近幾年來,半導體產業(yè)發(fā)展越來越火熱,與第一代、第二代半導體材料(Si、CaAs)不同,第三代半導體材料(SiC、GaN等)具有高頻、高效、高功率、耐高壓、抗輻射等諸多優(yōu)勢特性,主要應用在5G、新能源車、充電樁、光伏、軌道交通等領域的核心部件上,而以上領域都是國家重點發(fā)展的方向。
當前在第三代半導體材料領域,國內廠商起步與國外廠商相差不多,且滲透率較低,國產替代空間巨大,因此第三代半導體被視為有望實現技術彎道超車的重大機遇,受到國家各項政策的推動,而其中,半導體零部件是決定我國半導體產業(yè)高質量發(fā)展的關鍵領域。
1、半導體設備招標量持續(xù)增長 設備零部件迎機遇
總體來說, 去年下游晶圓廠積極擴產下,半導體設備招標采購量持續(xù)增長。天風證券指出,年初至 5 月我國半導體設備中標數已接近上年總量。
以設備龍頭北方華創(chuàng)為例,天風證券數據顯示,今年以來,北方華創(chuàng)可統計的中標數目已超過去年全年大半。而新萊應材已與北方華創(chuàng)在半導體領域展開全面合作。
中金公司認為,隨著近年來本土晶圓廠產能高速擴張,采購用作替換的零部件金額也同步增長。方正證券也表示,今年全球半導體設備零部件需求將增長至 400 億美元量級,且設備廠在手訂單充沛,超前采購趨勢顯著。
半導體設備零部件關鍵子系統主要分為 8 大類,分別為氣液流量控制系統、真空系統、制程診斷系統、光學系統、電源及氣體反應系統、熱管理系統、晶圓傳送系統、其他集成系統及關鍵組件。由于設備的多樣化,其零部件產品種類也極為復雜多元,囊括工藝腔室、傳輸腔室、靜電卡盤、閥門、真空泵、工件臺、物鏡系統、激光源等。
數據顯示,在半導體設備中,精密零部件市場規(guī)模占比約 30%-40%,對應 2021 年零部件市場規(guī)模約 300 億美元。
另外,半導體設備零部件存在一定技術壁壘,要求相關企業(yè)具備精密加工、表面處理等能力,認證過程也較為復雜。
中銀證券預計,2022 年將成為半導體設備零部件投資元年;中金公司指出,隨著本土設備廠崛起,國內已具有生產能力零部件的需求將進一步增長,同時,也為擺脫部分零部件進口依賴度較高的情況創(chuàng)造了有利條件。
2、看好CMP 材料與設備發(fā)展機遇:
CMP 工藝是IC 制造關鍵技術,材料與設備是核心。CMP 工藝是目前公認的納米級全局平坦化精密加工技術。
伴隨著IC 制造工藝的逐步發(fā)展,CMP在整個半導體行業(yè)內得到了極為廣泛的應用,無論是就多層布線而言還是就光刻技術而言,CMP 都成為必不可少的IC 制造關鍵技術。對應于IC 制造技術節(jié)點,各種工藝制程的能力由相應的CMP 設備及其耗材所決定。
CMP 產業(yè)下游擴產、技術升級,產業(yè)規(guī)模逐步增長。我國集成電路產業(yè)規(guī)模持續(xù)增長,2011-2017 年復合增長率遠超全球水平。
產能方面,國內成熟制程擴產顯著。后續(xù)晶圓代工環(huán)節(jié)國內代工需求依然旺盛,預計國內晶圓建廠和擴產的熱潮將會至少持續(xù)2-3 年,同時,制程與工藝進步將帶來工藝流程中CMP 次數的增加,CMP 產業(yè)規(guī)模有望隨之增長。
拋光液與拋光墊為CMP 工藝核心耗材,國產化空間大。在整個半導體材料成本中,拋光材料僅次于硅晶圓、電子氣體和掩膜板,占比7%,是半導體制造的重要材料之一;拋光液和拋光墊占CMP 耗材細分市場的80%以上,是CMP 工藝的核心消耗品,外國廠商具備先發(fā)優(yōu)勢,實現自主掌握CMP拋光材料的核心技術對于我國集成電路的產業(yè)安全有著重大的現實意義。
CMP 設備是半導體關鍵工藝設備,中國企業(yè)逐漸崛起。(1)CMP 設備與其他工藝環(huán)節(jié)的半導體專用設備相比在技術繼承上更好,較長時間內不存在技術迭代周期,同時CMP 設備廠商向上可朝耗材、向下可朝服務領域延伸。(2)2018 年全球市場規(guī)模近20 億美元,中國市場持續(xù)增長,美國應材/日本苒原共同占據90%以上CMP 設備市場,中國企業(yè)逐漸崛起。
3.種類繁多,市場極為細分
相比半導體設備市場,半導體零部件市場更細分,碎片化特征明顯,單一產品的市場空間很小,同時技術門檻又高,因此少有純粹的半導體零部件公司。所以,國際領軍的半導體零部件企業(yè)通常以跨行業(yè)多產品線發(fā)展策略為主,半導體零部件往往只是這些大型零部件廠商的其中一塊業(yè)務。
例如MKS儀器公司,在氣體壓力計/反應器、射頻/直流電源、真空產品、機械手臂等產品線均占據其主要市場份額,除了半導體行業(yè)的應用,還廣泛地應用于工業(yè)制造、生命與健康科學等領域。
總而言之,目前我國在半導體零部件核心產品上仍然無法做到“自主可控”,除了起步晚、長期不重視、技術門檻高等原因外,也有國內半導體產業(yè)鏈不完善,國外成熟產品壟斷市場,上下游供應穩(wěn)定,半導體設備廠商不愿意貿然切換供應體系的原因,呈現一種“內外交困”的局面,想要破局,仍舊任重而道遠。
受益于全球晶圓產線積極擴產和國內政策等有力推動,目前晶圓產線的國產設備比重顯著提升,仍有大量的晶圓產線等待落地并采購設備,國產零部件商也迎來大展拳腳的好機會,獲得更大的驗證窗口期!
面對黃金風口,讓我們共同期待本土零部件廠商能夠把握市場機遇,趁勢而上,突破國際技術的層層壁壘,完成從零到一的逆變,迎來更多的訂單需求!
主要來源:科創(chuàng)板日報, 天風證券
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