刷到一则行业订单消息的时候,我停下手里正在整理的半导体赛道笔记,反复多看了两遍。
国产350nm光刻机正式拿到批量落地订单这件事,放在整个国内半导体产业的大盘子里,乍一看,很多人第一反应会先去对标高端光刻设备,下意识拿来和先进制程DUV、EUV放在一块比较。说实话,我一开始也有这个惯性思维,冷静下来之后才意识到,我们看待半导体国产化,不能总盯着最顶端那一小部分设备不放,中低端特色工艺光刻设备的规模化落地,同样藏着产业突围的关键密码,尤其是对于第三代半导体这条赛道而言,意义完全不一样。
很多普通朋友平时看半导体新闻,很容易陷入一个误区:好像只有能够做7nm、5nm芯片的高端光刻机,才算得上真正的突破。很长一段时间里,网上讨论光刻设备,几乎全部把焦点压在先进逻辑芯片制造设备上面,久而久之,大家就忽略了一件很现实的事,整个半导体行业,并不是所有芯片,都需要极致先进的制程。
就拿第三代半导体来说,碳化硅、氮化镓这类宽禁带材料做出来的功率器件,应用场景集中在新能源车车载功率模块、光伏逆变器、储能设备、工业变频器、充电桩、5G射频器件这些领域。我之前翻看过多家第三代半导体企业的招股资料还有投产规划,绝大多数功率芯片制造,本身就不需要几纳米、十几纳米的先进制程,成熟特色工艺反而是这条产线的主战场。350nm这个档位的光刻机,刚好就适配这类功率半导体芯片的制造需求,这也是这次批量订单落地,最核心的价值所在。
先跟大家唠清楚一个关键点,光刻机本身是分赛道的,不是一套设备通吃全部芯片。我们平时聊的高端EUV、先进DUV,主攻的是手机芯片、电脑处理器这类高密度逻辑芯片,追求极致微小的线宽;而350nm节点的光刻机,瞄准的就是功率器件、模拟芯片、分立器件、MEMS传感器这一大类成熟工艺芯片。这类芯片,日常存在感不强,但属于工业、新能源领域刚需的“基本功芯片”,用量非常庞大。
过去很长一段时间,国内布局第三代半导体晶圆产线的时候,哪怕不需要最顶尖的光刻设备,这条产线上配套的成熟机型光刻机,大多还是要走海外采购渠道。这里我不是说海外设备不能用,站在企业经营角度,早期建厂直接采购成熟进口设备,投产速度快,工艺验证周期短,是最稳妥的选择。但如果整条产线关键设备长期单一依赖外部货源,做产业研究久了,心里总会多一层顾虑。
第一个绕不开的就是交付周期问题。半导体设备现在全球供应链很紧俏,热门机型订货排期动辄一年起步,一旦上游供货节奏出现波动,在建产线的投产进度就会被动延后。第二个就是长期成本,设备采购只是开始,后续每年的维保、备件更换、工艺配套服务,全部绑定供应商,长期摊下来,会持续拉高晶圆厂的运营成本。还有一点也是行业内经常私下讨论的,工艺迭代自主权。如果光刻设备掌握在外方手里,产线想要自主微调工艺、迭代新产品,很多时候需要配合设备厂商的节奏,没办法完全按照国内企业自己的研发节奏推进。
这几年国内不少第三代半导体产业园、晶圆厂陆续上马,产能规划一波接着一波。可我观察到一个现象,产能规划落地速度,有时候会被上游设备供给卡住。一边是下游新能源市场爆发,市场端订单源源不断,车企、储能厂商不断加单;另一边,新建产线等着设备进场调试,中间存在时间差。这个时候,成熟节点国产光刻设备能够拿到批量订单,就不再只是一台设备卖出去这么简单,代表着它已经走完了实验室样机、客户小批量验证、工艺磨合,正式进入商业化交付阶段。
这里顺带说一下,一款半导体设备,最难的其实不是造出第一台样机,而是拿到批量订单。样机下线,只能证明技术路线走通了,能够把设备做出来;可批量订单,意味着下游晶圆厂经过长时间的上机测试,反复跑片验证良率,确认这款设备放在量产产线里,能够稳定持续生产,故障率、片内均匀性、长期稳定性能够满足商业化生产标准。很多国产设备,就是卡在验证这一关,样机看着参数好看,但是放到24小时不停运转的量产产线里,长时间跑片之后稳定性跟不上,客户就不敢大规模采购。
