千億市值巨頭深度布局，本土設(shè)備賽道內(nèi)卷將至？
北方華創(chuàng)作為國產(chǎn)唯一平臺型半導體設(shè)備公司，肩負著國產(chǎn)半導體設(shè)備國產(chǎn)替代的重任。
當下北方華創(chuàng)已經(jīng)形成了以半導體裝備、真空裝備、新能源鋰電裝備及精密元器件四大業(yè)務(wù)群。北方華創(chuàng)在半導體設(shè)備領(lǐng)域，覆蓋薄膜沉積設(shè)備（PVD+CVD+ALD）、刻蝕機、氧化爐、退火爐、MFC、清洗機等前道大部分核心設(shè)備。
完備的產(chǎn)品線覆蓋，不僅在國內(nèi)絕無僅有，在國際上也極為稀缺，甚至足以對標老牌國際巨頭AppliedMaterials。
近日，北方華創(chuàng)發(fā)布半年報，實現(xiàn)營業(yè)收入84.27億元，同比增長54.79%；凈利潤17.99億元，同比增長138.43%。
扣除非經(jīng)營性損益之后，北方華創(chuàng)凈利潤超16億，同比增幅超過149%，公司經(jīng)營性收入增長快，主營業(yè)務(wù)盈利能力強。
自從進入2022年下半年，全球半導體行業(yè)下行的背景下，以韋爾股份、匯頂科技等為代表的消費電子概念股半年報“哀鴻遍野”，但是，以北方華創(chuàng)、中微公司為代表的設(shè)備企業(yè)業(yè)績亮眼，北方華創(chuàng)業(yè)績?nèi)绾巫龅?ldquo;出淤泥而不染”？
1，產(chǎn)品種類豐富。隨著我國從美、日、荷等設(shè)備強國購買先進半導體設(shè)備難度加大，北方華創(chuàng)迎來發(fā)展機遇。產(chǎn)品種類齊全與國際先進設(shè)備性能差距縮小，北方華創(chuàng)訂單不斷。
2，北方華創(chuàng)之前新建產(chǎn)能在2023年上半年得到充分釋放。北方華創(chuàng)相較于其他的芯片設(shè)備企業(yè)，產(chǎn)能建設(shè)處于較早規(guī)劃，公司實現(xiàn)產(chǎn)能充分釋放領(lǐng)先于其他的芯片設(shè)備企業(yè)。
3，北方華創(chuàng)業(yè)績一飛沖天離不開現(xiàn)階段芯片設(shè)備行業(yè)的宏觀環(huán)境。全球主要半導體國家韓、美、日、德等國紛紛投入真金白銀強化本國半導體生產(chǎn)能力，晶圓代工企業(yè)進入產(chǎn)能擴張周期。
在業(yè)績蒸蒸日上基礎(chǔ)下，北方華創(chuàng)股價節(jié)節(jié)攀升，截至9月5日發(fā)稿，股價是271.83元／股。
北方華創(chuàng)最近三年突然出現(xiàn)業(yè)績大爆發(fā)，這種爆發(fā)推動力來自哪里？答案是之前20年的研發(fā)技術(shù)沉淀。北方華創(chuàng)此前是北方微電子和七星華創(chuàng)兩家企業(yè)合并，這兩個企業(yè)在合并之前都有一個共同特點——非常重視研發(fā)投入。北方華創(chuàng)完美繼承重視研發(fā)投入的優(yōu)良傳統(tǒng)。
北方華創(chuàng)2022年營收146.88億，凈利潤23.54億元，研發(fā)支出35.66億元。研發(fā)投入遠遠高于凈利潤水平，占營收約26%。這樣高的研發(fā)投入占比放眼整個芯片行業(yè)，都是非常炸裂。
截止到去年年底，北方華創(chuàng)報表顯示，公司的技術(shù)研發(fā)人員高達4123個人，占所有員工的比例超過了40%。
除了研發(fā)費用高之外，北方華創(chuàng)通過股權(quán)激勵的方式激勵核心技術(shù)人員也是重視研發(fā)的一方面。從股權(quán)激勵比例來看管理人員占比不到10%，超過90%是研發(fā)人員。據(jù)年中報了解，北方華創(chuàng)3月13日向246名激勵對象授予260萬份股票期權(quán)。
在高研發(fā)投入和激勵政策之下，北方華創(chuàng)獲得什么樣的研發(fā)成果呢？北方華創(chuàng)去年申請專利900余件，獲得授權(quán)專利600余件。累計申請專利6800余件，累計獲得授權(quán)專利3900余件。
