半導體設備及零部件國產替代加速
近日,在美國持續施壓對華禁運關鍵半導體技術的情況下,荷蘭政府正準備對半導體設備實施新的出口限制。荷蘭光刻機大廠ASML通過官網發布了《關于額外出口管制的聲明》,強調荷蘭政府的出口管制并不涉及所有浸沒式光刻設備,只涉及“最先進”設備。
業內人士表示,目前半導體設備行業空間廣闊,國產化進程有望加速推進。建議重點關注設備低國產化率環節的突破,檢測量測設備、涂膠顯影設備、PECVD設備等國產化率仍不足10%,海外多邊限制背景下國產替代訴求迫切,低國產化率環節有望迎來加速突破,給相關廠商該部分業務帶來強業績彈性。
事件驅動 荷蘭對光刻機出口進一步限制
3月8日,荷蘭宣布正式加入美國在半導體行業中對中國的限制行列,同時荷蘭光刻機大廠ASML通過官網發布了 《關于額外出口管制的聲明》,強調荷蘭政府的出口管制并不涉及所有浸沒式光刻設備,只涉及“最先進”設備。ASML將“最先進”設備定義為TWINSCANNXT:2000i及之后的浸沒式光刻系統。
根據ASML官網,TWINSCANNXT:1980Di是管制之外制程較為先進的光刻設備,可以滿足38nm以上的制程工藝,但實際理論上可以滿足14-28nm的工藝生產,只是步驟更為復雜,成本更高。對于國內的晶圓廠來說,如果在荷蘭的限制之外,仍然能夠采購到滿足14-28nm工藝的光刻機設備,那么國產線的推進仍舊可以繼續,晶圓廠的擴張有望重回正軌。
根據2022年財報,2022年公司共出貨345臺光刻系統,其中有81臺浸沒式DUV光刻機(ArFi),占比為23%。所有產品中,29%銷往韓國,14%銷往中國,銷往美國的只有7%。出口受到限制,ASML收入或將受到干擾。
目前國內大部分產線不受荷蘭光刻機出口限制影響。在中國與ASML有直接供應關系的企業主要是芯片制造商,有中芯國際、華力半導體、長江存儲等中國企業,還有三星的西安工廠、臺積電南京廠、英特爾大連廠、無錫SK海力士廠等外資企業。根據公開報道,目前全國各地建設的半導體廠約有數百家,除了頭部的半導體廠,真正能用上浸潤式DUV的工廠并不多,整體的建設處于尚未形成規模效益的初期階段,月產能達到數十萬片晶圓的產線是非常少的。同時,這些產線不涉及先進芯片,主要用于生產技術相對成熟的芯片。
光刻機是制造芯片的核心裝備,制造難度極大,國產光刻機仍較為落后。目前高端光刻機制造領域,全球只有少數幾家公司能掌握。
事件解讀 半導體設備國產化亟待突破
光刻機是集成電路制造的核心設備之一,制造難度極高。光刻是決定集成電路集成度的核心工序,光刻即將電路圖形信息從掩模版上保真傳輸、轉印到半導體材料襯底上,其基本原理是,利用涂敷在襯底表面的光刻膠的光化學反應作用,記錄掩模版上的電路圖形,從而實現轉印的目的。
光刻機發展至今,經歷了5代產品的迭代,已從最初的g-line,i-line歷經KrF、ArF發展到了如今的EUV。全球TOP3光刻機廠商2021年銷量結構中,EUV、i-line、ArFi、KrF、ArF、設備分別占比9%、32%、18%、36%、5%。
從技術角度看,光刻機等半導體設備存在較高的技術壁壘。半導體設備是由成千上萬的零部件組成的復雜系統,將成千上萬的零部件有機組合在一起實現精細至nm級別的操作;保障設備在nm級別的操作基礎上的超高良率;保障設備在實現以上兩個要求的基礎上長時間穩定的運行。因此,半導體設備尤其是光刻機,與半導體先進制程的突破和良率的提升緊密相關,以光刻機為首的半導體設備國產化亟待突破。
目前,半導體設備整體國產化率整體僅15%左右,在新型舉國體制背景下,下游晶圓廠有望加速導入國產設備,有以成本和良率換國產化率的可能,因此國產化率存在潛在超預期機會。整體來看,即使今年國內資本開支受到外部設備管制的負面影響,但國產化率的加速提升有望對沖掉資本開支下行的負面影響,半導體設備廠商依然有望在今年迎來加速式成長。
2021年全球半導體市場規模達5950億美元,同比增長26.3%,未來5G及汽車電子化的發展,有望帶動半導體行業進入新的增長期,預計2026年全球半導體市場規模將達到7900億美元,維持6%左右的年均復合增速。晶圓制造材料包括硅片及硅材料、光掩膜、電子氣體、光刻膠及配套試劑、CMP拋光材料、工藝化學品及靶材等。從近幾年半導體材料、設備的需求占比來看,產業轉移確實能帶動本地配套需求的提升,我國半導體材料市場規模占全球的比重由2006年的6%提升到2020年的18%,半導體設備市場規模占全球比重也有望由2016年的16%提升到25%。內資晶圓廠的崛起將帶動國內半導體材料需求的提升,而高對外依存度將為國內半導體材料企業提供更為廣闊的發展空間。
投資思路 關注制造-設備-零部件全產業鏈自主企業
東方證券認為,荷蘭政府最新限制局限于7nm及以下制程,中國10nm及更成熟制程光刻機的進口不受本次限制影響。目前半導體設備行業空間廣闊,國產化進程有望加速推進。
建議重點關注設備低國產化率環節的突破,檢測量測設備、涂膠顯影設備、PECVD設備等國產化率仍不足10%,海外多邊限制背景下國產替代訴求迫切,低國產化率環節有望迎來加速突破,給相關廠商該部分業務帶來強業績彈性。建議關注國內半導體設備領先企業中微公司、精測電子、芯源微、拓荊科技、北方華創等。
天風證券表示,在光刻機國產化道路上,零部件也是不可忽視的重要環節。在光刻機零部件中,KBBF晶體主要用來制造深紫外激光器,而光刻機就是深紫外激光器的高端應用市場。2013年,我國研制的全球首個深紫外固態激光器通過驗收,成為當時全球唯一能夠制造實用化深紫外全固態激光器的國家,為國產DUV光刻機行業發展奠定堅實基礎。而光學透鏡則是保證光刻機高成像質量的關鍵組件,我國的茂萊光學的DUV光學透鏡已經在給上海微電子供貨,助力我國半導體光刻機國產化。
信達證券指出,多事件催化半導體回升預期,制裁情況趨于明朗,國內對半導體產業支持力度逐步加大,國產化仍然是國內半導體設備產業發展的主旋律。年初以來由于美國制裁升級,市場悲觀預期仍存,半導體設備板塊估值處于歷史底部區間。近期伴隨ASML發布聲明回應額外出口管制、國務院重組科學技術部及組建中央科技委等催化事件,市場信心有望逐步筑建,長期來看國產替代仍是行業投資主線,建議關注半導體設備、零部件和材料板塊。
此外,中信證券提出,國內成熟制程有望正常推進擴產,短期關注若國內擴產和國產化進度超預期可能性下受益的相關設備、零部件公司。關注半導體制造-設備-零部件全產業鏈自主化,如芯源微、拓荊科技、中微公司、北方華創、富創精密、盛美上海、華海清科、中芯國際、至純科技等。
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