晶圓代工及邏輯芯片經歷了衰退周期,復蘇有望于2024年開啟,海外半導體設備廠商將經歷調整期,對先進制程引領的設備市場預期樂觀;芯片及技術主權的重視為國產設備廠商創造機遇,上游零部件亦可獲益。
2023年是半導體產業深度調整的一年,全球半導體市場出現兩位數下滑,晶圓代工市場遭遇挑戰,半導體行業經歷了需求疲軟、庫存高企、價格壓力、產能利用率低等多重壓力。2024年,全球半導體設備市場規模有望迎來復蘇并增長至1053億美元。
貿易保護主義對產業鏈造成沖擊,也為國產廠商的發展添加動力,適用于12英寸晶圓以及更先進工藝的半導體專用設備需求將以更快的速度成長。隨著全球經濟向數字化轉型推進,芯片制造商需要更多研發及資本開支,芯片升級換代將導致設備市場將持續擴大。
疫情引發了持續兩年的全球芯片缺貨及產業過熱,而后受宏觀經濟低迷影響,半導體行業庫存高企,地緣沖突愈演愈烈,引發市場需求的深度修正,2023年行業處于下行周期,晶圓代工全年產值呈雙位數下滑。而作為晶圓代工上游的半導體設備廠商受到的負面影響并不顯著,A股半導體設備公司保持了業績高增長,北方華創2023年新簽訂單超過300億元,其中集成電路領域占比超70%,預計2023實現營業收入209.7億-231.0億元,較上年同期增長42.8%-57.3%;實現扣非歸母凈利潤33億-38億元,同比增長56.7%-80.4%,該公司2022年營業收入同比增長率為51.68%。
中微公司業績快報顯示,2023年其營業總收入為62.6億元,較上年同期增長32.2%;扣非歸母凈利潤為11.9億元,同比增長29.6%;2023年刻蝕設備銷售額約為47億元,同比增長約49.4%;MOCVD設備銷售約4.6億元,同比下降約34%。該公司2022年營業收入同比增長率為52.5%。中微公司2023年新增訂單金額約83.6億元,較2022年的63.2億元增長約32.3%,其中刻蝕設備新增訂單約69.5億元,同比增長約60.1%。
華海清科2023年實現營業總收入25.1億元,同比增長52.1%;實現扣非歸母凈利潤6.2億元,同比增長62.1%。芯源微光刻工序涂膠顯影設備銷售收入約10.7億元,同比增長約40.8%;單片式濕法設備銷售收入約6億元,同比增長約9.1%。盛美上海2023年實現營業收入38.9億元,同比增長35.3%,實現扣非歸母凈利潤8.7億元,同比增長25.8%。
截至2023年三季度末,國內主流半導體設備廠商的合同負債仍不斷增長。半導體產業投資有續進行,大基金二期已向合肥長鑫增資近400億元,有助于國產存儲芯片新一輪的產能擴張。國際半導體產業協會指出,中國將引領半導體行業擴張,預計中國將增加其在全球半導體產能中的份額,并在2024年產能同比增加13%。經歷了2023年的行業收縮后,2024年全球半導體設備市場規模有望迎來復蘇并增長至1053億美元。
盛美上海對中國市場未來幾年的發展充滿信心。2024年,該公司爐管系列產品加入銷售行列,2025年預計Track和PECVD也將加入銷售行列,支撐未來5到8年的成長。該公司設置的戰略目標為實現國內外銷售占比50%,總銷售規模達到350億元。
2024年下游前道晶圓廠復蘇跡象明顯,芯源微前道Track份額持續提升,化學清洗機、臨時鍵合機等新產品不斷推出和放量,公司對2024年簽單持較為積極的態度。
受益于中國客戶的投資增長,東京電子2022年4月至2023年3月收獲了高于預期的營業額,2023年第二季度至第四季度,該公司的銷售額持續攀升,向中國大陸的銷售占比由39.3%增長至46.9%,達到2172億日元。該公司預判,如果中國客戶繼續投入半導體產業,那么前沿DRAM相關設備的投資將于2024年下半年恢復。此外,晶片焊接、芯片接合裝置的量產訂單急速擴大,詢價比預想的高一倍。
