2018年国内半导体设备需求规模预计超700亿元

宽禁带半导体技术创新联盟 发表于 2018-03-20 09:42:26 收藏 已收藏
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2018年国内半导体设备需求规模预计超700亿元

宽禁带半导体技术创新联盟 发表于 2018-03-20 09:42:26

一、中国集成电路装备产业迎来快速增长期

近年来半导体产业备受关注,今年的两会又烧了一把火,目前热度非常高,但是我们必须认识到当前阶段本土厂商在国际半导体产业链中还是刚刚起步。当前国内集成电路产业发展迎来最好时机,“政策、产业、金融、创新”四位一体、共同发力,这在之前是从来没有出现过的。政策支持上,当前制造强国战略将发展集成电路产业放在首位,国家集成电路产业发展推进纲要、国家重大科技专项、大基金二期等层出不穷。国家重点扶持的主要原因还是在于市场土壤肥沃,2017年我国集成电路产品进口金额达到2601亿美元,国内市场需求旺盛。

国内金成电路进口额高达2601亿美元

二、2018年国内半导体设备需求规模预计超700亿元

国内半导体设备投资占比也在逐年扩大。2000年我国集成电路产能占全球比重只有2%,到2016年比重已达到11%。2017年中国半导体设备需求规模约70多亿美元,保持全球占比前三位,我们预计到2018年可能超过110亿美元,位列全球第二。我们认为目前中国半导体市场还刚刚开始,一旦进入成整期,需求增速将会非常快。

国内半导体设备投资占比逐年扩大

三、国产半导体装备的发展历程

目前国产半导体装备发展目前处于起步阶段。就发展历程来看:

2000年:国内开始进行刻蚀机、离子注入机、光刻机等IC设备研发;

2008年:涵盖主要关键设备,材料开始研发布局;

2010年:陆续进入达生产线考核验证;

2014年:关键设备材料进入批量应用;

2017年:14nm国产装备入线验证。

到2017年,我国的技术研发、市场开拓、资本运作取得卓著成果。技术创新形成体系,到2017年年底已实现专利3688余件。市场开拓层面,2017年国产装备累计稳定流片超过8800万片,装备销售400余台,零部件配套逐步完善。资本市场运作方面,包括北方华创、盛美半导体、长川科技、晶盛机电等多家企业陆续打通上市融资渠道。

以北方华创为例,2003年和2008年分别参与国家863专项、02专项等国家重大项目研发工作。2000年北方华创刚开始半导体设备研制,2010年样机进入生产线,2014年起批量生产,2017年14nm级别进入批量测试。

国产设备与国际设备的差距正不断缩小

四、目前国产装备及零部件领域已完成系统布局

下表是对国内半导体装备各产品布局的汇总,可以看到北方华创、盛美、上海中微、沈阳拓荆等企业技术节点已达到14nm节点。

工艺 设备种类 重点企业 所在地区 技术节点(nm)
曝光(Litho) 匀胶机(TRACK) 沈阳芯源 沈阳 90/65
ETCH 介质刻蚀机(CCP) 上海中微 上海 65/45/28/14
硅刻蚀机 北方华创 北京 65/45/28/14
薄膜 Matal CVD PVD 北方华创 65/45/28/14
氧化炉/LPCVD 北方华创 65/28/14
ALD 北方华创 28/14/7
PECVD 沈阳拓荆 沈阳 65/28/14
离子注入IMPL 离子注入机 北京中科信 北京 65/45/28
湿法 WET 清洗机 北方华创 65/45/28
CMP 华海清科/盛美/45所 天津/上海/北京 28/14
镀铜/清洗 上海盛美 上海 28/14
检测 光学检测(OCD、膜厚) 上海睿励 上海 65/28/14
热处理(RTP) 退火炉、合金炉、单片退火 北方华创 北京 65/45/28
其他 清洗/CDS、Sorter、Scrubber 至纯/新阳/京仪 上海/北京  

 

