集微网报道,半导体专业设备是集成电路产业链上游的支撑性行业之一,行业技术门槛高、主要市场份额长期被国际巨头垄断。
以CMP设备为例,作为集成电路前道制造的关键工艺设备之一,全球CMP设备市场主要由美国应用材料和日本荏原占据,处于高度垄断状态。
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不过,随着国内半导体产业持续发展,CMP设备市场需求也不断增长,在供应链自主可控的趋势下,华海清科、晶亦精微、杭州众硅等本土CMP设备厂商逐步崛起,并开始在国内外市场崭露头角。
业务规模尚小,产品结构单一
近日,晶亦精微科创板IPO获上交所受理。据招股书披露,晶亦精微及公司前身四十五所CMP事业部一直致力于CMP设备的研发、产业化及技术自立自强。2017年,公司前身四十五所CMP事业部研制出国内首台拥有自主知识产权的8英寸CMP设备,并于当年进入中芯国际产线进行验证,填补了国产8英寸CMP设备在集成电路制造生产线的运行空白。
2020年至2022年,晶亦精微实现营业收入分别为9,万元、21,万元和50,万元,净利润分别为-万元、1,万元和12,万元,经营规模、利润规模均快速增长。
笔者选取了美国应用材料、日本荏原、华海清科及晶亦精微几家CMP设备厂商进行业绩对比,以供半导体投资者和行业人员参考。
与当前美国应用材料和日本荏原在全球CMP市场的垄断情况一样,无论营收还是净利润方面,美国应用材料和日本荏原都处于遥遥领先的状态。
当然,华海清科和晶亦精微主要专注在CMP设备领域,而美国应用材料是全球最大的半导体设备供应商之一,除CMP设备外,还生产原子层沉积设备、化学薄膜沉积设备、电化学沉积设备、物理薄膜沉积设备、刻蚀设备、快速热处理设备、离子注入机等。日本荏原是日本和中国台湾的CMP设备最大供应商,还是世界上最大的泵制造商之一,除生产CMP设备外,还包括干式真空泵、电镀系统、气体减排系统等,产品结构多元化,在原材料采购的议价能力、抗风险能力等方面都具备优势。
目前,华海清科也已经扩展了减薄设备、湿法设备、金属膜厚测量设备,同时布局了关键耗材与维保服务、晶圆再生等业务并初显成效。晶亦精微则尚处于发展初期,主打产品为8英寸CMP设备,产品结构相对单一,抗风险能力较弱。
8英寸市场空间有限,12英寸产品尚未实现营收
从技术实力来看,美国应用材料的CMP设备已经应用于最先进的3nm制程工艺;日本荏原也应用于部分材质的3nm制程工艺;而华海清科已实现28nm制程的成熟产业化应用,14nm制程工艺技术处于验证中;晶亦精微方面,已经完全覆盖8英寸制程工艺技术,但2021年研制出首台12英寸CMP设备后,至今尚未实现收入。
不过,华海清科虽然8英寸和12英寸CMP设备均已完成量产,但产品主要聚焦于12英寸CMP设备及国内市场。而晶亦精微是国内唯一实现8英寸CMP设备境外批量销售的设备供应商,已在中国台湾实现批量销售,2020年至2022年,公司境外销售金额分别为1,万元、10,万元和5,万元,主要客户为联华电子和世界先进。
伴随着全球晶圆产业不断向前发展,具有更高生产效率和更低单位耗材的12英寸已经逐渐成为了主流尺寸。因此,全球范围内很少再有新的8英寸纯晶圆代工厂出现,8英寸设备市场空间也有限,这或许也是晶亦精微境外收入波动较大的原因之一。
此外,由于8英寸CMP设备市场工艺技术成熟,价格和技术难度远低于12英寸设备。
以华海清科披露的设备单价来看,其300系列产品2019年至2021年平均价格分别为1624万元、万元及万元,而200系列产品2020年和2021年的平均价格分别为万元和1155万元,价格差异较大。
晶亦精微方面,8英寸CMP设备2020年至2022年平均价格为万元、万元、万元。对比来看,在8英寸CMP设备方面,晶亦精微的平均价格也不如华海清科。
国产替代初见成效,技术追赶仍路漫漫
值得一提的是,伴随着多数国际主流半导体设备厂商将资源更多地投入在12英寸设备研发及生产上,不再制造8英寸厂晶圆设备,同时叠加二手设备资源枯竭,就给本土8英寸设备厂商提供了市场机会。
当前,包括华海清科、晶亦精微、杭州众硅等厂商都在参与8英寸CMP设备市场的竞争,相对12英寸CMP设备面临的国际竞争压力较小,但后者才是被美国应用材料和日本荏原所占据的主流市场,进口替代空间更大。
从CMP的市场规模来看,根据SEMI数据,2020年至2022年,全球CMP设备市场规模分别为亿美元、亿美元和亿美元,其中中国大陆CMP设备市场规模分别为亿美元、亿美元和亿美元。
以销售数据推算,2020年至2022年,华海清科在中国大陆的CMP设备市场占有率约为%、%和%;而晶亦精微在中国大陆的CMP设备市场占有率约为%、%和%,不过,晶亦精微还有部分境外收入,因此其在中国大陆的CMP设备市场份额低于上述比例。
尽管在华海清科、晶亦精微、杭州众硅等本土厂商的努力下,CMP设备的国产化率越来越高。但根据海关总署统计,中国2022年化学机械抛光设备进口金额高达亿美元,也就是说,美国应用材料和日本荏原在中国地区的CMP设备市场仍占据大部分份额,在全球市场更是处于垄断地位。
由此看来,本土厂商无论是在产品结构、技术实力,还是市场地位等方面都与国际CMP设备巨头还存在不小的差距,因此技术追赶之路还任重道远。
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