北方華創(chuàng)不只在半導體領(lǐng)域有諸多的專利，而是覆蓋了光伏、LED、功率器件等諸多產(chǎn)業(yè)的方向。公司在集成電路領(lǐng)域掌握的最核心關(guān)鍵的技術(shù)，有其自主研發(fā)的等離子刻蝕機脈沖射頻控制技術(shù)，新型高密度低損傷等離子體源技術(shù)。
在PVD設(shè)備，北方華創(chuàng)有建設(shè)源控制技術(shù)，等離子產(chǎn)生與控制技術(shù)，顆粒控制技術(shù)，還有腔體設(shè)計仿真模擬技術(shù)。
北方華創(chuàng)研發(fā)投入巨大，一個原因是產(chǎn)品線實在是太豐富。布局半導體、鋰電、新能源諸多領(lǐng)域。根據(jù)2022年的年報顯示，北方華創(chuàng)2022年半導體設(shè)備營收已超八成。數(shù)據(jù)顯示，電子裝備（即半導體設(shè)備）營收120.84億元，同比增長52.03%，占整體營收的82.27%，半導體設(shè)備收入是北方華創(chuàng)營收的中流砥柱。
半導體設(shè)備賽道會內(nèi)卷嗎？
北方華創(chuàng)布局薄膜沉積、清洗、刻蝕等半導體設(shè)備眾多細分賽道，如此巨頭參與會導致該賽道出現(xiàn)內(nèi)卷嗎？
在我國半導體細分行業(yè)中最不可能內(nèi)卷的行業(yè)，那一定的半導體設(shè)備。
1，國產(chǎn)化率低，國產(chǎn)替代潛力大。半導體設(shè)備是半導體產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)半導體自主可控的關(guān)鍵所在。然而，根據(jù)長江存儲對半導體設(shè)備的招標數(shù)據(jù)顯示，我國在這一領(lǐng)域的國產(chǎn)化進展非常緩慢。當前，美國、日本、荷蘭等國家的占比高達76%，而我國的國產(chǎn)設(shè)備占比僅為16%左右。
我國是最大的半導體設(shè)備消費國，客觀講就目前中國的芯片設(shè)備產(chǎn)業(yè)還是有非常廣闊的國產(chǎn)替代空間，清洗設(shè)備、薄膜沉積等細分設(shè)備，可以供大量的專業(yè)領(lǐng)域企業(yè)努力地去研發(fā)做好國產(chǎn)替代。
2，從技術(shù)門檻來看，半導體設(shè)備行業(yè)技術(shù)壁壘十分高，又是重資產(chǎn)模式，在國內(nèi)能夠進入該行業(yè)者寥寥。行業(yè)“玩家”術(shù)業(yè)有專攻，發(fā)揮自己特長，研發(fā)高端設(shè)備。本土企業(yè)要將自己擅長的細分賽道設(shè)備做到國際水平，任重而道遠。
北方華創(chuàng)芯片制造設(shè)備有什么優(yōu)勢？公司是平臺型企業(yè)，現(xiàn)在最大的優(yōu)勢是國內(nèi)做的成熟工藝節(jié)點的晶圓代工，北方華創(chuàng)產(chǎn)品都可以完美匹配適用。
北方華創(chuàng)的ICP刻蝕設(shè)備大于等于14nm正好匹配國內(nèi)邏輯芯片和存儲芯片制程的ICP設(shè)備。另外PVD設(shè)備和ALD設(shè)備也是目前市場上占有率最快，就提升速度最快的。
北方華創(chuàng)的最大的優(yōu)勢是可以在目前國內(nèi)晶圓代工廠的擴產(chǎn)前進行放量。
薄膜沉積設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)出高度壟斷的競爭局面，國產(chǎn)化水平不足10%。行業(yè)基本由應(yīng)用材料、先晶半導體、泛林半導體、東京電子等國際巨頭壟斷。2019年，ALD設(shè)備龍頭東京電子和先晶半導體分別占據(jù)了31%和29%的市場份額，剩下40%的份額由其他廠商占據(jù)；而應(yīng)用材料則基本壟斷了PVD市場，占85%的比重，處于絕對龍頭地位；在CVD市場中，應(yīng)用材料全球占比約為30%，連同泛林半導體的21%和TEL的19%，三大廠商占據(jù)了全球70%的市場份額。
除了北方華創(chuàng)外，國內(nèi)還有拓荊科技、中微公司、盛美上海能夠生產(chǎn)薄膜沉積設(shè)備，根據(jù)四家企業(yè)薄膜設(shè)備大致銷售額推算，2021年半導體薄膜沉積設(shè)備的國產(chǎn)化率在5%-8%之間。
