芯東西5月30日?qǐng)?bào)道，近日，美國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭應(yīng)用材料發(fā)布其2022財(cái)年第二季度財(cái)報(bào)。在電話會(huì)議上，應(yīng)用材料總裁兼CEO Gary Dickerson稱，其正在面對(duì)供應(yīng)中的多重挑戰(zhàn)，關(guān)鍵問(wèn)題則是硅元件以及設(shè)備子系統(tǒng)中某些部件的短缺。
據(jù)韓媒報(bào)道，如今半導(dǎo)體核心部件的交貨期為6個(gè)月以上，而此前通常為2-3個(gè)月，交貨時(shí)間已是此前的兩倍。國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）數(shù)據(jù)顯示，如今某些晶圓廠設(shè)備的交付時(shí)間甚至超過(guò)2年。
據(jù)悉，海外的主要零部件制造商將優(yōu)先供應(yīng)美國(guó)應(yīng)用材料（Applied Materials）、荷蘭ASML、日本東京電子（TEL）、美國(guó)泛林半導(dǎo)體（Lam Research）等刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備和薄膜沉積設(shè)備龍頭。
但即使是這些行業(yè)龍頭，其在最新季度的財(cái)報(bào)會(huì)議中，均提到其零部件供應(yīng)存在問(wèn)題。泛林半導(dǎo)體總裁兼首席執(zhí)行官Timothy M. Archer強(qiáng)調(diào)，由于缺乏關(guān)鍵組件，該季度泛林半導(dǎo)體有20億美元收入將無(wú)法確認(rèn)。
對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵零部件供應(yīng)正成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。同時(shí)，中微公司、北方華創(chuàng)等國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商卻保持了50%以上的營(yíng)收增長(zhǎng)，遠(yuǎn)超國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)12%的全球行業(yè)增速。
本文將梳理應(yīng)用材料、ASML、東京電子、泛林半導(dǎo)體等行業(yè)巨頭以及國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商的最新財(cái)報(bào)，縱觀半導(dǎo)體設(shè)備短缺背后的國(guó)內(nèi)外玩家表現(xiàn)。
本文福利：半導(dǎo)體設(shè)備在高端領(lǐng)域被美歐日壟斷，是當(dāng)前及未來(lái)半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化重點(diǎn)突破的領(lǐng)域。推薦精品研報(bào)《半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)深度報(bào)告》，可在公眾號(hào)聊天欄回復(fù)關(guān)鍵詞【芯東西265】獲取。
01.
5年新建86座晶圓廠
擴(kuò)產(chǎn)、疫情加速零部件短缺
半導(dǎo)體設(shè)備短缺的關(guān)鍵原因，是全球晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)帶來(lái)的半導(dǎo)體設(shè)備需求大漲，與半導(dǎo)體設(shè)備零部件產(chǎn)能增長(zhǎng)不匹配所帶來(lái)的。
自2020年以來(lái)的全球芯片短缺，促使英特爾、臺(tái)積電、三星電子、中芯國(guó)際等全球芯片制造商全面建廠、擴(kuò)產(chǎn)。英特爾、臺(tái)積電、三星作為晶圓制造的三大巨頭，均投入數(shù)百億美元建設(shè)新的晶圓廠。
其中三星和英特爾主要投資的是7nm及以下先進(jìn)制程的產(chǎn)能。
三星分別于去年3月和5月宣布在美國(guó)得克薩斯州和韓國(guó)平澤建設(shè)12英寸晶圓廠，兩座晶圓廠制程分別為3nm和5nm，預(yù)計(jì)將于2023年和2022年投產(chǎn)。
▲三星晶圓廠
英特爾則宣布在美國(guó)亞利桑那州、愛(ài)爾蘭以及德國(guó)建設(shè)12英寸晶圓廠，并生產(chǎn)基于Intel 7及更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的芯片。
