半導體零部件精密加工,半導(dǎo)體產業國產替代新機會的(de)企業加速發展
04-12-2024
  半導體零部件精密加工,半導體產業國產替代新機會的企業(yè)加速發(fā)展
  隨著科技的飛速發展,半導(dǎo)體產業已成為現代電子信息產(chǎn)業的(de)核心。在這一領(lǐng)域,半導(dǎo)體零部件的精密加工技術更是決定產品質量與性能的關鍵(jiàn)因素。近(jìn)年(nián)來,我國(guó)半導體精密加工產(chǎn)業迎來了國產替代的新機遇,不(bú)僅為產業發展注入了新的活力,也為我國在全球半導體市(shì)場的地位提升提供了有力支撐。
  一、半導體零部件精密加工產業的重要性
  半導體零部件是構成半導體器件的基礎,其加工(gōng)精度和質量直接(jiē)關係到(dào)整個半導體產(chǎn)品的性能。精密加(jiā)工技術涵蓋(gài)了微納加工(gōng)、超(chāo)精密研磨、拋光等多個環節,對加工設備、工藝和材料都有著極高的要(yào)求。因此,擁有先進的精密加工技術,對於提升我國半導體產業的國(guó)際競爭力具有重要意義。
  二、國產(chǎn)替代新(xīn)機遇(yù)的崛起
  隨著全球半導體市場的(de)格局變化,以及我國半導體產業的快速發(fā)展,國產替代已成為不(bú)可逆轉的趨勢。在半導體(tǐ)零部件精密加工領(lǐng)域,國內企業通過技術創新和產業升級,不斷提(tí)升自身實力,逐步打破(pò)了國外技術壟斷,為(wéi)我國(guó)半導體產業的發展(zhǎn)贏得了更多的(de)話語權。
  三、國產替代帶來的挑戰與機遇
  國產替(tì)代雖然帶來了新的發展機遇(yù),但同時也麵臨著(zhe)諸多(duō)挑戰。技術上的(de)差距、市場(chǎng)認知的不足、國際(jì)競爭的壓力等(děng),都是國內企業需要(yào)麵對的問題。然而,正是(shì)這些挑戰,激(jī)發了國內企業的創新(xīn)潛(qián)能,推動了產業(yè)技術的不(bú)斷進步。通過(guò)加大研發投入、優化產業結構、拓展應用領域等(děng)措施,國內企業有望在半導體零(líng)部件精密加工領域實現更大規模(mó)的國產替代。
  四、未來展(zhǎn)望
  展望未來,隨著國內半導體精密加工技術的不斷突破和市(shì)場需求的持續增長,我國半導體零部(bù)件精密加工產業將迎來更加廣闊的發展空間。同時,隨著國產(chǎn)替代的深入推進,國內企業將有更多(duō)機會參與到全(quán)球半導體市場的競爭(zhēng)中,為推動我國半導體產業的全麵升級提供有力支撐。
  在半導體零部件精密加工(gōng)產業中,國產替(tì)代新機遇的崛起不僅為國內企業提供了寶貴的發(fā)展機(jī)會,也(yě)為我(wǒ)國在全球半導體市場的地位提升打下了堅實基礎。我們有理由(yóu)相信,在(zài)不遠的將來,我國半導體精密加工(gōng)產業將在國(guó)際舞台上展現出更加耀眼的光(guāng)芒。
  半導體零部件是半導體設備實現其核心工藝功能(néng)的基礎,是半導體產業發展的基石之一,是典(diǎn)型的“卡脖子”領域。半導體零部件細分市場多,單一市場(chǎng)規模小、技術(shù)壁(bì)壘高、產業人才稀缺,全球主要供應(yīng)商集中在(zài)歐(ōu)美日(rì)企業,不利於我國半導體(tǐ)產業的供應鏈安全和(hé)產業發展。
  近年來隨著下遊我國國產(chǎn)半導體設備實(shí)現突破,各類設備國產化率不斷提高,設(shè)備產量的(de)持續提升(shēng)帶動上遊國產零部件行業的發展,帶來投資機會。
  01
  基本概念
  半導體零部件是(shì)半導體設備的核心,設(shè)備性(xìng)能由零部件決定。