薄膜沉積設(shè)備是半導體前道設(shè)備中市場空間最大的細分賽道。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導體薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模達190億美元，預計2022年將達到212億美元。并且到2025年將從2021年的190億美元擴大至340億美元，保持年復合15.7%的增長速度。
在物理薄膜沉積設(shè)備領(lǐng)域，北方華創(chuàng)先后掌握了濺射源設(shè)計技術(shù)、等離子產(chǎn)生與控制技術(shù)、顆粒控制技術(shù)、腔室設(shè)計與仿真模擬技術(shù)、軟件控制技術(shù)等多項關(guān)鍵技術(shù)，建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)了0-1的突破。因此，北方華創(chuàng)是國內(nèi)僅有的PVD設(shè)備供應(yīng)商。從工藝覆蓋面的角度來看，北方華創(chuàng)PVD設(shè)備可支持鋁、銅、氮化鈦等多種金屬硬掩膜，制程涵蓋28nm及以上節(jié)點。
在化學薄膜沉積設(shè)備領(lǐng)域，北方華創(chuàng)開發(fā)了Theoris302系列、HORIS系列LPCVD以及SES630A型號APCVD等產(chǎn)品，支持28nm及以上制程節(jié)點；此外，公司還可供應(yīng)金屬CVD等產(chǎn)品。Theoris系列為立式爐平臺，HORIS系列則包含管式和臥式爐，兩大平臺均可以支持氧化擴散和低壓化學薄膜沉積，是性能優(yōu)良的低成本爐管設(shè)備方案。
北方華創(chuàng)原子層沉積設(shè)備多年研發(fā)布局，產(chǎn)品正進行高端工藝驗證。據(jù)北方華創(chuàng)2022年的年報顯示，公司的二十余款薄膜沉積設(shè)備產(chǎn)品已成為國內(nèi)主流芯片廠的優(yōu)選機臺，廣泛應(yīng)用于集成電路、功率器件、先進封裝等領(lǐng)域，累計出貨超3000腔，支撐了國內(nèi)主流客戶的量產(chǎn)應(yīng)用。值得注意的是，公司14nm的薄膜沉積設(shè)備已在客戶端通過多道制程工藝驗證，并實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。
當前，全球刻蝕設(shè)備呈現(xiàn)壟斷競爭格局，主要由LAM（47%）、TEL（27%）、AMAT（17%）把持，三家市場份額合計占全球市場占有率高達91％。
國內(nèi)能生產(chǎn)刻蝕機的國產(chǎn)公司有中微公司和北方華創(chuàng)兩家。從營收端來看，2020年和2021年中微公司和北方華創(chuàng)刻蝕設(shè)備營收占國內(nèi)總刻蝕市場規(guī)模的9.19%和10.48%左右，隨著公司的訂單逐步釋放，國產(chǎn)化率有望明顯提升，當前國產(chǎn)化水平已經(jīng)提升至20%，占全球市場份額的2%左右。
此外，作為國內(nèi)最先進的刻蝕廠商，中微的介質(zhì)刻蝕機已進入臺積電7nm工藝設(shè)備采購名單，5nm工藝的設(shè)備也已經(jīng)通過臺積電驗證。
刻蝕機是半導體前道工藝的三大核心設(shè)備之一，設(shè)備成本占前道工藝設(shè)備投資的22%。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2021年全球半導體設(shè)備市場銷售額達1026億美元，同比增長44.1%，其中前道晶圓制造設(shè)備880億美元。
按照刻蝕設(shè)備在前道設(shè)備22%的占比計算，2021年全球刻蝕機的市場規(guī)模為193.6億美元。2020年我國蝕刻設(shè)備市場規(guī)模為250.29億元，2021年我國蝕刻設(shè)備市場規(guī)模增長至375.28億元，預計2022年蝕刻設(shè)備市場規(guī)模有望達到500億元。
北方華創(chuàng)在集成電路領(lǐng)域的刻蝕設(shè)備主要NMC508、NMC612兩大系列，分別對應(yīng)8英寸及12英寸。
