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半导体扩产怪圈:新设备因缺芯交付慢,二手设备涨价十几倍

时间:2022-04-22 05:45:47 作者:刘于苇 阅读:
芯片缺货,让Fabless厂商给晶圆代工厂下了更多订单;晶圆代工厂需要扩充产能,所以需要向设备厂商买更多设备;但设备厂商却因为缺少芯片,无法造出足够设备……这样的“死循环”可能使半导体厂更难在短期内大幅提高产能。
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荷兰半导体设备大厂阿斯麦(ASML)总裁兼首席执行官Peter Wennink在线上财报会上透露,有一家大型工业集团为解决芯片荒,买进洗衣机并拆解出内部半导体,用在自家模组上。

Peter表示这家陷入困境的公司上周跟他吐苦水,虽然没有指明公司的名字,但这样“收废旧”回收利用芯片的行为,可以预见芯片短缺在未来将持续存在,至少在某些广泛采用物联网技术、大规模实施数字化的行业是如此。

这一点从半导体设备厂商漂亮的业绩,和二手设备飞涨的价格也能看出一二。

交货速度赶不上接单速度

4月20日,ASML发布了2022年第一季度财报。2022年第一季度,ASML实现了净销售额35亿欧元,毛利率为49.0%,净利润为6.95亿欧元,新增订单金额70亿欧元。ASML预计2022年第二季度净销售额约为51亿~53亿欧元,毛利率约为49%~50%。

ASML 2022年第一季度财报一览(除非特别说明,数字均以百万欧元为单位) Q4 2021 Q1 2022
净销售额 4,986 3,534
其中装机管理销售额1 1,522 1,247
     
售出的全新光刻系统(台) 72 59
售出的二手光刻系统(台) 10 3
     
新增订单金额2 7,050 6,977
     
毛利润 2,701 1,731
毛利率(%) 54.2 49.0
     
净利润 1,774 695
基本每股收益(欧元) 4.39 1.73
     
季末现金及现金等价物和短期投资 7,590 4,723

(1)累计装机管理销售额等于净服务和升级方案(field option)销售额的总和。

(2)系统订单包括所有的系统销售订单。

(3)数字已经四舍五入,方便读者阅读。

Peter Wennink表示:“第一季度的净销售额为35亿欧元,达到了预期目标区间上位;毛利率为49.0%,符合预期。第一季度的新增订单金额达到70亿欧元,其中25亿欧元来自0.33 NA和0.55 NA EUV系统订单以及大量的DUV订单,这反映了市场对先进和成熟节点持续性的强劲需求。”

光刻机在芯片生产中极为关键,其中极紫外光刻机(EUV)目前仅有ASML能够生产,这种设备主要用于生产7纳米及更先进工艺的芯片。按市值计算,ASML是欧洲最大的科技公司,市值为2260亿欧元。然而即便强大如ASML,也在接受半导体供应链的严峻挑战。

Peter Wennink指出:“市场对于我们系统的强劲需求一如既往超过了当前的产能。为了满足客户的需要,我们提供高生产率的升级解决方案,并继续通过快速发货流程来缩减工厂周期。此外,我们正与供应链伙伴一起努力扩大产能。考虑到市场需求和我们增加产能的计划,我们将重新评估公司2025年的预期和之后的增长机会,计划在今年下半年公布最新进展。我们预计公司2022年第二季度净销售额在51亿至53亿欧元之间,毛利率约为49%~50%。预计研发成本约为7.9亿欧元,销售及管理费用约为2.2亿欧元。2022年全年营收预期增长仍为20%左右。”

实际上,ASML加快光刻机的交付速度带来的财务影响已体现在第一季度财报中,其一季度销售额35亿欧元,环比降低了20%。原因在于部分光刻机订单尚未获得工厂准入测试即向客户出货,使得客户可以更快获得光刻机,但这批订单收入需要在未来多个季度中才能得以确认。

ASML首席财务官罗杰·达森(Roger Dassen)表示,在第二季度,还将有8亿欧元的销售收入被排除在公司业绩指引之外,同样是因为加快光刻机出货而带来的收入确认递延。

根据财报,ASML本季度收到了逻辑芯片和存储芯片客户的多个High-NA EXE:5200系统(EUV 0.55 NA)订单,这也说明美光、SK海力士等存储芯片厂商将正式开始采用EUV工艺。

在应用业务中,交付了第一套eScan460系统,这是其下一代单电子束检测设备。与eScan430相比,eScan460分辨率更高,检测效率提升了50%。

芯片制造商“豪横”扩产

全球半导体产业持续“缺芯”的大环境下,芯片制造商纷纷扩大资本支出,发力扩产。

近日,英特尔宣布,其在欧洲的初始投资将超过330亿欧元(约360亿美元),涵盖德国、法国、爱尔兰、意大利、波兰和西班牙6个国家,覆盖半导体整个产业链。其中,德国的投资计划占其初始投资的一半左右,大约为170亿欧元(约186亿美元)。英特尔计划在德国萨克森-安哈尔特州(Saxony-Anhalt)首府马格德堡(Magdeburg)建立两个半导体晶圆厂,工厂预计将于2023年上半年开始建设,2027年投产。

台积电、联电、中芯国际等大厂也公布了资本支出计划:

台积电预计2022年公司资本开支将达到400亿美元~440亿美元之间,同比增长33%-46%。其中约有70%至80%将用于为最新和即将推出的节点(包括N2、N3、N5和N7)建造新晶圆厂和扩大产能。