在零部件供应方面,国内企业依靠自主研发,也形成一定规模的供应商体系。

设备种类 承担单位 所在地区 代表客户
干泵 沈阳科仪 沈阳 SMIC等
反应腔室及传送平台 沈阳富创 AM,北方华创等
MFC 北方华创 北京 UCT、SMIC、HUALI、AMEC
磁悬浮分子泵 北京科仪 中科信
反应腔室 靖江先锋 江苏 北方、中微
EFEM 新松 沈阳 拓荆
靶材 宁波江丰 宁波 SMIC、INTEL、TSMC、GF
硅环 沈阳富创 沈阳 中芯国际
陶瓷、SIC、ESC 钢研总院 北京 北方、京东方等

 

从下图可以看到,主要的半导体设备国内厂商均实现批量生产和测试。在工艺开发方面,以28nm印刷工艺,总共有300多种,目前国内设备达到17-18%的覆盖率,现在的数量还比较少,但随着产业链上下游的紧密合作,相信未来会越来越高。

主要关键装备种类已形成系列化布局

从国内半导体装备销售收入来看,2016年销售额达到57亿元,虽然规模不算高,但2013-2016年CAGR超过17%。半导体设备销售收入中集成电路产品占比逐渐提高,由2013年的34%提高到2016年的29%。2016年国产设备占大陆本地市场份额7.6%,预计2020年达到20%以上。

虽然中国半导体设备在集成电路领域还没有看到规模,但在光伏、LED领域已达到国际主流水平,具备成套组线能力,批量销售海内外。事实上光伏、LED领域几年前还是国外技术垄断,短短几年国产厂商就实现产业竞争格局的改变。

半导体设备销售规模快速增长

五、北方华创发展近况

北方华创是由北方微电子和七星电子合并形成的,产品包括7大系列产品,覆盖8大应用领域,主要包括集成电路、功率半导体、新能源光伏、平板显示等。2013-2017年,公司每年出货量都增加300-400台,预计2017年出货量达到1300台。

北方华创近五年客户年出货量(腔)

盛美:先进IC制造中的清洗挑战

王晖,盛美半导体设备(上海)CEO

一、盛美登陆纳斯达克标志中国制造业进入世界起点

盛美半导体2017年11月在纳斯达克上市,也标志着中国半导体设备进入世界的起点,纳斯达克在此前的15年还没有主流设备厂商上市先例。

二、清洗在半导体产业链中至关重要

半导体加工过程中会引入很多杂志颗粒,进而影响产品成品率,因此清洗环节尤其重要。在半导体加工环节中,超过三分之一工序是清洗,20nm节点DRAM有200余步清洗工序,并且伴随节点尺度减小,需要的清洗供需将快速提升。

半导体加工环节中超过三分之一工序是清洗

节点尺度越小,清洗步骤越多

我们基于对月产10万片DRAM Fab产线的测算,成品率每降低1%将导致每年3000-5000万美元利润损失,并且需要Fab产能更高,造成更高的资本支出。

成品率降低带来利润损失

三、清洗设备将成为巨大的市场

2016年全球清洗设备市场规模27亿美元,2017年达到32.3亿美元,我认为在新的Fab不断建设、旧Fab改造和清洗工序增加的驱动下,未来5年清洗设备市场很可能翻倍,达到60-70亿美元。

清洗设备市场将高速增长

四、盛美在清洗设备和工艺上站在世界前沿

与传统超声波清洗工艺相比,盛美首创SAPS技术,可以使清洗过程中气泡不会爆炸,有效提升清洗效率,在此技术上也成为世界前沿。

盛美在清洗设备和工艺上站在世界前沿

五、半导体设备伴随生产厂商迁移

1970s-80s:美国硅谷,代表公司有因特尔、应用材料、LAM

1980s后期-2000s:以日本为中心,代表公司有东京电子、TEL等

2000s中期-现在:以韩国、台湾为中心,出现ASML等

现在-2025:中国一定会成为全球半导体设备中心,中国半导体设备厂商理应抓住机遇,做大做强。

上海华虹:从客户角度探讨国产装备企业机遇

徐伟,华虹宏力半导体制造EVP

一、打造全球化发展的共赢生态圈

半导体产业链是一个高度国际化的合作过程,任何国家都不可能实现100%的纯本土化制造,加强业界协作有利于提高效率和获益能力;半导体供应链是一个全球性的供应链,晶圆制造企业必须从国内外优秀供应商采购高质量的装备极材料,用以保证产品性能;我们应当以全球化的观念去吸引更多全区的行业领先者植根于中国半导体业,加强技术沪东和合作,同时加速推动进口替代进程,打造全球化发展共赢的生态圈。

