获取海量投研信息!
了解事件背后的逻辑,硬核投研逻辑!
财富集中营 ,期待您和身边人的加入!
微信扫码即可加入,更有微信交流群欢迎您!
根据路透社消息报道,即将推出大基金第三期,计划融资3000亿,其中第三期规模将远超前两期(大基金一期募资1387亿元,二期募资2041.5亿元)。)。
在这个政策刺激下,半导体制造/设备/零部件/材料板块有上行动力,我们坚持看好国产Fab/设备/零部件/材料在更高端市场中的广阔空间,需求筑底有望回升,自主化进程在望。
#AI提升高端制程需求 行业复苏可期
人工智能有望产生大量高端制程芯片需求,国内X的研发与扩产进度有望加快;高端产线设备投资规模数倍于成熟制程,国产设备企业有望深度受益。精测电子等光学企业,量测与半导体光学设备0-1的突破有望加速。
#消费电子进入旺季,手机端明显走好
Q3将进入传统消费电子旺季,各大手机厂商积极备货推新,提高下半年出货目标,配合华为手机重新上调出货目标,提振手机端信心,消费电子将迎来转机,来带动上游晶圆厂商稼动率,预计Fab厂商稼动率将优先回暖。
#海外存储器减产加速市场筑底
海外存储器大厂陆续减产并尝试提价,存储器市场有望加速筑底回升,国内扩产有望加速;存储器用半导体设备国产化稳步推进,中微公司、拓荆科技等企业有望大幅受益。
#更高端市场会产生巨大设备/零部件采购需求
英伟达RTX 50系列GPU有望采用3nm制程,据SMIC估算,7nm制程每万片月产能设备需求超20亿美元,3nm则超40亿美元;设备整机之外,更上游的零部件企业也将充分受益;参考国内设备龙头约50%毛利率估算,7/3nm每万片零部件市场为10亿/20亿美元。
#零部件景气有望回暖,国产替代加速
富创精密、新莱应材等国内零部件企业,已打入AMAT/LAM等公司的供应链,未来晶圆厂扩产恢复有望充分受益。全球贸易摩擦背景下,国产零部件开启广阔替代空间,部分核心环节如国力股份的真空电容器性能已可匹敌海外龙头,正加速导入国产头部设备/FAB,往海外AMAT/MKS亦有小批量送样,长线有望持续推动半导体产业链自主可控。
#材料
掩膜版:国产路维/冠石28nm+掩膜版产能规划陆续落地,第三方市场有望开启国产化0-1。
载板:兴森/深南吹响ABF载板国产化0-1号角,方邦/华正/德邦科技突破上游材料海外垄断,载板全链国产化正逐步成型,国内数百亿市场静待释放。
靶材:超高壁垒全球个位数供应商,江丰电子作为国产化先军全球份额第二并实现原材料全链国产化,未来下游景气反转晶圆厂扩产恢复,公司将充分受益。
气体:电子特气被称为半导体行业的血液,国产化率仅为30%左右,金宏、华特、中船等特气公司今年多款新产品陆续落地。
半导体设备价值分析纪要
能否介绍一下光照环节的具体技术细节?
光照是光刻中的一个环节。这里面涉及一个金属化的过程,也就是离子注入,一般会在硅基底层上布置金属层,然后在金属层上附上光刻胶。利用紫外线或是极紫光穿过掩模版照在光刻胶上。接下来用溶解剂清洗掉残留物,就保留Wafer上的线路。光刻是一个复杂反复的过程,之后还有很多步骤。
光刻也是分不同工艺的。如果工艺相对简单,那么一台光刻机就可以完成。如果是比较复杂的工艺,那就需要多台光刻机和不同的掩模版来完成。一台光刻机放上一块掩模版就不轻易换了。一般来说,一套工艺需要4-6块掩模版。同样的线路的层数可以用相同的掩模版。检测过程是分有图形和无图形的。无图形就是对Wafer灰片的正反面进行检测,检查平整度、颗粒度等等。一般是用电子束检测。检测环节可以说是无处不在,每一个环节过后就需要检测。在硅基底金属氧化之后,就需要检查导电层的厚度。在涂上光刻胶,又要检查平整度、杂质和厚度。当Wafer上刻上线路,那就是有图形检测。
请问晶圆厂需要准备多少检测设备?价值量是多少?有哪些主要的供应商?