此外，在LED、MEMS、功率半導體、化合物半導體及先進封裝領(lǐng)域，公司還擁有包括ELEDE、HSE、DSE、D-Ark、GDE、BMD在內(nèi)的多個系列型號。
北方華創(chuàng)NMC系列刻蝕設(shè)備可支持導體及金屬刻蝕。其中，NMC612D型硅刻蝕機突破14nm FinFET技術(shù)節(jié)點，技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，產(chǎn)品已進入主流芯片代工廠。12英寸ICP刻蝕機在實現(xiàn)客戶端28nm國產(chǎn)化替代，并在14/7nmSADP/SAQP、先進存儲器、3DTSV等工藝應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。在客戶方面，北方華創(chuàng)的刻蝕設(shè)備長江存儲及華虹的中標率分別為11.56%和8.40%，而積塔的招投標情況，北方華創(chuàng)中標占35%，成為絕對的標王。我國晶圓廠所需要的刻蝕設(shè)備就不再需要進行大量進口，開始逐步全面實現(xiàn)國產(chǎn)替代。
北方華創(chuàng)2022年的年報中顯示，ICP刻蝕產(chǎn)品出貨累計超過2000腔。
相較薄膜沉積、刻蝕等核心設(shè)備，清洗設(shè)備的價值量相對較低，但隨著晶圓制程工藝的復雜化，未來清洗機的使用次數(shù)會逐步提升，清洗機的占比整線的比例未來有望提高至10%，濕法清洗是主流清洗方案。
根據(jù)Gartner統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021年起半導體清洗設(shè)備市場增長迅速市場規(guī)模達到39.2億美元，預計2022年將達到43.2億美元。
根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)清洗設(shè)備達到了106.09億元，預計2022年我國半導體清洗設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模有望達到150億元。
當前，我國半導體清洗領(lǐng)域的主要廠商包括盛美上海、北方華創(chuàng)、至純科技、芯源微等，清洗設(shè)備國產(chǎn)化率約為31%，突破速度最快，國產(chǎn)化率超過了其他大部分設(shè)備。不過，相比于其他半導體設(shè)備，清洗設(shè)備的技術(shù)門檻較低，未來5年有望率先實現(xiàn)全面國產(chǎn)化。
北方華創(chuàng)是國內(nèi)最早研發(fā)半導體清洗設(shè)備的公司之一。2006年，北方華創(chuàng)啟動了8英寸單片清洗機的研發(fā)并于2008年向科技部申請了12英寸90/65nm超精細清洗設(shè)備的國家重大專項。當前，公司擁有Saqua、Bpure、Bcube三種系列用于集成電路、LED、功率器件等清洗工藝的設(shè)備平臺，工藝可覆蓋至28nm。
截至2016年12月，北方華創(chuàng)的Saqua系列清洗機在IC生產(chǎn)線上累計流片就超過了60萬片，并于2017年獲得了SMIC公司的重復訂單。2018年北方華創(chuàng)完成了對美國清洗設(shè)備公司Akrion的收購，這也是特朗普上任以來首筆獲批的中資收購！
通過本次收購公司半導體清洗設(shè)備產(chǎn)品線得到了有效的補充和增強，整合后的清洗業(yè)務(wù)包括單片清洗和批式清洗兩大產(chǎn)品線，覆蓋工藝種類進一步增多。
薄膜沉積、刻蝕、清洗三道工藝綁定程度較高，當前，北方華創(chuàng)正積極積累清洗設(shè)備相關(guān)的技術(shù)和專利，依托薄膜沉積、刻蝕的平臺化布局，未來有望在清洗設(shè)備行業(yè)大放異彩。
此外，在外延裝備方面，產(chǎn)品主要有SiC外延爐、硅基GaN外延爐、6/8吋多片硅外延爐，8吋單片硅外延爐，12吋單片硅外延爐等20余款量產(chǎn)設(shè)備，累計出貨近千腔，覆蓋集成電路、功率器件、硅材料、第三代半導體等領(lǐng)域應(yīng)用需求。
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