  半導(dǎo)體零部件是指在材(cái)料、結構、工藝、品質和精(jīng)度、可靠性及穩定性等性能方麵達(dá)到了半導(dǎo)體設備技術(shù)要求的零部件,是半導體設備的基礎和核心,直接決(jué)定著設備的可靠性和穩定性。半導體設備廠(chǎng)商的成本構成中,80%-90%為直接材料,這其中絕大多數為零部件。半導體設備企業的生產過程主要為組裝生產,真正核心的技術工藝要求需要以精密零部件作為載體(tǐ)來實現。因此,半導體設備零部件對於半導(dǎo)體設備能否實現(xiàn)性能指(zhǐ)標非常關鍵。
  按照商業模式分類,半導體零部件可以分為(wéi)精密(mì)機加件和通用外購件。精(jīng)密機加件(jiàn)由半導體設(shè)備公司自行設計(jì),委外加工生產。這種合作(zuò)模式下,真正(zhèng)核心的技術掌握在設備廠商手中,生(shēng)產企(qǐ)業(yè)創(chuàng)造的附加值有限,且限製了(le)拓展客戶的空間。通用外購件是半導體設備(bèi)企業和下遊(yóu)晶圓廠(chǎng)認可的通用型、標準化零部(bù)件,可用於(yú)不同設備公司的不同設備,也會被(bèi)用作產線上的備用耗材。這種(zhǒng)零部件企業自身掌握核心技術,產品迭代能夠推動(dòng)產業進步。從投資角度,應當(dāng)聚焦生產通用外購件的企業(yè)。
  對於通用(yòng)外購件模式的零部件,按照材料和功能可以分為十二大類(lèi)。包(bāo)括矽(guī)/碳化矽件、石(shí)英件、陶瓷件、金屬件、石墨件、塑料件、真空件、密封件、過濾部件、運(yùn)動部件、電控部件(jiàn)以及其他部件。不同細分領域的難點差異很大(dà),例如,石墨件難點在於表麵處理的工藝和潔淨度控(kòng)製,精密加工(gōng)能力;密封件難點在於材料性質、加工形狀等等。
  資料來源:《半導體零部件產業現狀及對我國發展的建議》(朱晶),華福證券研(yán)究所
  半(bàn)導(dǎo)體設備通常由大量不同品類的零(líng)部件(jiàn)組成。以光刻(kè)機為(wéi)例,最先進的光刻機需要使用超過10萬個零部件。結構相對簡單的化學氣相沉積CVD係統,也(yě)需要包括真空係統(tǒng)、氣體傳輸係統、能量係統、工藝自動控製係(xì)統等一係列部件係(xì)統組成。因此,對於零部件企業(yè)而言,必須拓展不同領域(yù)下遊客戶應用,才能實現業績增長。上遊零部件和下遊設備“多對多”的產業鏈關係(xì),導(dǎo)致了(le)半導體零部件行業市場碎片化的特點,單(dān)一產(chǎn)品的市場空間小,隻能滿足少量企業(yè)生存。因此,半導體零部件行(háng)業企業的後期發展(zhǎn)大多需要通(tōng)過並(bìng)購整(zhěng)合構建多品類的產品線,才能支持企(qǐ)業不斷(duàn)成長。
  除市場空間的製約(yuē)外,半導體零(líng)部(bù)件技術(shù)要求高、不同品類技術差(chà)異大也成為行業的進入門檻。由於半導體零部件應用於精密的半導體製造,所以相較其他行業的基(jī)礎零部件,其尖端技術(shù)密集的特性尤其明(míng)顯,有著精度高、批量小、多品種、尺寸特殊、工藝複(fù)雜、要求極為苛刻等特點。另外,不同類型(xíng)零部件的關鍵技術要求差異巨大,單一企業很難同時掌握多種關鍵技術。以晶圓廠采購零(líng)部件中金額(é)占比超過10%的石英件、射頻(pín)電源、各種泵為例:石英件需要企業長期工藝參數經驗積累;射頻電源需企業在機(jī)電(diàn)技術上實現(xiàn)突破(pò),並針對客戶需求進行專項開發(fā);泵類考驗企業在精密加工和精密控製(zhì)上的能力。
