從中長(zhǎng)期趨勢(shì)看，產(chǎn)能擴(kuò)建依舊是主旋律。結(jié)合全球設(shè)備廠商各項(xiàng)數(shù)據(jù)及業(yè)界觀點(diǎn)，目前設(shè)備已成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中業(yè)績(jī)確定性最強(qiáng)的細(xì)分領(lǐng)域，設(shè)備廠商對(duì)未來(lái)發(fā)展預(yù)期較為看好，擴(kuò)產(chǎn)意愿普遍較強(qiáng)。Zhnesmc

但是，設(shè)備廠商也很焦灼。據(jù)TrendForce集邦咨詢6月下旬表示，半導(dǎo)體設(shè)備交期面臨延長(zhǎng)至18~30個(gè)月不等的困境。業(yè)界消息顯示，如果不能有更多設(shè)備的供應(yīng)，額外新增產(chǎn)能的開(kāi)出將遙遙無(wú)期。由此，“拿下那臺(tái)設(shè)備”成為了當(dāng)下各大晶圓代工廠在這場(chǎng)芯片產(chǎn)能競(jìng)賽中能否取勝的關(guān)鍵。Zhnesmc

本文在此主要討論的是以下問(wèn)題，設(shè)備為何供應(yīng)不上和其可探討的解決措施，以及中國(guó)大陸設(shè)備廠商發(fā)展的具體情況。Zhnesmc

設(shè)備為何持續(xù)供應(yīng)不上？

半導(dǎo)體設(shè)備短缺最早可在2020年看出端倪。業(yè)界消息反饋，疫情爆發(fā)前，設(shè)備交期在3到6個(gè)月之間；到了2021年Q1季度，交貨周期拉長(zhǎng)到了10個(gè)月。2021年Q3季度開(kāi)始，交貨周期進(jìn)一步延長(zhǎng)至12~14個(gè)月。發(fā)展至今，半導(dǎo)體設(shè)備交期面臨延長(zhǎng)至18~30個(gè)月不等的困境。Zhnesmc

設(shè)備交期逐步拉長(zhǎng)的背后，是設(shè)備長(zhǎng)期缺芯、缺部件以及超預(yù)期的設(shè)備需求的多重困境。而追其深層原因，則可以看到復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)鏈芯片供應(yīng)及分配問(wèn)題。Zhnesmc

缺芯怪圈：缺芯需擴(kuò)產(chǎn)，擴(kuò)產(chǎn)要設(shè)備，設(shè)備也缺芯Zhnesmc

毫無(wú)疑問(wèn)，當(dāng)前設(shè)備生產(chǎn)的最大掣肘是缺芯。據(jù)悉，常見(jiàn)的半導(dǎo)體制造設(shè)備如刻蝕機(jī)、等離子注入機(jī)、CMP等需要搭載少量芯片維持作業(yè)。從體量看，設(shè)備領(lǐng)域所需芯片在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)中占比微乎其微，而只有最先進(jìn)的設(shè)備（如光刻機(jī)）需要的芯片數(shù)量及種類才會(huì)越多。Zhnesmc

但是據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈消息反饋，目前設(shè)備領(lǐng)域所需的工業(yè)MCU、FPGA、嵌入式處理器和其他關(guān)鍵芯片供應(yīng)緊張，部分芯片已斷供許久。今年5月業(yè)界消息顯示，工業(yè)控制芯片短缺可能會(huì)持續(xù)到2023年底，而相關(guān)供應(yīng)商如意法半導(dǎo)體、英飛凌、恩智浦、瑞薩等在物以稀為貴驅(qū)使下，也在今年二季度提高了芯片價(jià)格。Zhnesmc

矛盾現(xiàn)狀：零部件短缺，廠商擴(kuò)產(chǎn)意愿卻不高Zhnesmc

設(shè)備除了缺芯外，還十分缺乏零部件。今年上半年，ASML、應(yīng)用材料、KLA等頭部設(shè)備廠商已發(fā)出警告，部分關(guān)鍵機(jī)臺(tái)需要等待18個(gè)月。因?yàn)閺溺R頭、閥門和泵到微控制器、工程塑料和電子模塊等零件全都缺。Zhnesmc

