继2020年同比增长17%以及2021年同比增长39%之后,晶圆厂设备支出预计在2022将继续保持增长。SEMI(国际半导体产业协会)在最新一期《世界晶圆厂预测报告》指出,2022年全球前端晶圆厂设备(不含封装测试的前道工艺设备,一般为晶圆制造设备)支出预计将超过980亿美元,达到历史新高,连续第三年实现增长。

在设备支出的背后,是全球主力半导体公司和半导体热点地区在产能扩张期的布局与野望。

29座晶圆厂拉动1400亿美元设备支出

在晶圆厂新建产线的资本支出中,用于晶圆代工的前道设备占比通常占到65%,是新建晶圆厂支出的主要项目。受到电子化、智能化技术趋势带来的长期动能和“缺芯”导致的短期拉力影响,近两年全球半导体产业进入扩产潮。据SEMI测算,2021年有19座高产能晶圆厂开工建设,2022年有10座晶圆厂将破土动工,29座晶圆厂预计形成260万/月的12英寸晶圆产能,设备支出预计在1400亿美元以上。

扩产对设备的带动作用,已经部分体现在头部设备公司的年报数据上。应用材料2021年实现创纪录的年度收入230.6亿美元,同比增长34%。ASML2021年实现净销售额186亿欧元(约合211.1亿美元),同比增长33%。东电电子2021年实现净销售额13991亿日元(约合123亿美元),同比增长24%。

而尚未体现在营收数据上的,是各大晶圆代工厂为保障设备到位做出的努力。设备不进厂,晶圆生产就无法进行,因此晶圆厂在建厂扩产的同时需要及时甚至提前数年抢订设备。

当地时间1月19日,英特尔宣布向ASML订购了首台TWINSCAN EXE:5200光刻机,这种每小时光刻200多片晶圆的EUV大批量生产系统将在2024年面市,预计2024年年底投入生产。中国台湾地区设备业者指出,由于基础建设及厂务工程费用大幅增加,台积电先前宣布的3年投资1000亿美元规划,有可能提升至1120亿美元。中芯国际在2021年11月的投资者关系活动上表示,由于准证审批时间、供应商交货、疫情对物流的影响等因素,设备到厂时间有所延后,第四季度将进一步加快资本开支执行速度和力度,不遗余力地优化采购、物流、设备安装等工作,力保2022年的扩产如期推进。

对于2022年增长机遇与产能挑战并存的行情,设备厂商的心情可谓兴奋中混杂着紧张。当地时间1月19日,ASML CEO Peter Wennink在2021年第四季度财报发布后的视频采访中表示,至2030年,半导体产业规模将扩充1倍,达到万亿美元,ASML和客户都低估了业务增长速度。2022年,ASML要通过产能建设奋起直追。

“2022年最大的挑战就是需求远超我们的产能。”Peter Wennink表示,“在产能满载的情况下,需要格外谨慎并密切追踪可能产生的任何干扰因素。一旦受到干扰,我们没有任何的缓冲空间,因为产能已经开至最大。”

应用材料公司总裁兼首席执行官Gary Dickerson也表示,疫情加速了经济的数字化转型,从而推动了半导体和设备需求的持续增长,供应链供不应求。

“我们预测部分硅器件的供应在短期内仍将紧缺,因此我们的首要任务是携手供应商和芯片制造商共同克服这些困难。”Gary Dickerson说。

20%以上前端设备支出流向ASML

在晶圆设备制造支出中,光刻机是最大的支出项。智研咨询研报显示,在通常的新建厂晶圆制造设备支出中,光刻机占比30%,刻蚀机占比20%,PVD占比15%,CVD、量测设备分别占10%,离子注入、抛光、扩散设备占比5%。光刻机已经成为支出规模最大的核心设备。

记者测算发现,2021年前端晶圆厂设备支出中,光刻机的占比在20%以上。根据SEMI数据测算,2021年晶圆厂前端设备支出约为890.9亿美元。而2021年ASML的设备销售总额为186亿欧元,包括286台光刻系统和23台二手光刻系统。这意味着仅ASML出货的光刻机在2021年的前端晶圆设备支出中的占比就在20%以上,而ASML并非唯一的光刻机供应商。

“贵中贵”的EUV,是ASML的营收利器。2021年,ASML售出42台EUV光刻机,销售额达63亿欧元(约合71.5亿美元),折算下来每台光刻机贡献了1.5亿欧元(约合1.7亿美元)的销售额。

2023年,ASML将发货更多的EUV设备。Peter Wennink表示,2022年ASML预计发货55台EUV(其中6台EUV设备的盈利将并入2023年营收),为EUV业务营收带来25%的增长。DUV业务预计增长20%。

东亚地区重点发力

2022年,东亚地区的设备支出增长动能最为强劲。SEMI预计,2022年韩国的设备支出将排在首位。中国台湾地区的晶圆厂设备支出在2021的大幅增长之后,2022年预计会继续增长14%以上。日本预计将增长29%。

其中,韩国设备支出主要受到晶圆代工和存储芯片生产相关设备的带动。韩国海关服务数据显示,2021年上半年,韩国半导体设备进口金额达到创纪录的94.2亿美元,同比增长68%。同时,三星和海力士都在加强在半导体制造设施的投资。SEMI曾在研报中指出,韩国设备投资预计在2022年达到300亿美元。

中国台湾地区设备支出主要受益于台积电建厂及扩产动作。据悉,2022年台积电除了持续扩建台南Fab 18厂3nm生产线,也将加快南京12英寸厂28nm、美国亚利桑那州12英寸厂5nm等产能建设,日本熊本12英寸厂以及中国台湾地区的高雄12英寸厂、竹科Fab 20厂2nm米生产线等三项新投资也会同时动工。

在台积电的带动下,中国台湾地区形成了相对完善的晶圆制造产业集群。设备厂商家登的EUV光罩传送盒已被台积电采用,11月营收达到9397万元,创历史新高,年增145.56 %,现阶段光罩载具订单及产能均满载。家登同时与迅得合作开拓半导体市场,双方合作切入EUV传载自动化系统领域。ASML的EUV机台次系统模块代工厂帆宣也受惠于EUV需求强劲,2021年11月合并营收9.6亿元,年增63.1%,实现单月历史新高。

日本半导体制造装置协会(SEAJ)近日宣布,2021年日本半导体制造设备销售额同比增长40.8%,达到33567亿日元(约合294亿美元),预测到2023年为止将连续四年创下销售新高。5G手机、数据中心、AI、自动驾驶等技术趋势,以及半导体相关设备投资,将共同带动半导体设备销售的增长。