  半導體零部件企(qǐ)業生產過程往往需要兼顧強度、應變、抗腐(fǔ)蝕、電子特性、電磁特(tè)性(xìng)、材料純度等複合功能要(yào)求,具有技術密集、交叉學科的特點。這種跨學科交叉融合的特點,形成了(le)對(duì)產業人才的高(gāo)要求。半導體零部件的研發設計、製造和應用(yòng)涉及到材料(liào)、機(jī)械、物理、電子、精密儀(yí)器等跨學科、多學科的交叉融合,因此(cǐ)對(duì)於複(fù)合型人(rén)才有很大需求。能否找到滿足產業需求的相關人才(cái),成為半導體零部件企業發(fā)展的一大挑戰。
  02
  產業視角
  半導體設備的不斷升級是推進半導體製程前(qián)進的關鍵,帶(dài)動上遊半導體零部件產業持續(xù)增長。
  半(bàn)導體設(shè)備是半導體產業技術進步的源泉。半導體行業遵循“一代技術(shù)、一代工藝、一代設備”的產業規律,半(bàn)導體設備是使半(bàn)導(dǎo)體行業延續“摩爾定律”的瓶頸和關鍵。從半導體製造產業視角(jiǎo)看,半導體設備占半導體下(xià)遊製造投(tóu)資的大頭,占(zhàn)比達到70-80%。根據SEMI統計,2022年全球半導體設備市場規模約1175.7億美元。根據全球半導體設備廠商公開披露信息,半導(dǎo)體設備公司毛利(lì)率一般在40%-45%左右,按成本中約(yuē)80%為零(líng)部件估計,全球半導體零部(bù)件市場規模達到500億美元(yuán)以上。
  半導體(tǐ)零部件決定半導體設備供應鏈(liàn)的穩(wěn)定性和供(gòng)應鏈安全。半導體零部件在產業鏈中的直接客戶為設備廠商、晶圓廠或IDM客戶。在景(jǐng)氣上行階段,零部件的短缺往往製約著設備廠商(shāng)能否按時(shí)交貨。TrendForce數據顯示,2022年上半年,半導體設備交期麵臨延(yán)長至18-30個月不等的困境,究其原(yuán)因,零部件的短(duǎn)缺是重要痛點。
  海外為主的供應鏈疊加美國政策風險影響我(wǒ)國半導(dǎo)體產業安全,國產替代勢在必(bì)行。全球半導體零(líng)部件市場被歐美日企業主(zhǔ)導。據(jù)VLSI數據,全球半導體零部件供(gòng)應商CR10長期穩定於50%,國(guó)內半導體零部件企業尚無參與全球市場競爭的能力,歐美日廠商合計占據海外份額(é)的(de)90%以上。這種供應格局也限製了中國半(bàn)導體設備企(qǐ)業的發展。從海外采購的關鍵(jiàn)零部件設備受采購限製、備貨周期、歧視性政策等影響,國內半(bàn)導體設備企業發展慢。2022年10月7日,美國商務部(bù)產業安全局(BIS)宣布了一係列在《出口管理條例》下針對中國的出口管製新規,BIS這(zhè)項新的半導體出口限製政策涉及到對中國的先進計算、半(bàn)導體先進製(zhì)造進行出口管製;具體要限製美國的半導體設備在國內應用到16/14nm及以(yǐ)下工(gōng)藝節點(非平麵架構)的邏輯電路製造、128層及以上的3D NAND工藝製造、18nm及以(yǐ)下的(de)DRAM工藝製造;對(duì)中國超級計算機或半導體開發或生產(chǎn)最終(zhōng)用途的項目進行限製;限製美國公民支持中國半導體製造或者研發。此次美國商務部產(chǎn)業安全局新(xīn)規明確對半導體先進製程設備、半導體(tǐ)設備零(líng)部件進(jìn)行出口限製,將影響我國下(xià)遊先進半導體芯片的生(shēng)產製造產業(yè)的發(fā)展,因此全(quán)力扶持我國自主可控(kòng)的半導體設備產業及一個安全可靠的(de)供應鏈體係勢在必行。
  03
  市(shì)場分析