此外，作為IDM廠商，英特爾還宣布將在意大利投資45億歐元（約49億美元，314億人民幣），建設(shè)芯片封裝廠，將在2025年至2027年間開(kāi)始實(shí)施。
臺(tái)積電則在美國(guó)、中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣和日本全面啟動(dòng)建廠擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，制程覆蓋28nm-5nm。其在美國(guó)亞利桑那州建設(shè)5nm制程的12英寸晶圓廠，預(yù)計(jì)2024年投產(chǎn)；在南京擴(kuò)建28nm制程產(chǎn)能，預(yù)計(jì)2022年投產(chǎn)；在中國(guó)臺(tái)灣高雄建設(shè)7nm與28nm晶圓廠，預(yù)計(jì)2024年投產(chǎn)；在日本熊本和索尼共同建設(shè)22/28nm晶圓廠，預(yù)計(jì)2024年投產(chǎn)。
SEMI預(yù)測(cè)，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。
▲全球晶圓廠設(shè)備支出（圖片來(lái)源：SEMI）
SEMI認(rèn)為，在全球缺芯期間，半導(dǎo)體設(shè)備短缺正成為阻礙半導(dǎo)體擴(kuò)產(chǎn)的重要原因。
舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)典型的FPGA測(cè)試設(shè)備需要約80顆芯片，但每年可以測(cè)試約32萬(wàn)顆芯片，能夠產(chǎn)生4000倍的生產(chǎn)效應(yīng)；生產(chǎn)工藝設(shè)備需要約100顆芯片，但每小時(shí)可以處理120片晶圓，通過(guò)多重工序，大約能夠產(chǎn)生2萬(wàn)倍的效應(yīng)；此外，光學(xué)晶圓檢測(cè)工具的生產(chǎn)倍數(shù)能夠達(dá)到3萬(wàn)倍，MCU測(cè)試儀的生產(chǎn)效應(yīng)約為10萬(wàn)倍。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，如果有100顆芯片被用于半導(dǎo)體設(shè)備，就能夠生產(chǎn)出10萬(wàn)輛汽車所需的芯片。
▲用于中小半導(dǎo)體企業(yè)的芯片能夠創(chuàng)造千倍以上的汽車芯片（圖片來(lái)源：SEMI）
據(jù)韓媒報(bào)道，隨著半導(dǎo)體設(shè)備訂單迅速增加，半導(dǎo)體設(shè)備零部件庫(kù)已經(jīng)耗盡。相比反應(yīng)靈敏的半導(dǎo)體設(shè)備制造商，更上游的零部件廠商反應(yīng)較為遲緩，產(chǎn)能未能迅速擴(kuò)大，影響了半導(dǎo)體設(shè)備的交付時(shí)間，造成了供應(yīng)瓶頸。
有業(yè)內(nèi)人士接受采訪稱，大型半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)擁有潔凈室等先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施，可以更輕松地提升產(chǎn)能，但更上游的零部件企業(yè)如果擴(kuò)建新的生產(chǎn)設(shè)施，需要背負(fù)巨大的投資負(fù)擔(dān)。
同時(shí)由于議價(jià)和供應(yīng)鏈把控能力的不同，設(shè)備零部件被優(yōu)先供應(yīng)給應(yīng)用材料、ASML、東京電子、泛林半導(dǎo)體等半導(dǎo)體設(shè)備巨頭，而某些中小型設(shè)備制造商能夠獲得的零部件數(shù)量較少，也影響了半導(dǎo)體設(shè)備的交付。
在目前的設(shè)備瓶頸下，半導(dǎo)體零部件交貨時(shí)間顯著增加。據(jù)報(bào)道，現(xiàn)在半導(dǎo)體核心部件的交貨期為6個(gè)月以上，之前的交貨期通常僅為2-3個(gè)月。
▲半導(dǎo)體核心部件交貨時(shí)間（圖片來(lái)源：韓媒ET News）
據(jù)悉，來(lái)自美國(guó)、日本和德國(guó)的零部件交貨時(shí)間顯著增加，主要短缺的產(chǎn)品有高級(jí)傳感器、精密溫度計(jì)、MCU單元和電力線通信（PLC）設(shè)備。例如PLC設(shè)備，交貨時(shí)間更是被推遲了12個(gè)月以上。
有半導(dǎo)體設(shè)備制造商的負(fù)責(zé)人預(yù)計(jì)，隨著制造設(shè)備的生產(chǎn)中斷，全球半導(dǎo)體供應(yīng)短缺時(shí)間或?qū)⒈阮A(yù)計(jì)得更久。
02.