晶圆检测设备可以说是半导体行业内要求数量最多的设备,但是其中的价值量没有别的设备那么高。检测分为明场和暗场。明场检测是用宽波段的等离子光源,暗场检测是用单一波长的激光。
有图形检测是比无图形检测复杂。有图形检测需要扫描晶圆表面的每一个点,记录并对比线路,从而找出缺陷位置。有图形检测设备基本是被KLA垄断,国内有一些可以完成28纳米的有图形检测设备,比如飞测、精测和睿励,大部分是无图形的。维普光电是做AOI检测的。他们的产品基本就是90纳米、110纳米和130纳米的成熟制成。
请问有图形检测设备的瓶颈在哪里?
算法和硬件、软件之间的配合是存在很大壁垒的。其中牵涉到的计算量是无比巨大的,比无图形要大很多。假如技术再往前走,更加先进的7纳米或是5纳米,检测算法是非常强大的。
能否解读国产厂家接下来的发展方向?是往成熟制程走还是往先进制程走?
维普做得更多的是非常成熟的制程,替换掉别家不做的领域。刚刚提到,维普只能做90纳米以上。他们的产品主攻CMOS、分离器件和射频前端的低端产品,在中芯绍兴和宁波的厂房用的很多。这个存量市场还是有一定的需求,其中替换需求是一部分,掩模版的测试也是一部分。在低端市场,维普还是很有竞争力的,特别是5G的兴起,对射频和分离器件的需求很大。目前市面上也几乎没有专门做这个市场的公司,维普面对的竞争也不大。成熟制程市场的门槛不高,之前做这一块的公司可以很轻松就回来,一些二手设备公司也有机会。很多海外晶圆厂淘汰的设备通过二手设备精心翻新可以达到非常好的状态。
维普很少有逻辑芯片的产品,这些高端产品就是飞测、精测和睿励在做。飞测、精测和睿励都已经往先进制程的方向走了,主要是28纳米的产品。精测都已经开始供14纳米的设备了。这部分的产品确实是价值量更高,很多有能力的公司也是瞄准了这条赛道。这些公司还是在技术积累的阶段,很多专利还是在KLA这边。因此,这些公司的第一步还是要在这条赛道上生存下来。
请问如何理解N+1和N+2工艺?
N+1和N+2工艺是7纳米制程。正常7纳米需要用EUV光刻机,EUV光刻机用到是极紫外线,精度更高,工作一次就能搞定。中芯国际只有DUV光刻机,用的是深紫外线光源,需要工作两次,不然精度是达不到的。
N+1算是一个低配版本,功耗会高一些,性能也会相对差一点。N+1对标的是台积电的8纳米或是英特尔10纳米。N+2是真正的7纳米,N+1的功耗比N+2高25%-30%,N+1的性能也是比N+2低20%。
请问中芯国际在2023-2025年之间晶圆制造的产能有多少?产能都分布在哪些地方?
晶圆制造主要分为中芯和中芯南方。中芯有4个28纳米的Fab。第一个是在深圳,已经量产了4万片。第二个在北京,第一期在2023Q3会量产5万片,第二期也会有5万,但是目前还在厂房建设阶段。第三个在天津,也是两期,分别是5万,第一期刚刚在2022年9月25日开始厂房建设。第四个在上海,分为三期,分别是2万、3万和5万。
中芯南方主要是生产7纳米和14纳米。其中14纳米每月的产能是2.38万,接近2.4万。7纳米分N+1和N+2。N+1规划的产能是2.5万片,6月份出了1600片,7月份出了3500片,8-12月慢慢提量。这属于一个产能爬坡阶段,希望2024年12月份能出到1万片。一般一片晶圆可以切出400片SoC。N+2会在2023Q3开始量产。
请问中芯国际对国产设备的接纳程度如何?
28纳米的工艺之前更多地使用的是国外的设备。国外设备的确是性能更好,投资人们又相对保守,因此国外设备受到了青睐。现在中芯的北京京城的国产设备已经占到了45%的价值量。存储厂现在对国产设备的接受度更高,但是逻辑芯片比存储芯片对设备的要求更高。目前,国产设备在离子注入的表现还比较差。光刻机还没有国产厂商能做,28纳米的光刻机还需要时间才能出来。估计只有上海微电子有可能可以生产。
现在,阿斯麦的DUV光刻机只有1980型的还可以供,20001就不行。这就导致了14纳米的先进制程没有能力做。中芯国际是2019年开始量产14纳米,2020年3月份就开始做N+1,设备都是在禁售之前就已经到位了。N+2的有些设备是在禁售之后,但是中芯就用18纳米和22纳米的设备进行匹配,发现也能用。阿斯麦的20501光刻机中芯就有7台没有收到,这个光刻机主要就是做N+2的。这里面一方面是禁售的时间点,另一方面就是阿斯麦的2050i的产能紧张。中芯国际有8-10台14纳米光刻机,接下来计划在2025年扩产1.7万片。国内的光刻机很有可能会在2025年出来,性能可以接近2000i。
中国如果把光刻机搞定了,那么这就具有非常重大的意义,尤其是在14纳米、16纳米、18纳米和28纳米及以上的制程上。7纳米的EUV光刻机在2025年可能还很难搞定,因为这个精度的要求实在太高。EUV光刻机的镜头只有蔡司能做,而且是手工制造,蔡司里也只有8名工程师可以完成这项任务,良率也只有在15%左右。这样的工程师可以说是国宝级的工程师,非常难找。这就是现在EUV光刻机产能少的原因。
请问中芯国际还有哪些扩产计划?