  中國半導(dǎo)體零部件產業的發展與(yǔ)下遊(yóu)半導體設備發展息息相關。在過去,半導體設備基本(běn)依賴進口的情況下,海外設(shè)備廠商有自己的配套零部件供應商,國內企業技(jì)術和產業經驗差距大,難以實現商業(yè)突破。沒有上遊產業基礎的情況下(xià),國內設備企業(yè)也難以做到媲美(měi)進口產(chǎn)品(pǐn)的(de)性能,國產設備也遲遲無法實現突破。
  中美之間貿易(yì)和科技競爭改(gǎi)變了半導體產業發展的格(gé)局。在美國收緊對(duì)我國芯片產業鏈核心設備和技術出口的影(yǐng)響下,中國半導體設備企業與國內晶圓廠共同努(nǔ)力,在國(guó)內使用的半導體設備國(guó)產化率快速提(tí)升。
  零部件的生產(chǎn)需要一定的采購規模(mó)的支撐,因此下遊設備產量的逐步擴大對上遊發展至關重(chóng)要。在清洗、CMP、熱處理等部分領(lǐng)域,國產化率超(chāo)過30%,國產企業已經實現立足,並形成了一定的產量規模。在刻蝕、薄膜沉積等市場較(jiào)大的設備領域,國產龍頭公(gōng)司實現了客戶驗證的突(tū)破,隨著(zhe)產量提升逐步帶動上遊零部件產業的發展(zhǎn)。
  資料來源:SEMI,中商產業研究院,國金證券研究所
  國產半導體零部件國產化(huà)剛剛起步。當前在如石(shí)英件、噴淋頭、泵等部分領域國產自給率達到了10%以上,實現了一定程度的國產替代突破,而在一些更(gèng)細分的領域,如閥門、電控等領域,國產化率仍低於(yú)1%。國產化率未實現提(tí)升的根源在於國產半導體設備產業仍處於發(fā)展初期,設備企業關注點在於工藝參數的提升,替換關鍵零部件可能帶來工藝參數的不穩定和(hé)客戶投(tóu)訴風險,因此設備企業在供應鏈上(shàng)趨於保守,對海外成熟(shú)零部件(jiàn)供應鏈依賴度較高。但隨著(zhe)美國BIS新規的影響,國產設備企業已經意識到海外供應鏈的(de)固有風險和脆弱性,正在進一步加強對國產(chǎn)半導體零部件(jiàn)供應商的扶持,加速零部件產品驗證進(jìn)度,盡早實現全國產化零部件的半導體(tǐ)設備的生產。
  資料來源:芯謀(móu)研究,安信證券(quàn)研究中心
  從國產優勢產業升級到半導體級產品,是(shì)零部件重要成長路徑。半導體產品的生產過程與泛半導體領域具有共性,所需要的設備和零部件也具有一定的通用性。在光伏電池和顯示(shì)麵板領域,也需要使用大量(liàng)的類似零部件,隻是對產品的精度(dù)和性(xìng)能要求(qiú)要低於半導體集成電路領域。近年來光伏和麵板行業已逐步發展為我國的優(yōu)勢產業,並帶動上遊精密製造業和零部件產業的發展。相關產業的企業在現有技術(shù)和產量的基礎上,向更(gèng)高端的半(bàn)導體領域升級。
  04
  投資機會和未來展望
  中國半導體(tǐ)產業結構的深刻(kè)變化,特別(bié)是(shì)供(gòng)給(gěi)端的變化是半導體零部件行業投資最核心的邏(luó)輯。零(líng)部件產業(yè)細分市場眾(zhòng)多,把握投資節奏非常(cháng)重要,一定要伴隨(suí)下遊設備國產化的推進節奏,聚焦“卡脖子(zǐ)”的細分領域進行投資。
  製造業產業的發展進步,就是在已(yǐ)經成(chéng)熟的科學原理(lǐ)基礎(chǔ)上(shàng),經過技術與工(gōng)藝上持續的微創新優化,並將這些優化經驗(yàn)成果通過工程學的方式固化為生產線與供應鏈的過程。這個過程既需要產業工人與高級工程師的龐大規模的人才體係,還需要上下遊產業品類完整(zhěng)、快速響應的供應鏈網絡作為支撐。半導體零部件產業是中國發展成為全球最大半導體製造基地的(de)供應鏈基礎,支(zhī)持中國半導體零部件產業發(fā)展,具有(yǒu)重要的戰略意義。
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