前言:
本報告作為半導(dǎo)體設(shè)備研究的第三篇,將從以下幾個方面對國外半導(dǎo)體設(shè)備廠商進(jìn)行介紹分析:
第1部分介紹全球半導(dǎo)體設(shè)備格局;
第2部分對國外半導(dǎo)體設(shè)備大廠如應(yīng)用材料、ASML、東京電子、泛林半導(dǎo)體、科磊半導(dǎo)體、愛德萬、泰瑞達(dá)進(jìn)行介紹分析;
第3部分,對國外半導(dǎo)體設(shè)備廠商發(fā)展經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)歸納。
后續(xù)我們還會對國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商分別介紹分析,梳理其各自的發(fā)展脈絡(luò)、產(chǎn)品布局及未來規(guī)劃,同時通過產(chǎn)業(yè)鏈的梳理,挖掘國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商未來發(fā)展機(jī)會。
一、全球半導(dǎo)體設(shè)備市場高度集中
全球半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)高度集中,且“大者愈大”趨勢明顯。根據(jù)芯思想研究院的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2019年,全球半導(dǎo)體制造設(shè)備市場規(guī)模 576億美元,其中前五大半導(dǎo)體設(shè)備廠合計實(shí)現(xiàn)銷售收入456億美元,市占率高達(dá)79.3%,前十大半導(dǎo)體設(shè)備廠合計實(shí)現(xiàn)銷售收入544億元,市占率達(dá)94.4%。國際半導(dǎo)體企業(yè)歷經(jīng)50年的發(fā)展,由全盛時期的數(shù)百家,通過并購整合等措施縮減至目前的數(shù)十家,細(xì)分領(lǐng)域的壟斷程度越來越高,形成“大者愈大”的局面。
圖1:全球半導(dǎo)體設(shè)備top10廠商
全球主要半導(dǎo)體設(shè)備制造商主要集中在美國、日本、荷蘭等國。從企業(yè)分布來看, 全球知名的半導(dǎo)體設(shè)備制造商主要集中在美國、日本、荷蘭等國家。
從企業(yè)主要的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)品看,美國主要控制等離子刻蝕設(shè)備、離子注入機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、掩膜版制造設(shè)備、檢測設(shè)備、測試設(shè)備、表面處理設(shè)備等,日本則主要控制光刻機(jī)、刻蝕設(shè)備、單晶圓沉積設(shè)備、晶圓清洗設(shè)備、涂膠機(jī)/顯影機(jī)、退火設(shè)備、檢測設(shè)備、測試設(shè)備、氧化設(shè)備等,而荷蘭則是憑借 ASML 的高端光刻機(jī)在全球處于領(lǐng)先地位。
從半導(dǎo)體設(shè)備大廠2019年銷售排名來看,應(yīng)用材料( Applied Materials)憑借其沉積、刻蝕、離子注入以及CMP等多領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢繼續(xù)保持領(lǐng)先;而阿斯麥(ASML) 則依靠其在光刻設(shè)備領(lǐng)域的絕對領(lǐng)先優(yōu)勢,尤其是 EUV 設(shè)備,重回第二名;國內(nèi)生產(chǎn)線已成為日本制造商的大客戶,東京電子(Tokyo Electron)憑借其在沉積、刻蝕以及勻膠顯影設(shè)備等領(lǐng)域的競爭力,排名第三;泛林半導(dǎo)體( Lam Research)憑借其刻蝕、沉積以及清洗設(shè)備的表現(xiàn),排名第四;科磊( KLA)依靠其檢測、量測設(shè)備排名第五。
從歷史情況看,半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)集中度持續(xù)提升。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)前 10 家公司2007 年市占率合計66%,到2018年市占率合計達(dá)到 81%,提升了 15 個百分點(diǎn);前五家公司2007 年市占率合計57%,到2018年市占率合計達(dá)到71%,提升了14個百分點(diǎn)。