但是，許多零部件廠商的擴(kuò)產(chǎn)意愿卻不高。談及主要原因，一方面是目前下游需求量大，零部件廠商在手訂單指向飽和。企業(yè)考慮到如若擴(kuò)產(chǎn)，其所需要承擔(dān)的設(shè)備投資負(fù)擔(dān)過(guò)重，而未來(lái)還可能需要承擔(dān)產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，在缺芯影響下，即便零部件廠商造出了零部件，也無(wú)法搭載芯片以成品交付設(shè)備廠。綜合考慮下，或選擇維持現(xiàn)狀。Zhnesmc

現(xiàn)實(shí)碰撞：不足的供應(yīng)與超預(yù)期的需求Zhnesmc

近兩年晶圓廠高漲的擴(kuò)產(chǎn)熱情造成了對(duì)設(shè)備超預(yù)期的需求。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2020年至2024年期間，全球?qū)⒂?6家新晶圓廠或大型晶圓廠擴(kuò)建項(xiàng)目投產(chǎn)，2022年全球晶圓廠設(shè)備總支出將超過(guò)800億美元，全球晶圓廠設(shè)備支出有望連續(xù)三年創(chuàng)下歷史新高。Zhnesmc

但是，在設(shè)備廠商接連翻番的股價(jià)，以及亮眼的財(cái)報(bào)背后隱藏的是甜蜜的煩惱。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，全球大部分設(shè)備廠商在手訂單已接近飽滿，產(chǎn)能趨向飽和，望“單”興嘆者眾。Zhnesmc

結(jié)合各大設(shè)備廠商2021年的財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)顯示，全球營(yíng)收前五企業(yè)為應(yīng)用材料、ASML、東京電子、泛林集團(tuán)以及科磊。以上五家設(shè)備廠商總營(yíng)收占據(jù)了全球設(shè)備市場(chǎng)大半份額，頭部效應(yīng)明顯。Zhnesmc

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△圖片來(lái)源：全球半導(dǎo)體觀察根據(jù)公開(kāi)信息整理Zhnesmc

今年一季度以來(lái)，上述廠家官方消息顯示，目前其設(shè)備訂單均已飽滿，新增訂單堆積嚴(yán)重，其中ASML積壓訂單創(chuàng)歷史新高。上述廠商均表述，受缺芯、零部件短缺影響較大，企業(yè)遞延收入大幅增加。據(jù)悉，泛林半導(dǎo)體遞延收入已超過(guò)20億美元。Zhnesmc

另外，設(shè)備不能按時(shí)交付也給設(shè)備廠商帶來(lái)了一系列的成本上升問(wèn)題。泛林半導(dǎo)體首席執(zhí)行官Timothy M. Archer稱，其面臨著物流和運(yùn)費(fèi)上漲、鎳/鋁等大宗商品推動(dòng)的原材料，以及集成電路成本的增加等問(wèn)題。應(yīng)用材料首席財(cái)務(wù)官Brice Hill也提到其庫(kù)存和發(fā)貨成本不斷上升，導(dǎo)致了公司毛利率的下降。Zhnesmc

目前，距離晶圓代工廠產(chǎn)能大規(guī)模落地還有一段時(shí)間，設(shè)備需求仍然持續(xù)上升。疊加芯片零部件繼續(xù)短缺情況，即便代工廠商還想要更多的設(shè)備，設(shè)備廠商們也有心無(wú)力了。Zhnesmc

試論設(shè)備芯片供應(yīng)的可行舉措

對(duì)于設(shè)備廠商而言，問(wèn)題的核心關(guān)鍵在于，其所短缺的芯片不僅僅設(shè)備領(lǐng)域各同行在爭(zhēng)搶，汽車廠商等其他廠商也十分亟需，且他們需要的數(shù)量十分巨大。而設(shè)備廠商并沒(méi)有取得芯片的優(yōu)先權(quán)，即便是在當(dāng)下全球擴(kuò)產(chǎn)的大勢(shì)下。Zhnesmc