能够拿下批量订单,就说明这款350nm光刻机,已经跨过了“样机阶段”和“客户试用阶段”这两道大关,得到了晶圆制造企业商业化层面的认可。从产业传导逻辑来讲,一台设备落地之后,后续还有很长的路要走。设备进场之后,还要持续做工艺适配,匹配碳化硅、氮化镓器件的光刻需求,慢慢积累海量的量产数据。跑的数据越多,设备厂商就越能够迭代优化软硬件,良率持续往上走,反过来就会吸引更多晶圆厂下单,慢慢形成正向循环。
我平时跟行业里做设备工艺的朋友聊天,他们跟我说过一句很实在的话:半导体设备的国产化,本质上是一场马拉松,不是冲刺跑。高端先进设备我们肯定要持续攻坚,但是成熟特色工艺设备,是我们现阶段必须牢牢抓住的基本盘。第三代半导体赛道,是我们国内为数不多,和海外巨头起步差距相对更小的赛道。欧美企业布局碳化硅功率器件起步早,但是国内最近七八年疯狂追赶,下游应用市场又完全掌握在我们自己手里,光伏、储能、新能源汽车,全球最大的需求市场就在国内。
市场握在手里,如果制造端的关键设备能够逐步实现国产替代,整条产业链的话语权就会慢慢发生变化。举个例子,现在国内不少车企都在自研车载功率芯片,用来做电机驱动、电源管理。车企自研芯片,最在意两件事,一个是供货稳定,一个是成本可控。如果上游晶圆产线,光刻这类核心设备慢慢用上国产机型,晶圆代工环节的长期不确定性就会降低,传导到下游车企,芯片供货的安全系数也会提升一层。
当然,说到这里,我也必须客观讲一句,拿到批量订单,只是国产化进程当中重要的一步,不等于马上就能全面替代进口。这点我看网上不少讨论容易走极端,要么觉得拿到订单就万事大吉,整条赛道直接翻身;要么就觉得只是成熟工艺设备,不值得重视。站在做财经内容的角度,我更愿意用循序渐进的视角去看待这件事。
短期来看,这批订单落地,最先受益的就是这家光刻机设备企业本身。批量交付之后,企业就会有持续的营收现金流,现金流又可以反哺研发,投入到设备迭代、零部件优化当中。光刻机内部零部件极多,光学组件、工件台、控制系统、软件算法,每一个细分部件,又对应着国内一堆上游配套企业。一台国产光刻机实现批量出货,背后是几十上百家国内零部件供应商,获得稳定的上机验证机会。
这就是产业链带动效应,也是我一直关注半导体设备板块的核心逻辑。一台设备跑通量产,带动一整条零部件供应链慢慢成熟。以前很多零部件供应商,有样品,但是没有上机场景,晶圆厂不敢随便把小众国产零部件装在进口量产设备上,怕影响整条产线良率。现在国产光刻机大规模上机,就给了国内零部件厂商宝贵的验证场景,慢慢就可以摆脱零部件层面的进口依赖。
放到第三代半导体产线的布局层面,现阶段国内晶圆厂的策略,大多还是采用“进口设备+国产设备并行采购”的模式。不会一下子全部替换,而是逐步导入国产机型,先放在部分工艺环节,长期观察稳定性,逐步扩大采购比例。这次批量订单,大概率就是这类规模化导入的开端。后续能不能持续放量,还要看接下来半年到一年,设备在产线上持续跑片的实际表现,看良率波动、故障率、维护便捷度这些实打实的运营数据。
我之前看很多机构研报,通篇都在讲第三代半导体市场空间有多大,未来几年增速有多高。说实话,市场空间的测算其实不难,难的是供给端能不能跟上需求,供给端最大的约束,就是上游设备。市场需求再火爆,如果设备供给卡脖子,产能释放就会滞后,行业红利就没办法完整留在国内产业链内部。
很多散户朋友做投资的时候,看半导体板块,总喜欢追最热门的先进制程概念。我自己复盘这么多年跟踪赛道的感受,成熟工艺设备这条主线,其实长期确定性并不差。新能源带来的功率芯片需求,是未来十年持续性很强的需求,只要需求一直存在,配套的成熟光刻设备,就会有源源不断的替换空间。先进制程是仰望星空,成熟工艺就是脚踏实地,两者缺一不可。