國(guó)際設(shè)備龍頭均遇交付困境
東京電子成立單獨(dú)部門解決短缺
在全球設(shè)備短缺的情況下，應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體、東京電子、ASML等全球半導(dǎo)體設(shè)備龍頭營(yíng)收表現(xiàn)較為不錯(cuò)。
應(yīng)用材料是全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商，在薄膜沉積、離子注入、機(jī)械化學(xué)拋光（CMP）等設(shè)備市場(chǎng)份額占比第一；泛林半導(dǎo)體是刻蝕設(shè)備的行業(yè)龍頭，并在薄膜沉積設(shè)備領(lǐng)域僅次于應(yīng)用材料；東京電子是涂膠顯影設(shè)備領(lǐng)域的行業(yè)龍頭，并在刻蝕、薄膜沉積等領(lǐng)域都為市場(chǎng)份額前五；ASML則是全球光刻機(jī)龍頭，是唯一一家能夠生產(chǎn)EUV光刻機(jī)的廠商。
這四家廠商可以說(shuō)基本占據(jù)了全球晶圓廠設(shè)備市場(chǎng)中的大半份額，但這些國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備巨頭最新季度的電話會(huì)議卻顯示，其均受到了零部件短缺的影響。
在成本反映最直接的毛利率上，四大半導(dǎo)體設(shè)備巨頭的毛利率都較上個(gè)季度有所下降。在半導(dǎo)體設(shè)備短缺的情況下，除了東京電子，應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體和ASML的毛利率較去年同期都有所下降。
▲2022年1-3月四大半導(dǎo)體設(shè)備巨頭毛利率以及同比、環(huán)比情況
對(duì)于這一問(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。
除了毛利率，ASML首席執(zhí)行官Peter Wennink和Timothy M. Archer也都說(shuō)到了關(guān)鍵部件短缺導(dǎo)致的訂單積壓，以及收入遞延的情況。
針對(duì)訂單積壓，Peter Wennink稱，半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)光刻機(jī)的強(qiáng)勁需求，導(dǎo)致了過(guò)去幾個(gè)季度大量的預(yù)定訂單，其積壓訂單金額約290億歐元，創(chuàng)歷史新高。
和光刻機(jī)的火熱不同，Timothy M. Archer說(shuō)道，泛林半導(dǎo)體的遞延收入和積壓訂單主要是因?yàn)槿狈δ承╆P(guān)鍵組件，無(wú)法在本季度確認(rèn)收入，而泛林半導(dǎo)體遞延收入已超過(guò)20億美元。他認(rèn)為，若供應(yīng)不受限制，全球前端晶圓廠設(shè)備（WFE）市場(chǎng)需求或超過(guò)1000億美元，很多無(wú)法被滿足的需求或?qū)⒀永m(xù)至明年。
東京電子高管則在財(cái)報(bào)會(huì)議上回應(yīng)，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。
此外，應(yīng)用材料CEO Gary Dickerson稱，應(yīng)用材料所面對(duì)的關(guān)鍵問(wèn)題是硅元件和子系統(tǒng)某些部件的短缺。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。不過(guò)這種短缺也幫助應(yīng)用材料和供應(yīng)商建立了更深的關(guān)系。Gary Dickerson透露，其不僅和供應(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。
03.