與2022年相比,2023年應用材料對中國客戶的凈銷售額保持不變,主要反映在半導體設備投資增長,受美國政府2022年頒布的額外出口法規的影響,以及顯示器制造設備投資減少導致的長協客戶支出減少影響,總體對華的凈銷售額增長被抵消,阿斯麥稱其多年來收到了來自中國客戶的大量訂單,但訂單完成率一直不到50%,如果2024年其他客戶的設備投入不再加速,該公司擬借機提高中國訂單的完成率。
半導體市場仍處于新冠肺炎危機的余波中,疫情期間的大規模刺激措施加速了經濟增長,造成電子行業的供應短缺,隨著疫情的結束,電子產品的終端需求放緩,而供應鏈仍在建立安全庫存,導致了2023年的供應鏈調整。從過去二三十年的歷史規律來看,半導體行業的衰退期通常持續兩三年,此輪衰退大致始于2022年下半年。據預測,全球芯片市場將在2023年后恢復增長,與歷史增長率保持一致,長期市場前景預計不會受到2023年經濟低迷的實質性影響。
電子產品終端需求的波動傳導至設備廠商,得益于客戶對成熟制程的投資,2023年成熟制程的晶圓和邏輯芯片支出同比有所增加。其中,內存客戶的支出同比增速較低,主要由于消費電子產品需求疲軟導致產能擴充推遲。隨著全球經濟向數字化轉型推進,半導體的增速或將超過GDP增速,這是因為行業路線圖變得越來越復雜,芯片制造商需要部署更多的研發,以便從一代芯片升級到下一代芯片。

全球前三大半導體制造商計劃未來幾年的產能投資超過3000億美元,雖然制造商的成本管理十分嚴格,但芯片價格上漲最終可能會轉嫁到終端市場,使相應設備的價格水漲船高。有研究認為,由于客戶對PC、云和人工智能數據中心的支出增加,以及客戶對新技術的持續投資,預計2024年先進制程的代工和邏輯芯片需求將比2023年更強,內存客戶的支出將更高,而由于工業自動化和汽車市場的客戶支出減少,對成熟制造節點的需求預計將更低。2023年,阿斯麥銷售額增長30%,達到了276億歐元,毛利率為51.3%,在2023年確認了53個EUV系統的收入,2022年為40個,DUV系統銷售額從2022年的305臺增加到2023年的396臺。據估算,全球晶圓年產能預計每月增長超過78萬片,阿斯麥計劃2025-2026年將年產能提高到90個EUV 0.33 NA和600個DUV系統,2027-2028年將EUV 0.55 NA產能提高到每年20個系統。
在阿斯麥看來,市場已經觸及谷底,盡管無法預測確切的拐點,但復蘇處于萌芽階段。人工智能、電氣化和能源轉型正在發生,未來幾年大量晶圓廠將開設。該公司認為2025年是一個潛在的強勁增長年,2025-2026年的目標產能是600個DUV和90個EUV工具。該公司預測,到2025年收入約可達到300億至400億歐元,毛利率約為54%-56%,2030年收入約可達到440億至600億歐元,毛利率約為56%-60%。
2023年6月,荷蘭政府公布了有關半導體設備的出口管制新規,于2023年9月生效,專門針對先進芯片的制造技術,包括最先進的沉積和浸沒光刻系統。此外,2023年10月,美國政府公布了最新的美國出口管制條例,其中包括限制向特定國家的某些限定客戶群體運輸成熟的浸沒式光刻系統,各國政府已將注意力轉向確保足夠的半導體供應,以確保技術主權和產業自主。
2021年,全球晶圓收入規模達到126億美元,成熟制程占出貨量的86%,銷售額占76%。成熟制程芯片主要有驅動芯片、CIS/ISP、功率器件等,在顯示面板、消費電子、5G、汽車和工業領域應用廣泛。中國大陸先進制程擴產受到美日荷影響,需提高國產芯片比例,大力推動成熟制程產能擴產。據預測,2023-2027年中國大陸的成熟制程產能占比將由31%增長至39%。
