國產半導體的前景及國產化的重要性

Posted by: Pickers 06-04-2023 No Comments

國產半導體的前景及國產化的重要性

半導體發展向來都很倚賴政府的支持,從美國多年來半導體行業發展的歷史可見,政策扶持及資助可說是缺一不可。近年中美關係轉差,國內半導體行業成為首當其衝的角力範疇,尤其此戰略產業涉及的應用非常廣泛,亦是軍事競賽的核心技術之一。自從美國於2019年把華為列入實體管制清單後,其後對半導體設備及高端晶片等的出口管制,以及制訂美國本土晶片法案等措施,無疑是為了維護美國於半導體產業上近數十年的領先地位。然而,由於中國整體半導體研發進度落後於海外國家,加上制裁所帶來的影響,提速國產化是勢在必行的事情。

半導體 相關政策扶持

為了加快國產化的進度,國家政府通過多個管道制定政策來扶持半導體企業。由千禧年代一直維持至今的稅收優惠政策,使半導體公司如紫光系、中芯系、中微系等旗下設計及軟件子公司享有較低的稅率,有部分公司的所得稅率低至10%,或甚至得到豁免。而直至2020年,稅收優惠更延伸至封測、半導體材料及設備等行業。而技術層面方面,國家政府亦離不開重大專項檔指導行業發展,如疏理核心電子器件、高端晶片及基礎軟件的01專項,以及集中分析半導體製造技術工藝的02專項,都在中國集成電路技術的發展起了重要作用。

此外,2014年成立的國家集成電路產業投資基金 (俗稱”國家大基金”),直接投資集成電路(IC)設計及製造等龍頭企業,實際投資逾千億元人民幣,而期後2019年第二期基金同樣地提升了半導體設備及材料的投資比重,同時亦對下游應用產業有所部署,可見募資規模有逾2,000億元。近年地方政府亦有積極出臺相關政策、土地優惠、資金補助等條件,強化當地半導體產業競爭力,尤其屬第一梯隊的北京市、上海市及深圳市。

晶圓設備行業發展的製肘

晶片製造流程一般可分為晶圓前道及後道兩個環節,前道工藝將於晶圓廠進行,主要為晶圓的加工製造程式,而後道工藝則普遍於封測廠中進行,負責晶片的封裝測試。現時國內半導體的自主化產業鏈仍於初期階段,部分高端晶片設計及晶圓製造設備的國產化率仍處於較低水準。近年美國對中國半導體產業的管制,從晶圓廠至零部件及高端晶片供應,現時已正升級至設備方面,荷蘭及日本與美國已達成協議,將對中國於晶圓製造其中核心設備光刻機的環節出現阻滯。事關現時光刻機行業壟斷情況嚴重,逾七成市場份額來自荷蘭廠商ASML,其餘主要份額則來自日本不同廠商,可見國產化率不足2%。

現時基本上14nm以上的光刻機將面臨斷供的狀態,未來對於高端晶片的供應將會更加短缺,尤其海外國家現階段已著手研發3nm製程以上的產品。國內唯一量產的光刻機來目上海微電子公司,最先進的產品僅為ArF Dry光刻機 (第4代, 90nm製程),期望28nm 製程版本能於今年實現交付,但與現有最高端技術EUV光刻機 (14nm製程以上) 還有一段差距。

國產設備的投資機遇

除著5G、人工智慧、電動車及物聯網等領域的急速發展,對於半導體的規格需求將不斷提升,相關的設備投資金額亦會因設計的工藝高端或繁複化而上升。以2DNAND技術轉移至3D NAND存儲器件為例,產品架構設計的堆疊層數上升會增加對刻蝕設備 (Etching) 的需求,刻蝕的工序時間會更長,佔比由兩成提升至五成。而在晶圓製造方面,5nm製程的工序將由28nm的40次提升4倍至160次,可見製作過程變得更繁複。

刻蝕機的國產替代能力僅次於量測及光刻,排名尾三,由於行業集中度高,同樣地倚賴美、日的廠商如應用材料 (Applied Material) 及東京電子等,替換的迫切性甚高。值得留意的是,國內刻蝕機供應商中微公司(688012)現已有能力應用於全球較為先進的7nm及5nm製程生產線,近年國內晶圓廠長江存儲的招標中亦開始提升國產化率,中微公司於刻蝕機招標中有逾一成數量。雖然光刻機技術含量高,但在晶圓廠擴產投資的支出佔比中,刻蝕機的佔比不比光刻機弱,基本上光刻、刻蝕及薄膜沉積設備已是最為核心的三類半導體前道設備,其價值量及支出佔比有逾六成。

在半導體前道設備的第一梯隊中,中微公司是國內深耕刻蝕領域的領先企業,而北方華創 (002371) 則是行業中產品線領域覆蓋最全的平臺型公司,旗下的設備包括單晶爐、刻蝕機、氣相沉積設備及清洗機等,廣泛應用於半導體、光伏、LED等行業,部署方向像半導體界的「超級市場」應用材料公司。

總結

總括而言,筆者認為現時國內半導體板塊的走勢仍是較為事件驅動,除了美國方面主導的限制措施升級外,國內的資源調配亦會改變其子板塊的表現。可以肯定的是,國產化提速是唯一出路,給予國內半導體行業能見度較高的增長性。隨著新AI技術ChatGPT的盛行,半導體行業變得更重要,國產晶圓廠擴產是其中重要佈局。近日國家大基金一期減持IC設計相關企業,或是資金結構調整的部署,從3月初大基金二期出資入股長江存儲一事可見,國家政府仍會重點支援本土晶片發展,尤其陷入困境的產業。筆者認為相關設備及材料產業的投資比重或可因而持續提升,中微公司及北方華創等這些屬於半導體國產化賽道的第一梯隊,將繼續受惠於政策資助及扶持。

以上分析純為個人意見,不構成投資建議。 C 基金並沒持有以上股票的長/短倉。

關於作者: 盧晧信 (Calvin Lo) 鵬格斯資產管理的助理基金經理

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