最近中芯国际的高层刚刚决定将在2026年开始扩产14纳米,因为来自于北方华创等的设备会纷纷到位。中芯现在很多的设备也已经通过验证,也在通知设备厂商,给到他们一个预期订单。半导体设备生产的周期也比较长,需要1-2年。
请问14纳米产品的单片晶圆价值量比28纳米产品高多少?
每片28纳米产品的价格在3500-4000美金,每片14纳米的价格在7000-8000美金。整体设备的价值量需要看资本投入的配比。有些半导体设备鉴于其稳定性和精密度,就需要多配几台。1万片28纳米的产品背后需要投资的价值量是在7亿美金,1万片14纳米就要投入15-20亿美金。这个差距就体现在设备的配置和进口比例。举个例子,同样是10万片28纳米,上海Fab就要投将近90亿美金,而北京需要76亿美金,这里面的弹性就很大。
国内设备厂也就集中在北方华创、中微、拓荆和芯源微等头部厂商,其中北方华创和中微代表着中国最先进的设备。整体来说,国内设备厂商还有很长的路要走,比如长川、华海清科、盛美等等。
请问在清洁环节,上海至纯的产品力如何?
至纯的产品还可以。清洗环节不影响芯片的性能。因此,清洗并不是核心设备。核心设备包括光刻、刻蚀、离子注入、沉积、薄膜抛光等。清洗设备的价值量相对较低。盛美的清洗设备可以做到5纳米了,之前停留在7-14纳米。盛美的产品会更厉害一些,他们的产品都已经出口了,客户有英特尔、台积电和格罗方德等等。至纯未来还是会有增长空间的。目前,国产芯片厂商也都在大肆地扩产,机会还是很大的。国内设备厂只要是技术过关,就不用担心需求的问题。
请问为什么在目前半导体行业下行周期还没有拐点的情况下,晶圆厂还在不停地扩产?
这主要还是关乎国家的战略。目前中国芯片的进口额太大了,大概有3600亿美金。中美关系目前也是对这方面有限制。中国唯一的优势就是市场容量大,战略就是想通过自己将芯片造出来。
近几年,国内对芯片的进口都是逐年下降的。国内厂商现在的芯片性能也还可以,比如寒武纪的590。寒武纪590使用中芯N+1制程。虽然现在中芯N+1的产能有限,但是2024年开始这个产能就会慢慢开始提升,到2025年就会有2万片。一片晶圆可以切40-50颗寒武纪590。这肯定是不如5纳米制程的,但是目前也有团队在研发。现在其实已经完成了一个从无到有的过程。
半导体设备行情与国产替代近况更新
1. 半导体设备行情
(1) 市场观点
半导体设备和材料领域都是有一个比较强的催化,价格是一个催化因素。但这只能作为一个事件催化,不能作为整个板块未来变化的决定因素。
关注半导体设备技术的进展。
(2) 2024年设备订单预期
全球2023年设备订单下滑预计在18%,但2024年预计会回复到接近千亿美元的水平。
2024年资本开支预计会有复苏,其中一部分原因是人工智能推动和整个行业景气度改善。
国内2024年资本开支也会有好转,但与全球不同的是,国内一些先进的存储厂受到制裁,导致部分资本开支受压。
(3) 国产化率提升
设备的国产化率有待提高,目前国内设备的国产化率约为10%。
光刻机和薄膜沉积设备的国产化率较低,约为20%左右。
涂胶显影和离子柱等设备的国产化率不到10%。
在美国加剧制裁的情况下,预计国产化率会进一步提高,提高速度可能快于市场预期。
国内设备的国产化率有较大提升空间。
2. 国内设备扩产
国内设备扩产受限于紧急度和一些限制,但对国内扩产进度持乐观态度。
光刻机是扩产的主要瓶颈,但目前情况比预期乐观一些。
其他设备,即使无法购买海外设备,国内设备仍具备竞争力。
光刻机是目前的瓶颈,但最近有一些乐观的变化,对后续扩展的节奏持乐观态度。
Q&A
Q:现阶段半导体设备国产化率如何?