所幸，上述問(wèn)題已經(jīng)在供應(yīng)鏈中顯現(xiàn)，近期，業(yè)界逐漸出現(xiàn)了“優(yōu)先滿足設(shè)備芯片供應(yīng)”的聲音，部分廠商也采取了或自研、或并購(gòu)零部件供應(yīng)商等措施解決缺芯問(wèn)題。Zhnesmc

首先是設(shè)備端廠商的自救。應(yīng)用材料總裁兼CEO Gary Dickerson在2022財(cái)年第二季度財(cái)報(bào)電話會(huì)議上表示，應(yīng)用材料正在通過(guò)和供應(yīng)商加強(qiáng)聯(lián)系、跟蹤客戶需求等方式解決短缺問(wèn)題,這樣不僅和供應(yīng)商加強(qiáng)合作，還設(shè)立了能夠克服零部件短缺的方案，將在未來(lái)幾年加速產(chǎn)品交付效率。Zhnesmc

東京電子在此問(wèn)題上的解決方式則有著明顯的借鑒意義。近日，東京電子高管在財(cái)報(bào)會(huì)議上表示，東京電子和供應(yīng)商聯(lián)系較為緊密，且大多數(shù)供應(yīng)商都在其工廠附近設(shè)有辦事處。東京電子目前每六個(gè)月舉行一次生產(chǎn)更新會(huì)，向供應(yīng)商分享長(zhǎng)期的市場(chǎng)趨勢(shì)，并在去年9月成立了企業(yè)生產(chǎn)部門，專注于解決零部件短缺問(wèn)題。Zhnesmc

此外，包括ASML、應(yīng)用材料等國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備大廠嘗試通過(guò)自身技術(shù)攻克，或是并購(gòu)上游廠商將關(guān)鍵零部件掌握在自己手里。Zhnesmc

芯片制造端也有所回應(yīng)。微控制器芯片的制造商Microchip Technology Inc.首席執(zhí)行官Ganesh Moorthy表示，公司現(xiàn)在將芯片設(shè)備供應(yīng)商視為優(yōu)先客戶，并且如果任何設(shè)備制造商發(fā)現(xiàn)某個(gè)特定的Microchip產(chǎn)品是自己的瓶頸，該產(chǎn)品就會(huì)被列入公司的優(yōu)先名單。Zhnesmc

短期來(lái)看，設(shè)備供應(yīng)緊張問(wèn)題無(wú)法快速解決，但是供應(yīng)端的調(diào)整協(xié)商會(huì)為行業(yè)發(fā)展積攢一定的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展有所裨益。Zhnesmc

設(shè)備之爭(zhēng)焦點(diǎn)：光刻機(jī)花落誰(shuí)家

如果說(shuō)多數(shù)設(shè)備的獲得對(duì)于當(dāng)下的產(chǎn)能擴(kuò)建起著先發(fā)作用，那么光刻機(jī)的爭(zhēng)奪則意味著對(duì)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)技術(shù)的掌控程度，因此當(dāng)下設(shè)備之爭(zhēng)高度聚焦于光刻機(jī)爭(zhēng)奪上。Zhnesmc

據(jù)TrendForce集邦咨詢表示，設(shè)備缺貨以DUV光刻機(jī)情況最為嚴(yán)重，其次為CVD/PVD沉積及蝕刻等。隨著架構(gòu)從FinFET結(jié)構(gòu)過(guò)渡到GAAFET結(jié)構(gòu)技術(shù)節(jié)點(diǎn)，先進(jìn)節(jié)點(diǎn)之爭(zhēng)劇烈，EUV光刻機(jī)的爭(zhēng)奪也成為焦點(diǎn)。Zhnesmc

