大爆发,疯狂抢筹!半导体的预期差,两大主线!(附股)

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大V说

今日盘面,半导体集体爆发,兑现了节前强调持仓的观点,午后受港股影响回落,但作为四季度核心主线,跌下来还会是机会!今天再一次,详细、系统性把半导体设备这个硬核行业的里里外外,掰开揉碎讲明白。

重点说清楚:产业链怎么分的?市场有多大?谁在竞争?国产干到哪一步了?还有,现在这行情下,投资机会在哪? 

芯片是怎么炼成的?设备是关键!

想象一下芯片制造有多牛?它要把比头发丝还细几万倍的东西雕成精密电路!干这活儿离不开一系列高精尖设备,咱们按芯片制造顺序走一遍:

第一步,先打好地基——硅片制备设备

也就是把沙滩上常见的石英砂(二氧化硅),提炼成纯度99.999999999% (11个9) 的 "电子级"硅棒 (纯度要求有多逆天?相当于10万亿个原子里只能有1个杂质!)。

核心装备涉及单晶炉和切片&抛光机。

单晶炉设备,国内晶盛机电是佼佼者。它是把高纯硅熔了,像"拉拉面"一样拉出超纯净的单晶硅棒,现在主流是 300毫米(12英寸) 大蛋糕那么大的圆棒。温度、转速、拉速稍微有点差池,这块"基石"就废了!

切片&抛光机,它是把硅棒切成0.7毫米厚度的薄片(就像切火腿),然后抛光到 原子级平整!要求多高?好比把北京到上海这么远的路弄平,高度误差不能超过1厘米!

这一块的市场多大? 硅片是芯片原料成本的大头,占30%!预计2025年全球硅片市场能到 125亿美元

国产咋样? 大尺寸(比如12英寸)硅片设备 国产化率不到10%。高端市场被日本信越化学 和胜高(SUMCO) 这些巨头掌控。不过,好消息是沪硅产业 等国内硅片厂已经量产,啃下了全球市场20%的份额,正努力破局!

硅片制备为什么这么难呢? 主要是芯片越小(比如14nm以下),硅片要求越变态:缺陷少、电阻均匀(1%以内),技术壁垒极高!但国家战略要自主可控,未来空间巨大

第二步:造纳米之城,也就是前道工艺设备 (芯片制造核心)

这一步最贵、最难、最核心!占设备总投资的80-90%!相当于在一块抛光的硅片上,用原子级的精度建一座复杂无比的纳米城市!需要把光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入等工序重复几十甚至上百次!

核心设备首先是光刻机,它像超精密的纳米投影仪,把设计好的电路图"曝光"到涂着感光胶(光刻胶)的硅片上。最顶尖的叫 EUV光刻机(极紫外光刻机),一台卖十多个亿!能刻出5nm级别的线宽(头发丝直径的万分之一!)。

光刻机领域,荷兰阿斯麦(ASML)是老大!全球市占率超82%,几乎垄断了最先进的EUV光刻机。

也是我们国产卡脖子最严重的领域!国产化率不到1%! 不过上海微电子 已经做出28nm的浸没式光刻机了,EUV(极紫外)还在攻坚。差距最大、机会最大!

其次到了刻蚀机,光刻机"画"好图,这一步骤相当于用"分子雕刻刀"将光刻后的图案精确雕刻在晶圆上。刻蚀设备分为干法刻蚀和湿法刻蚀,其中干法刻蚀占据90%的市场份额。

刻蚀机领域,泛林半导体、东京电子、应用材料是国际巨头。国内技术也有所突破! 中微公司的等离子体刻蚀机(CCP/EICP) 打进了台积电的5nm生产线北方华创 的ICP也很强。国产化率在20-30%,正快速追赶。

接着是薄膜沉积设备,在硅片表面一层层铺不同材料的薄膜(每层厚度纳米级别)。芯片越先进(比如3nm),薄膜层数暴增(比90nm时代多了150层)。

薄膜沉积技术分三类: PVD(物理气相沉积): 北方华创有突破!CVD(化学气相沉积): 拓荆科技PECVD设备领先,占长江存储同类设备的70% 份额!ALD(原子层沉积): 最尖端,难度最大。

这一领域,目前被美国应用材料、日本东京电子 等垄断。整体国产化率6%-20%(CVD/ALD低,PVD稍好)。拓荆、北方华创是排头兵,正发力高端。

还有其它重要前道设备:

离子注入机: 给硅掺杂质,改变电特性。国产化率 <5%凯世通(万业企业子公司)在努力。

CMP(化学机械研磨)设备: 把表面磨得超级平(原子级)。华海清科是国内唯一能做12英寸CMP的,国内市占率达90%+!全球对手是应用材料、日本荏原。国产化率23-40%

清洗设备: 芯片怕脏!要清除小到10纳米 的污渍(相当于足球场上找个芝麻粒!)。盛美上海至纯科技是代表。国产化率30-50%

第三步:装修包装——后道封测设备

芯片造好了,还不能直接用(想象高楼建好了要内部精装,再分割卖)。这步占设备总投资约10%

首先是晶圆测试设备 (CP测试), 用探针扎晶圆上的每个小芯片,通电测试,坏的点打标记(喷个墨点)。良率直接关系到成本(先进工艺良率约60-80%)。

核心装备涉及测试机、分选机和探针台。 其中测试机技术门槛最高!国产化率中低端还行(华峰测控长川科技),但高端数字SoC测试机不足5%,存储测试机约8%。国际市场被爱德万、泰瑞达两巨头垄断(占90%)

其次是切割&封装设备,就像切蛋糕(用金刚石刀或激光把晶圆分割成一个个小芯片),然后包装(贴片、焊接引脚、加盖保护壳)。长电科技通富微电华天科技等中国封测厂全球一流!