國產替代是推動國內半導體設備不斷提升的主導因素,2020年去膠設備國產化率達到90%以上,清洗、刻蝕、熱處理設備的國產化率為20%左右,PVD、CVD設備的國產化率為10%左右,目前整體國產化率不足20%,不同應用領域對芯片的性能要求及技術參數要求差異較大,適用于12英寸晶圓以及更先進工藝的半導體專用設備需求將以更快的速度成長。
北方華創應用于高端集成電路領域的刻蝕、薄膜、清洗和爐管等數十種工藝裝備實現技術突破和量產應用,工藝覆蓋度及市場占有率均得到提升。中微公司近兩年新開發的LPCVD設備和ALD設備目前已有四款設備產品進入市場,公司新開發的硅和鍺硅外延EPI設備、晶圓邊緣Bevel刻蝕設備、碳化硅功率器件、氮化鎵功率器件、Micro-LED等器件所需的多類MOCVD將會陸續進入市場。華海清科的晶圓再生、CDS和SDS等新業務開發初顯成效。
盛美上海獲得Ultra C碳化硅襯底清洗設備的采購訂單,已于2023年第三季度交付客戶。該公司表示,對市場而言,中高端產品只要做的出來一定有銷路,中國企業只要在技術上不斷前進,未來市場是充足的,中國市場和國際市場一樣,未來幾年都還在成長期。
新冠肺炎引發的居家辦公高峰之后,個人電腦、手機等消費電子增長放緩,而供應鏈在2022年繼續建立安全緩沖,以抵御供應鏈中斷的風險,但受終端消費市場持續萎靡影響,芯片供過于求推高庫存并導致價格持續走低,晶圓代工廠曾一度降低開工率、放緩資本開支。
從歷史規律來看,半導體行業的衰退期通常持續兩三年,此輪衰退大致始于2022 年下半年,全球芯片市場將在2023年后恢復增長。
中芯國際2023年全年資本開支約為74.7億美元,2024年資本開支與2023年大致持平。2023年下半年,市場整體庫存情況有所緩解,高端產品領域出現熱點,但中芯國際相關的手機和消費電子等領域仍然沒有大的回轉,三季度移動產業鏈更新換代,出現急單,開始企穩回升,但由于2024年全年的智能手機和電腦出貨總量只是些許的成長,行業并未全面復蘇。華虹公司2024年8 英寸廠的資本開支在5000萬至1億美元,第一座 12 英寸廠已經建設完畢,第二座 12 英寸廠于2023 年6月開始土建,預計于2024 第三季度完工。以現金流口徑計算,2024-2026 年的設備開支節奏大約是每年投入20億美元。SK海力士2023年資本開支同比減少50%至約10萬億韓元,并預計2024年資本開支同比小幅增長。美光預計2024年晶圓開工率仍將顯著低于2022年的水平,同時預計2024年存儲行業將供小于求。
開源證券認為,先進封裝對光刻、刻蝕等晶圓級設備精度等性能的要求低于前道工藝,國產前道設備廠商向先進封裝領域布局屬于技術降維,對于后道封測設備廠商來說,更先進的封裝工藝對設備要求提升,國產廠商在成品測試、分選等環節技術實力強,相比之下在固晶、切割、研磨、塑封等環節實力稍弱,未來市場份額預計穩步提升。
近十年半導體零部件市場前十大供應商的市場份額總和穩定在50%左右,從地域分布來看,通用型零部件市場主要由美國、日本供應商主導。由于精密零部件種類多,制作工藝差異大,即使是全球領先的頭部企業也只專注于個別生產工藝,行業相對分散也使得國產替代成為可能。國金證券指出,中國大陸半導體設備銷售額自2023年下半年起恢復同比正增長,零部件行業除了設備商的采購和晶圓廠新建產能的需求外,還有后期運營維護的替換和翻新需求,短期來看,市場對于半導體設備零部件行業需求增速的下行過度擔憂。