由于ASML在光刻設(shè)備上一家獨(dú)大，其光刻機(jī)供貨情況牽動(dòng)著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。在當(dāng)下設(shè)備嚴(yán)重缺芯缺零件下，ASML情況也十分膠著。Zhnesmc

官方消息顯示，2021年，ASML共銷售光刻機(jī)309臺(tái)，其中EUV光刻機(jī)42臺(tái)。2022年，ASML預(yù)計(jì)能夠生產(chǎn)和交付EUV光刻機(jī)55臺(tái)、DUV光刻機(jī)240臺(tái)。今年，ASML收到的EUV光刻機(jī)訂單已超過(guò)100臺(tái)，DUV的訂單也已經(jīng)積壓了500多臺(tái)。據(jù)ASML預(yù)計(jì)，公司在2024年才能將積壓訂單消化完畢。Zhnesmc

ASML官方表示，ASML的元件中有85%是由公司和供應(yīng)鏈共同研發(fā)，其應(yīng)用的材料和產(chǎn)品均是獨(dú)一無(wú)二。目前，ASML擁有700家產(chǎn)品相關(guān)供應(yīng)商，其中200家是關(guān)鍵供應(yīng)商。因此，ASML能否順利快速提升產(chǎn)能，還將很大程度上取決于供應(yīng)鏈合作伙伴能否持續(xù)跟進(jìn)。Zhnesmc

今年6月末三星已官宣量產(chǎn)3納米芯片，而臺(tái)積電也將在下半年開(kāi)始量產(chǎn)3納米。但近日，臺(tái)積電方暗示4nm、3nm等產(chǎn)能將趨于緊張，原因顯示可能是先進(jìn)制造設(shè)備到貨延期，這直接指向DUV和EUV光刻機(jī)。業(yè)界猜測(cè)，受到光刻機(jī)設(shè)備短缺影響，近兩年先進(jìn)工藝產(chǎn)能或面臨緊缺。Zhnesmc

國(guó)產(chǎn)設(shè)備迎來(lái)發(fā)展黃金期

據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）近期發(fā)布的最新報(bào)告顯示，2021年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備銷售額增至1026億美元的歷史新高，年增44%，中國(guó)再次成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)。Zhnesmc

中國(guó)大陸設(shè)備廠商近兩年業(yè)績(jī)可謂出彩。雖然在營(yíng)收體量上，大陸設(shè)備廠商與全球頭部企業(yè)存有較大差距。但值得注意的是，中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備公司2021年及2022年一季度營(yíng)收同比增長(zhǎng)普遍高于國(guó)外設(shè)備企業(yè)。Zhnesmc

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△圖片來(lái)源：全球半導(dǎo)體觀察根據(jù)公開(kāi)信息整理Zhnesmc

與國(guó)外設(shè)備廠商深受缺芯、零部件供應(yīng)緊缺影響情況不同，大陸廠商受該因素影響較小。其中北方華創(chuàng)和中微公司等企業(yè)超額采購(gòu)保障供給，以及重視本地產(chǎn)業(yè)鏈條搭建、加強(qiáng)國(guó)產(chǎn)替代等方法收效較大。Zhnesmc

以北方華創(chuàng)為例，根據(jù)其財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)顯示，2021年其采購(gòu)總額為176億元，為該年50億原材料成本的3倍之多，而今年Q1末，北方華創(chuàng)的存貨繼續(xù)創(chuàng)新高，表明該公司在手訂單充沛，下游需求依舊旺盛。Zhnesmc

此外，顧慮于全球設(shè)備供應(yīng)鏈的不確定性，大陸半導(dǎo)體企業(yè)將更多目光投向本地零部件及設(shè)備供應(yīng)鏈，大陸廠商借此獲得更多的驗(yàn)證機(jī)會(huì)。Zhnesmc