核心装备涉及切割机、封装设备。

切割机,老大是日本迪思科(Disco),占全球70%! 光力科技国内在做,还在追赶。

封装设备(固晶机、键合机等): 国内封测厂技术已突破,但高端封装设备还得大量进口!

最后是最终测试设备 (FT测试),单个芯片的最后"体检",模拟真实使用中的高温、高压等环境,把有问题的踢出去。

2025年全球测试设备市场预计 138亿美元!SOC测试机占 48亿,存储测试机占24亿。对可靠性要求极高的车规芯片、AI芯片爆发,拉动这块需求!

这一领域,国产有所突破, 精智达光检测做到7nm;华峰测控擅长模拟/功率芯片测试。

半导体设备的竞争格局与国产化进程

半导体设备的江湖,分设备看,山头林立:

光刻机:绝对王者只有一个!阿斯麦(ASML)独享全球82%份额。

刻蚀机: 三分天下—— 应用材料、东京电子、泛林半导体国内双雄崛起:中微公司北方华创

薄膜:老大应用材料(PVD超强,占85%),ALD是东京电子/阿斯麦的强项。国内拓荆(CVD)、北方华创(PVD)。

清洗:日本主导(迪思科,东京电子),盛美上海强势崛起,全球第四!

CMP:应用材料/日本荏原主导,华海清科国内称霸!

国产替代!中国芯设备走到哪一步了?这里我们直接看核心数据:

清洗设备:30%-50% (盛美、至纯突破显著)

刻蚀设备:20%-30% (中微、北方华创

CMP设备:23%-40% (华海清科霸主)

薄膜沉积:6%-20% (拓荆、北方华创奋力向前)

量测设备:<5% (中科飞测等攻坚)

离子注入机:<5% (凯世通等追赶)

高端光刻机:<1% (上海微电子攻坚EUV)

高端测试机(SoC/存储):<5%和 ~8% (长川、华峰、精智达等追赶)

总结一句话:“部分突破,整体追赶”!清洗、刻蚀、CMP冲在最前面,薄膜部分突破,但光刻、量测、离子注入等高端环节仍是硬骨头。差距就是未来的增长空间!

最后,落到投资上,为什么说半导体设备是当下A股值得重点关注的硬科技赛道?有两重动力驱动:

一是,硬科技国产化:国家战略!重中之重!

大国博弈,芯片成焦点,上游设备就是“卡脖子”的核心!实现自主可控是头等大事!

国家意志空前强大,政策红包不断:2024年“科八条”点名支持半导体设备等硬科技!政策绿灯大开,研发扶持、政府采购优先、上市融资便利... 整个产业生态在强力支撑!

二是,市场需求大爆发:下游需求旺盛!

AI算力革命: ChatGPT、Sora这些大模型爆火,对高性能芯片需求激增!AI芯片制造离不开最顶尖的设备:EUV光刻机、高精度刻蚀、先进封装设备... 需求井喷!

新能源车普及: 每辆电动车芯片用量暴增,带动成熟制程(8英寸)设备需求。

中国晶圆厂疯狂扩产: 中芯国际、华虹、长存、长鑫等持续建厂、扩产能,国产设备是采购重点!

预期差在哪?市场空间比你想象的大!

  • 很多人觉得国产设备只能在国内晶圆厂用。但事实是,中微刻蚀等已打入台积电! 技术达标就有全球客户潜力。
  • 国产化率数据:不要只看平均水平!比如刻蚀国产化率20-30%,但细分到ICP或CCP可能有不同,龙头公司的份额还在快速提升中。
  • 国产设备性价比优势显著! 同样性能下,价格可能仅为进口设备的60-80%,对晶圆厂压缩成本非常有吸引力。

半导体设备是中国突破芯片封锁、发展硬科技新质生产力的“咽喉要道”!“卖铲人”的生意在 AI算力革命 + 国产化替代浪潮“双核驱动” 下,正处于超级成长期!

重点关注两条线:

稳就关注,国产率已突破、技术壁垒高、有稳定订单的龙头:中微公司北方华创拓荆科技华海清科盛美上海。它们在既有优势领域持续受益扩产+份额提升

要猛就关注,高端领域国产化率极低(如光刻、量测、离子注入、高端测试)的关键突破者:上海微电子(核心卡脖子点)、中科飞测(量测国产先锋)、华峰测控/长川科技/精智达(高端测试突围)等。一旦有重大技术进展,市值天花板极高!

来源:大阳金融研究所

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