还有一个角度,我们可以站在产业政策层面聊一聊。最近几年各地扶持半导体产业,不再是一味补贴建厂扩产能,政策慢慢开始往上游设备、材料端倾斜。简单来说,现在建晶圆厂,政策层面更鼓励优先导入经过验证的国产设备。政策的引导,叠加设备本身商业化成熟度慢慢起来,双向加持之下,成熟节点光刻设备的渗透速度,大概率会比前几年更快。
不过这里我也想泼一点冷静的看法,国产化推进过程里,不会一路直线向上,中间一定会有波折。国产设备前期,对比深耕几十年的海外老牌厂商,短板依然客观存在。比如长期运行之后的稳定性数据库积累,配套工艺库的完善程度,售后响应体系的搭建,都需要时间一点点打磨。订单只是入场券,真正的比拼,是未来几年日复一日的量产考验。
就拿售后这件小事来说,进口设备在国内布局了几十年,各大晶圆厂周边都设有备件仓、驻场工程师,设备出现故障,可以快速上门维修。国产设备厂商,现在交付规模慢慢上来之后,也要同步铺开售后网点,储备备件,培养驻场工程师。如果设备卖出去了,但是售后跟不上,即便初期参数达标,后续客户复购意愿也会大打折扣。商业化这件事,拼到最后,拼的不只是硬件本身,还有整套配套服务体系。
再回到第三代半导体本身,现在行业其实也正在经历一轮洗牌。前几年行情火热的时候,大量资本涌入,各地上马不少项目,经过这两年市场回调,产能慢慢从快速扩张阶段,转向提质阶段。也就是说,接下来建厂,不再是单纯拼谁建设速度快,而是拼整条产线成本控制、供应链安全、产品品质。在这个节点上,国产光刻设备实现批量交付,刚好踩在了行业提质升级的节点上,对于新建的第三代半导体产线来说,多了一个靠谱的设备备选方案。
平时经常有人私信问我,怎么区分半导体利好消息,到底是短期题材炒作,还是长期产业拐点。我自己判断的一个小习惯,就是区分样机、小批量试单、批量订单这三个层级。样机下线,偏向技术层面的新闻;小批量试单,属于客户验证;只有批量订单落地,代表商业化闭环正式启动,是产业层面实实在在的进展。这次350nm光刻机拿到批量订单,就属于第三类,是产业落地信号,不是单纯的技术宣传。
但是也要提醒一句,产业落地信号,不等于资本市场马上就会兑现行情。产业节奏和股市行情,很多时候并不同步。产业的成长是以年为单位慢慢兑现,股价却会受到短期资金、情绪、大盘环境反复扰动,这点是我们做财经内容,反复要跟大家强调的。
聊到这里,其实我内心还是挺感慨的。国内半导体一路走来,无数设备企业,长年埋头做研发,很多工作都是默默无闻的。大家看到一条新闻的时候,只是短短一句话的消息,背后是整个研发团队好几年反复调试、反复上机试片,一次次解决各种各样细碎的问题。光刻机这种超复杂装备,没有捷径可以走,只能一点点啃,一点点积累数据。
很多人只盯着顶端设备什么时候突破,却忽略了成熟工艺设备一点点补齐带来的产业底盘。底盘稳了,我们才有更多的资金、更多的工艺经验,去攻坚更难的高端设备。350nm光刻机拿下批量订单这件事,放在宏大的半导体国产化浪潮里面,算不上惊天动地的大突破,但它是扎扎实实往前走的一步。一步一步积累起来,慢慢就会形成看不见的产业厚度。
以后再看半导体相关新闻,我也建议大家可以多一个观察视角,除了看高端设备进展,也多留意成熟工艺设备的商业化落地情况。这些不起眼的订单,慢慢汇聚在一起,就是我们半导体产业供应链安全最坚实的基础。
那么在你们看来,成熟工艺光刻设备批量落地,会不会加快第三代半导体产线国产设备导入节奏?
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