據(jù)中微公司消息，其在全球共有700余家供應(yīng)商，活躍的有450余家。其刻蝕機(jī)的零部件國(guó)產(chǎn)化程度達(dá)60%，MOCVD設(shè)備國(guó)產(chǎn)化情況達(dá)80%。官方消息顯示，其較高的國(guó)產(chǎn)化程度，是中微公司在材料費(fèi)漲價(jià)、運(yùn)輸時(shí)間推遲的情況下，至今仍保持100%的產(chǎn)品運(yùn)出和準(zhǔn)時(shí)的關(guān)鍵。Zhnesmc

另外，大陸設(shè)備市場(chǎng)的旺盛還體現(xiàn)在了今年上半年設(shè)備招標(biāo)中標(biāo)數(shù)據(jù)上，通過(guò)對(duì)中國(guó)國(guó)際招標(biāo)網(wǎng)招標(biāo)情況進(jìn)行梳理，可明顯發(fā)現(xiàn)大陸半導(dǎo)體廠的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率有所提高。Zhnesmc

據(jù)悉，2022年上半年大陸主要晶圓廠共開(kāi)標(biāo)765臺(tái)工藝設(shè)備。按照不同工藝設(shè)備開(kāi)標(biāo)數(shù)量從高到低排列，前五名分別爐管設(shè)備（119臺(tái)）、薄膜沉積設(shè)備（142臺(tái)）、刻蝕設(shè)備（90臺(tái)）、清洗設(shè)備（86臺(tái)）、前道檢測(cè)設(shè)備（64臺(tái)）。從企業(yè)看，上海積塔半導(dǎo)體、華虹半導(dǎo)體、燕東微電子開(kāi)標(biāo)數(shù)量名列前三。Zhnesmc

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而結(jié)合中標(biāo)數(shù)據(jù)看，2022年上半年大陸主要設(shè)備廠共中標(biāo)379臺(tái)工藝設(shè)備。前五名分別為濕法清洗設(shè)備（81臺(tái)）、刻蝕設(shè)備（70臺(tái)）、薄膜沉積設(shè)備（47臺(tái)）、爐管（45臺(tái)）、涂膠顯影設(shè)備（35臺(tái)）。中標(biāo)較多的前五名大陸廠商為北方華創(chuàng)、中微公司、拓荊科技、芯源微、盛美上海。Zhnesmc

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綜合數(shù)據(jù)看，大陸設(shè)備廠商在薄膜沉積、刻蝕、濕法清洗、涂膠顯影等環(huán)節(jié)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。其中，在刻蝕設(shè)備上，北方華創(chuàng)和中微公司上半年合計(jì)中標(biāo)60余臺(tái)，遠(yuǎn)超泛林半導(dǎo)體與東京電子總和。根據(jù)中微公司創(chuàng)始人尹志堯預(yù)計(jì)，在刻蝕設(shè)備領(lǐng)域，未來(lái)國(guó)產(chǎn)率有望達(dá)到50%。Zhnesmc

總體來(lái)看，大陸設(shè)備廠商在這兩年迎來(lái)了發(fā)展的黃金時(shí)期，在薄膜沉積、刻蝕、清洗、涂膠顯影、拋光等領(lǐng)域多點(diǎn)開(kāi)花，國(guó)產(chǎn)化率有所上升，并帶動(dòng)了零部件在內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。Zhnesmc

結(jié)語(yǔ)

產(chǎn)業(yè)鏈各細(xì)分領(lǐng)域周期起伏早有跡象，當(dāng)下現(xiàn)象是對(duì)此前業(yè)界變動(dòng)的后續(xù)反應(yīng)，機(jī)遇挑戰(zhàn)均蘊(yùn)藏其中。如今設(shè)備領(lǐng)域持續(xù)景氣上行，總體來(lái)看未來(lái)兩年仍舊是高速發(fā)展期，各國(guó)設(shè)備廠商僅僅盯著這塊大肉，這或可成為我國(guó)設(shè)備發(fā)展長(zhǎng)河中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，能否迎來(lái)關(guān)鍵變局呢？我們拭目以待。Zhnesmc