联电2022年资本支出将达到30亿美元,较去年大涨66%。联电资本支出将主要用于南科Fab 12A P6厂扩展计划,其中90%将用于12英寸晶圆、10%用于8英寸晶圆产能。

中芯国际资本支出预计约为50亿美元,将持续推进已有的老厂扩建并发力三个新厂项目。今年中芯国际临港基地项目已在上海浦东新区开工建设,北京和深圳两个项目稳步推进,预计2022年底投入生产,3个新项目满产后,将使总产能倍增。

半导体设备巨头们因此受益颇多。半导体行业组织SEMI在最新发布的《世界晶圆厂预测报告》中指出,2022年全球前端晶圆厂设备支出预计将比去年同期增长18%,达到1070亿美元,首次超过1000亿美元大关。

日本半导体设备协会估计,在截至3月31日的财年中,日本制造的芯片制造设备销量达到创纪录的3.35万亿日元(260亿美元),比2020财年增长41%。 

设备厂商应对产能瓶颈的策略之一,是大量招募新员工。今年1月媒体曾报道,ASML希望在今年年底前将员工总数从目前的3.15万人增加到3.5万人。该公司去年已增加约4,000多名新员工,2022年底,员工数将比2020年底时增加近30%。

策略之二,是与芯片制造商携手共同解决设备产能紧张的问题。据悉,英特尔已经就供应短缺问题与ASML进行了直接接触,并且已派出自己的制造专家到该公司帮助加速生产;台积电CEO魏哲家也在上周的财报电话会议上表示台积电已派出“多个团队”协助芯片制造设备供应商尽早交货,“我们正在努力为制造设备供应商解决所有问题”。

不过即便如此,却仍苦于没有办法买到足够的零组件以完成订单。

从ASML出货来看,当季总共销售62部光刻系统,包括59部新系统和3部二手系统。但光刻机生产速度仍难以赶上订单规模。当前从先进工艺到成熟工艺的需求都非常强劲,ASML预计在2024年才能将积压订单消化完毕。

除了ASML,总部位于美国的泛林集团(Lam Research)也面临这样的问题。

泛林集团首席执行官Tim Archer本周三(4月20日)在在线财报会上表示,“在需求方面,整体环境仍然非常强劲,而供应相关的延迟还在继续,可能会限制2022年晶圆制造设备投资的执行程度”。

Roger Dassen称,和其他行业一样,半导体设备供应商自身的供应链所面临的挑战包括,持续的疫情导致劳动力、能源运费上涨和芯片等元器件紧缺等。

据一家半导体设备租赁公司的代表透露,新产品的交付时间已经从一年延长到大约一年半。

二手半导体设备成硬通货,相当抢手

虽说买新不买旧,但既然新设备买不到,二手设备考虑一下?因为对于成熟工艺来说,不需要EUV光刻机那样尖端但“期货”的设备,二手设备可以快速采购。

据日经报道,过去两年,由于需求旺盛,二手半导体设备的价格飙升,二手光刻机价格翻了一番,二手成熟工艺(8英寸晶圆)设备的价格已经与最初的上新价相同。一旦有二手芯片制造设备上市的消息,买家就会突然冒出来。

租赁公司Mitsubishi HC Capital的一位销售人员说:“有些高端的芯片制造设备,价格甚至翻了五倍。”用于200毫米晶圆的传统设备的短缺尤其明显。虽然智能手机通常使用300毫米晶圆的芯片,但200毫米晶圆可广泛用于制造汽车和电器的芯片。自20世纪90年代以来,用于200毫米晶圆的设备一直是主流,因此在二手市场上出售的许多机器已有二十多年的历史。

二手设备的价格往往根据其状况和使用年限而有所不同,越久的越便宜,但如今这个荒诞的大环境下有的旧设备竟然还升值了!例如,佳能FPA3000i4是一款1995年生产的光刻设备,用于在芯片上蚀刻电路,2014年10月它的价值只有10万美元,而现在已经涨到了170万美元,价格飙涨17倍。

二手半导体设备供应商Hightec Systems的首席执行官Moriaki Abe表示,二手半导体设备的价格“可能会在今年年底之前继续保持高位”。

报道还称,二手成熟工艺设备价格上涨与中国有关。因为EUV等先进制造技术受到美国封锁等原因,中国正在大力投资成熟芯片工艺产能,而生产这类芯片的设备不受美国管控。据SEMI预计,从2020年年初到2024年年底,全球半导体制造商有望将8英寸晶圆厂产能提高21%,从地区来看,中国大陆将在8英寸晶圆产能处于领先,到2022年将占全球8英寸产能的21%。

写在最后

芯片缺货,让Fabless厂商给晶圆代工厂下了更多订单;晶圆代工厂需要扩充产能,所以需要向设备厂商买更多设备;但设备厂商却因为缺少芯片,无法造出足够设备……这样的“死循环”可能使半导体厂更难在短期内大幅提高产能。

据TheElec统计,2021年国际主流半导体设备厂商交期已经达到1年以上。中信证券分析师徐涛称近期设备交期仍在继续延长。

这或许也是资本市场持续看好半导体设备的原因之一,杰富瑞分析师Mark Lipacis在一份给客户的报告中表示,他看好一些半导体股,包括应用材料、泛林集团、AMD和英伟达。

而4月20日在中国科创板上市的国内半导体设备龙头拓荆科技,也同样打破了近期半导体概念股新上市就破发的怪圈,连续两天上涨。这类具备“硬科技”属性的高新技术企业,发行上市便获得资本助力,足见中国高度重视和重点支持半导体专用设备等战略新兴行业。

责编:Luffy
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刘于苇
电子工程专辑(EETimes China)副主分析师。
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