打造全球化发展的共赢生态圈

二、中国半导体产业蓬勃发展

2017年全球半导体市场实现超过20%的增长,中国大陆集成电路产业在政策、资本和市场三方合力下,规模与增速全球领先。SEMI预测,2018年中国大陆装备销售增长率将达到49.2%,增速全球第一,销售规模达到113亿美元,成为全球第二大半导体装备市场;而根据《国家集成电路产业发展推进纲要》和国家科技重大专项02专项的实施目标,到2020年国产半导体材料市场占有率将达到30%,2025年达到50%。

2018年中国大陆装备销售增长率将达到49.2%

三、上海华虹也将支持国内产业供应链均衡发展

上海华虹服务国内接近一半的半导体设计企业(约600家);华虹的IC制造业务中,国内客户销售收入占比约60%;作为国内半导体制造厂商,上海华虹非常希望希望与国内半导体装备和材料厂商合作,将全面支持国产集成电路装备和材料企业的创新,成为国产装备和材料应用最多的集成电路制造平台。

华虹将支持国内产业供应链均衡发展

圆桌讨论

1、在投资的时候最关注的因素是什么?对公司有怎样的要求?

刘新玉(盛世投资管理合伙人):半导体行业,特别是设备制造领域,初始投资很大、投资周期很长,因此我们在投资时不需要快速获得回报,更关注的是公司的竞争实力,特别是内生增长。我们对于外延并购的态度是并购是否能真正形成有效协同提升价值,若只是希望获得短期的财报粉饰效果我们后续也不会跟进。另一个重要因素是企业的价值观,我们希望企业有踏实做事的作风,埋头把事情做好。

2、对于上海华虹这样一个半导体制造企业来说,如何培育半导体供应链?

徐伟:作为一个制造企业,在产业链中处于中游,上游有设备、材料和设备公司,下游有封测和终端应用。我认为半导体设备和材料产业的本土化对于半导体产业链是非常重要的,我一直用“本土化”而不是“国产化”,因为对于半导体设备或材料公司来说,面向的是全球市场,而不仅仅是国内市场。本土化可以有效降低运输和服务成本,对产业长远发展也是极其重要的,尤其在近几年产业发展增速较快的阶段,本土化可大大提高本土企业的快速反应能力和对先进技术的应用。

我认为未来可能半导体产线建设的热潮依然可以延续,2017年以来新建立60多座Fab,其中20多座位于大陆,如果其中的材料和设备都要从海外进口,那么我们的成本管控力和反应能力将很难提高,对于未来产业发展不利。因此我们应该培育本土化设备和材料厂商发展,事实上材料和设备投资额与制造生产线相比从时效性上相比确实吸引力不高,但是确实是非常重要的。我呼吁整个产业链共同进步,补上短板,让整个产业发展更加均衡、更具持续性。

3、作为本土成长的半导体设备企业,今后对于本土企业继续做大做强有何想法?

王晖:半导体设备已经形成一批国外巨头,在投资、客户、经验上占据绝对优势,因此国内企业现在要成长面临巨大困难。国外企业的成长路径依然有一些经验可以借鉴,例如韩国的三星和海力士。

1、国内企业虽然在技术上可能不如国外,但是可以利用服务上的优势;

2、在销售服务,特别是客户沟通和产品质量上也要向国外学习,让客户感觉我们的水平在接近国外巨头厂商;

3、在价格方面,国内设备的零部件成本比国外的更贵,刚开始就国外产品低30%就很难良性发展,因此不能自己恶性降价,但是前提是要把质量做好。

下一阶段把重点放在国产设备和材料上,跟Fab投资相比规模很小,虽然短时间无法兑现收益,但是长远的回报很高。我相信有资金支持、有好的战略、有优秀的团队,中国半导体设备在未来5-10年一定可以做成。

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