A:目前来看,光刻机的国产化率基本上接近0,而薄膜层级和刻蚀设备的国产化率也比较低,大约在20%左右。小品类设备如涂胶显影和离子柱的国产化率不到10%。
Q:国产化率在未来有望提升吗?
A:根据公开的数据,目前国产化率大约在10%左右,相对于30%的CNP国产化率有一定提升。整体来看,设备的国产化率仍有很大的提升空间。
Q:你认为国产化率提升的速度会加快吗?
A:在美国制裁加剧的情况下,国产化率的预期会进一步提高,提升速度可能比市场预期的更快。
Q:预计何时会进一步放量?
A:我认为在2024年,国产化率将迈上一个新台阶。由于去年有几个晶圆厂被制裁,今年的扩产受到了限制,所以到2023年很多设备只能接到首台套的订单,需要经过一年的验证才能转化为批量订单。
因此,我预计2024~2025年将是很多设备转化为批量订单的时间。
Q:设备后续行情如何?
A:总体来看,我看好2024年整个设备资本开支的回升,以及国内的国产化率的快速提升。整个设备的提升空间仍然很大,不会对估值造成压力。此外,国内扩产的信号也是乐观的,尤其是光刻机的供货量大幅提升,其他设备如科室和薄膜沉积也具备了较强竞争力。
Q:对于中国大陆的扩产和海外扩产有何不同的看法?
A:国内扩产除了紧急度原因外,还有很多被限制的原因,但是我认为对于国内的扩产进度可以更乐观一些。最近的信号也表明,光刻机的供货量大幅提升,因此我们对国内后续的扩展可以更加乐观。此外,大基金三期的推出也将对设备需求产生积极影响,对设备行业是一个利好。政策上虽然没有明着出台,但对设备的支持力度是最高的,因为设备是目前半导体自主可控的最后一个瓶颈。
Q:华为最近发布的手机SOC来自国内的晶片厂代工,这是否意味着国内在半导体国产替代方面取得了突破?
A:是的,华为最近发布的手机SOC确实来自国内的晶片厂代工,这表明国内在半导体国产替代方面取得了突破。
Q:这意味着国内在手机SOC的自主生产能力上已经具备,未来的产能扩张也将得到支撑?
A:是的,如果外面媒体拆解的结论是正确的,国内已经具备了手机SOC的自主生产能力,因此未来的产能扩张大部分都能够消化,并且国内自身也能够吸收这些产能。
Q:最近推荐的投资标的?
A:我们最近推荐的一些核心标的包括北方华创和中微公司。北方华创是设备行业的龙头,除了光刻量测之外,它还有能力涉及到半导体上的其他方面。中微公司在存储领域表现非常出色,对未来的增长预期非常乐观。
Q:中微公司在存储领域的扩展前景如何?
A:中微公司在存储领域的扩展前景非常大,尤其是在刻蚀领域。虽然受到了美国的封锁,但随着中国电子设备公司技术水平的提升,他们有能力突破这一封锁。中微公司在存储领域的市场份额将会大幅提升。
Q:除了中微公司,还有其他值得关注的投资标的吗?
A:是的,还有拓荆科技。拓荆科技在薄膜沉积领域表现非常出色,尤其是在CVD设备方面。在国内,拓荆科技在CVD市场上几乎没有竞争对手,因此在国产替代方面具有很大的潜力。此外,拓荆科技在其他领域如PECVD和LED也处于领先地位。
Q:对于拓荆在PECVD和LED方面的市场份额,您如何评估其成长空间?
A:目前拓金荆在PECVD和LED方面的市场份额占整个半导体设备的11%,拓新在这方面有很好的成长空间,特别是在国内国产替代的需求增加的情况下,拓荆有很大的潜力。
Q:您如何看待芯源微显影在市场上的地位?
A:芯源微显影的市场规模相对较小,主要用于填充到半导体设备中的涂胶显影中。在涂胶显影市场中,涂料占据了大约4.5%的份额。芯源微在这个领域有很好的前景。
Q:在国内的半导体设备市场中,国产化率目前还不到10%,您认为市场空间有多大?