中微仍保持100%準(zhǔn)時(shí)交付
國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商崛起成關(guān)鍵
在半導(dǎo)體設(shè)備短缺背后，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備公司正在快速增長(zhǎng)。
SEMI預(yù)計(jì)，2022年，全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)增速為12%。從四大龍頭最新的季度財(cái)報(bào)來(lái)看，應(yīng)用材料營(yíng)收同比增長(zhǎng)12%；ASML營(yíng)收同比下降19%；泛林半導(dǎo)體營(yíng)收同比增長(zhǎng)5.5%；東京電子營(yíng)收同比增長(zhǎng)28.6%。
相比來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備公司的營(yíng)收同比增長(zhǎng)普遍高于應(yīng)用材料、ASML、東京電子和泛林半導(dǎo)體這四家國(guó)際龍頭。據(jù)方正證券統(tǒng)計(jì)，2022年第一季度A股北方華創(chuàng)、中微公司、盛美上海、華峰測(cè)控、長(zhǎng)川科技、拓荊科技、萬(wàn)業(yè)企業(yè)、至純科技和芯源微等半導(dǎo)體設(shè)備公司平均營(yíng)收同比增長(zhǎng)達(dá)63%。
▲主要國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備公司2022年第一季度營(yíng)收情況（圖片來(lái)源：方正證券）
其中，營(yíng)收最高的北方華創(chuàng)和中微公司同比營(yíng)收增長(zhǎng)均超過(guò)50%，毛利率表現(xiàn)也更好。
北方華創(chuàng)產(chǎn)品有刻蝕機(jī)、 PVD、單片退火設(shè)備、氧化爐、退火（合金）爐、LPCVD 以及清洗機(jī)等，是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品線最全的半導(dǎo)體設(shè)備公司，在國(guó)產(chǎn)刻蝕設(shè)備上僅次于中微公司；中微公司主要專注于刻蝕設(shè)備和MOCVD（金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積，一種新型薄膜沉積方法）設(shè)備，是全球五大刻蝕設(shè)備供應(yīng)商之一，其12英寸高端刻蝕設(shè)備已用于5nm產(chǎn)線。
北方華創(chuàng)2022年第一季度營(yíng)收21.36億元，同比增長(zhǎng)50.04%，毛利率從2020年的19.24%上升至34.90%；中微公司Q1營(yíng)收9.49億元，同比增長(zhǎng)57.3%，毛利率從去年的40.92%增長(zhǎng)至45.47%。
為了解決零部件供應(yīng)問(wèn)題，很多國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商加大了采購(gòu)力度，超額采購(gòu)零部件保障產(chǎn)品供應(yīng)。
以北方華創(chuàng)為例，其2021年采購(gòu)總額為176億元，為50億元材料成本的3倍之多。本季度，北方華創(chuàng)的存貨也較去年同期大幅增長(zhǎng)，且高于合同負(fù)債（設(shè)備預(yù)售）的增長(zhǎng)，側(cè)面展現(xiàn)了其供應(yīng)能力。
▲國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備公司合同負(fù)債、存貨及采購(gòu)情況（圖片來(lái)源：方正證券）
同時(shí)，國(guó)產(chǎn)零部件供應(yīng)鏈的壯大也是國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)保障營(yíng)收增長(zhǎng)和毛利率的殺手锏。國(guó)產(chǎn)刻蝕設(shè)備龍頭中微公司是其中的代表。
4月15日，中微公司召開(kāi)2021年年度業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)。有投資者提問(wèn)設(shè)備零部件供應(yīng)情況。中微公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理尹志堯回應(yīng)稱：“其中核心零部件的采購(gòu)采取多廠商策略，目前公司產(chǎn)品交付正常。”
中微公司在全球共有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%。尹志堯稱，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。
▲中微公司產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化情況
04.
結(jié)語(yǔ)：供應(yīng)瓶頸下
國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)或迎發(fā)展良機(jī)
自2021年以來(lái)，臺(tái)積電、三星、英特爾、格芯、中芯國(guó)際等芯片制造廠商均加大資本支出，擴(kuò)建芯片產(chǎn)能，帶來(lái)了快速上漲的半導(dǎo)體設(shè)備需求。對(duì)設(shè)備零部件供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，其營(yíng)收規(guī)模較小，擴(kuò)產(chǎn)的投資負(fù)擔(dān)較大，對(duì)市場(chǎng)需求反映較慢，成為了半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)的瓶頸。這樣的零部件供應(yīng)瓶頸也影響到了應(yīng)用材料、東京電子、泛林半導(dǎo)體等國(guó)際設(shè)備龍頭。
在國(guó)產(chǎn)零部件供應(yīng)鏈的支持下，很多國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備公司得到了快速成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)了營(yíng)收的快速增長(zhǎng)。這種增長(zhǎng)也會(huì)帶動(dòng)上游的國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈壯大，或?qū)⒓铀賴?guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)鏈的成熟，成為國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵契機(jī)。