的半導體裝置。

封測分為封裝和測試:

封裝主要用於晶片後道加工,工藝流程在晶圓製造後,分為傳統封裝和先進封裝兩種;測試則涵蓋半導體中游所有環節,從 IC 設計到 IC 封裝,都需要經過測試。傳統封裝裝置包括減薄機、劃片機、貼片機、引線鍵合機等;先進封裝裝置包括清洗機、濺射裝置、光刻機、塗覆裝置、回熔焊接裝置等;測試裝置主要包括測試機、探針臺和分選機。

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全球半導體裝置市場依舊保持著良好的增長態勢,預計 22 年達到 1140億美元。

根據 SEMI 資料,2021 年全球半導體裝置市場規模為 1026 億美元,同比增長 44%,預計 2022 年市場規模將有 11%左右的增速,約1140 億美元。

海外廠商維持強勁,壟斷格局進一步凸顯。

半導體裝置市場已形成較為穩定的寡頭壟斷市場格局,頭部效應明顯。半導體裝置技術壁壘、驗證壁壘以及市場壁壘都較高,多重因素導致主要市場份額集中在少數頭部企業中,並且壟斷格局不斷擴大。根據統計,全球前 5 大半導體裝置廠商分別為 AMAT、ASML、Lam、TEL 及 KLAC,2021 年行業 CR5 約為 84%,較 2019 年的 65%顯著提高。

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中國半導體裝置市場增速高於平均水平,中國大陸成為全球最大的半導體裝置市場。

近年來,隨著晶圓廠商的不斷擴產和國產替代的加速,中國半導體裝置市場正高速增長,增速遠超全球平均水平。據 SEMI 資料,2021 年中國大陸半導體裝置銷售額為 296。2 億美元,同比增長 58%,成為全球最大的半導體裝置市場,佔比 29%,較 20 年增長 3pcts。

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國內廠商在半導體前道和後道裝置領域均加速突破,進入從 1 到 到 10 的 的新階段,逐步縮小國際差距。

前道裝置領域:

熱處理裝置、清洗裝置、刻蝕裝置、去膠裝置、CMP 裝置等領域市佔率較高,均在 20%左右,甚至更高。例如在 CMP 裝置領域,華海清科已經實現12英寸28nm以上邏輯製程、128層以下3D NAND、1X/1Y DRAM全覆蓋,14nm 及以下已經處於驗證之中;在刻蝕裝置領域,中微公司已經實現 5nm 製程的 CCP 裝置的量產,北方華創的 14nm ICP 裝置也已進入中芯國際產線進行驗證。

薄膜沉積裝置、離子注入裝置等領域市佔率較低,難度較大,但近年來也有了較大的突破。拓荊科技的 28nm 以上 PECVD 在國內產線獲得了較大的訂單,實現了量產,SACVD和ALD裝置也初步取得了客戶訂單,實現了突破。凱世通的多款離子注入機裝置產品獲得了客戶的重複採購和批次訂單。

後道裝置領域:

就後道測試裝置而言,華峰測控、長川科技 、華興源創實現了較大的突破。

其中華峰測控在 SoC 測試領域, 目前主要 100M 的 8300 實現量產,預計第二代 400M 以上的 8300 將在年內形成樣機。長川科技的數字測試機D9000,集合 1024 個數字通道、200MHz數字測試速率實現快速放量。

——————-報告摘錄結束 更多內容請閱讀報告原文——————-

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(特別說明:本文來源於公開資料,摘錄內容僅供參考,不構成任何投資建議,如需使用請參閱報告原文。)

精選報告來源:虎鯨報告

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