A:根据之前的测算,国内半导体设备市场的资本开支大约在35亿美元左右,有些人认为是40亿美元。全球市场规模大约为350亿美元至400亿美元。如果按照正常年份的资本开支,比如2022年,中国大陆的份额可能会超过10亿美元。因此,我认为国内市场的潜力非常大。
Q:您对华海清科在CMP设备市场上的竞争优势有何看法?
A:华海清科在CMP设备市场上占据了很好的优势,特别是在12寸CMP设备的量产方面。华海新清科是国内唯一可以量产12寸CMP设备的公司,这在资本开支中非常重要。此外,华海清科还在设备的零部件方面具有优势,特别是在三维设备的抛光图更换方面。随着存量设备的增加,华海清科的零部件业务也将有很好的成长空间。
Q:您对华海清科在费用管控方面的表现如何评价?
A:华海清科在费用管控方面表现出色,近期的报表显示,其利润率达到了30%。虽然华海清科的毛利率约为45%,比其他公司稍高,但其利润率表现非常好。因此,我们认为华海清科在费用管控方面比较出色,并且未来的利润预测也会更高。
Q:您认为华海清科在设备和零部件方面的优势如何?
A:华海清科在设备方面有一定的市场份额,而且还能够获取零部件的收入。因此,在同样市场份额的情况下,华海清科的体量还是不错的。此外,华海清科的利润率较高,达到了30%,所以在设备和配套收入方面,华海清科未来还有很好的发展空间。
Q:您对华星在减薄设备方面的布局有何看法?
A:华星正在布局减薄设备,这在市场上有一定的空间。减薄设备是国内做得比较独一档的设备,在这方面也有一定的竞争优势。然而,关于减薄设备的具体市场空间,我无法给出具体数据。
Q:零部件市场的成长性如何?
A:在零部件市场,机械类和气体液动真空类是比较集中的领域,约占整个市场的20%~40%。其他类别如光学类和电器类的替代难度较高,体验难度较大。零部件的技术壁垒较高,整体国产化率较低,因此仍具有可观的成长性。机械类和气体液动真空类是零部件市场中值得关注的领域。
Q:国内零部件公司主要集中在哪些类别?
A:国内零部件公司主要集中在机械类和气体液动真空类。机械类包括金属工艺件、反应枪传输枪、金属结构件等;气体液动真空类包括干泵、分子泵、真空阀门等。其他类别如光学类和电器类的零部件较少,且替代难度较高。在零部件市场中,机械类和气体液动真空类是比较集中的领域。
Q:国内零部件公司与设备厂的关系是怎样的?
A:国内零部件公司部分是设备厂的采购对象,而不是设备的上游。零部件中有一部分是设备厂采购的,也有一部分是精煤厂采购的。因此,零部件公司不仅仅与设备厂有关,也与其他行业有关。
Q:光学类的国产化率和替代难度如何?
A:光学类的国产化率较低,而且替代难度较高。光学类在设备成本中的占比较高,特别是光刻机中使用了许多光学零部件。光学类的体验难度较大,精度要求较高。因此,光学类在零部件市场中的国产化率较低,但具有较高的体验难度。
Q:对于投资者而言,哪些领域的零部件公司值得关注?
A:对于投资者而言,机械类和气体液动真空类的零部件公司值得关注。这些领域的国产化率较低,替代海外产品的潜力较大。而光学类的零部件公司国产化率低且体验难度较高,短期内替代难度较大。因此,机械类和气体液动真
Q:半导体国产替代进度相对来说会比目前慢一点吗?为什么?
A:是的,替代进度可能会稍微慢一点,因为半导体国产替代的难度很高。
Q:零部件公司在推广替代时,拓品类的逻辑很重要吗?
A:是的,拓品类的逻辑对于推广零部件的国产替代很重要,因为零部件品类繁多,需要通过不断的拓展平台来打开市场空间。
Q:大部分评估公司认为国内零部件市场存在错位竞争,真正直接竞争的公司较少,您是否同意这种观点?
A:是的,整个国内零部件市场的竞争相对较少,因为市场空间非常大。
Q:在半导体国产替代中,光学零部件的替代程度会更高吗?
A:是的,相比前面提到的零部件,光学零部件的替代程度可能更高,但进度会稍微慢一点。我们可以预期,在国产光学零部件突破后,这个领域也将有很大的成长空间。
Q:今年推广的情况涵盖了设备和上游零部件,您对于竞争格局和未来需求持乐观态度吗?
A:是的,目前来看,国内设备公司的竞争还处于一个错位状态,直接竞争的公司相对较少。从竞争格局和2024年的需求来看,我们对于未来,特别是在更先进技术突破方面,持乐观态度。