圖2:全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)集中度日益上升(柱狀上方數(shù)字為當(dāng)年 CR10)
具體來看,各類半導(dǎo)體設(shè)備均被行業(yè)前 1-4 家公司壟斷。根據(jù) Gartner 及各公司公告數(shù)據(jù),各類設(shè)備產(chǎn)品競爭格局如下:
1)、光刻機(jī):全球 EUV100%來自 ASML, ASML 在光刻機(jī)市場處于絕對壟斷地位;
2)、刻蝕設(shè)備:硅基刻蝕主要被 Lam 和 AMAT 壟斷,介質(zhì)刻蝕主要被 TEL 和 Lam 壟斷;
3)、薄膜設(shè)備:CVD 主要被日立、 Lam、 TEL、 AMAT 壟斷, PVD 被 Lam 和 AMAT 壟斷;
4)、顯影設(shè)備:TEL 處于絕對壟斷地位;
5)、離子注入機(jī):全球約 70%來自應(yīng)用材料, 18%來自 Axcelis Technologies;
6)、清洗設(shè)備:主要來自 DNS、Lam、TEL 等;
7)、CMP:70%來自 Applied Materials,26%來自 Ebara;
8)、熱處理:被 Applied Materials、日立國際電氣、TEL 壟斷;
9)、去膠設(shè)備:被 PSK、Lam、日立高科技、屹唐半導(dǎo)體等壟斷;
10)、工藝檢測設(shè)備: KLA 市場份額 50%,Applied Materials 占 12%,日立高科技占 10%;
11)、劃片/減薄機(jī):日本 DISCO 絕對壟斷;
12)、測試設(shè)備:被泰瑞達(dá)和愛德萬雙寡頭壟斷。
保持創(chuàng)新能力、持續(xù)研發(fā)投入、擇機(jī)外延并購以及全球范圍整合優(yōu)質(zhì)資源,是國際主流半導(dǎo)體設(shè)備廠商保持競爭力的主要手段。縱觀國際半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以看出,國際主流半導(dǎo)體設(shè)備廠商保持其強(qiáng)者地位的主要途徑有以下幾點(diǎn):
1)大比例研發(fā)投入,持續(xù)創(chuàng)新。隨著摩爾定律演進(jìn),半導(dǎo)體制造工藝節(jié)點(diǎn)對設(shè)備行業(yè)更新?lián)Q代和技術(shù)進(jìn)步不斷提出更高的要求。設(shè)備廠商需要持續(xù)大比例的研發(fā)投入,推動創(chuàng)新以保持技術(shù)領(lǐng)先,從而確保其在設(shè)備產(chǎn)業(yè)的競爭力;
2)并購整合,加速企業(yè)發(fā)展。并購整合在半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)中的表現(xiàn)日趨突出,也是各大設(shè)備廠商得以實(shí)現(xiàn)快速成長、提升競爭力的重要手段;
3) 非核心業(yè)務(wù)外包,整合全球優(yōu)質(zhì)資源。將非核心業(yè)務(wù)外包給在領(lǐng)域或環(huán)節(jié)中具有更專業(yè)技能的獨(dú)立廠商,只保留核心價值創(chuàng)造活動的經(jīng)營模式已成為一種趨勢。
二、全球主要半導(dǎo)體龍頭公司及半導(dǎo)體設(shè)備龍頭公司
2.1、應(yīng)用材料
美國應(yīng)用材料股份有限公司AMAT(Applied Materials,Inc)總部位于加利福尼亞硅谷,公司成立于1967年,并于1972年在納斯達(dá)克上市(股票代碼:AMAT.O)。1992年應(yīng)用材料收入達(dá)到7.5億美金,成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備商,其行業(yè)地位仍保持至今。1996年公司首次躋身《財富》 世界500強(qiáng)。應(yīng)用材料1972年上市時,市值僅300萬美元,截至2019年8月26日公司市值達(dá)到416.8億美元,48年以來市值上漲了13,800多倍。2018年,公司實(shí)現(xiàn)銷售收入172.53億美元,實(shí)現(xiàn)凈利潤33.13億美元,擁有超過21,000名員工,12,500專利技術(shù),并在全球17個國家和地區(qū)擁有93個分支機(jī)構(gòu)。
2018年,AMAT前三大客戶分別是三星電子、臺積電和英特爾這三家全球領(lǐng)先的IC制造廠商,來自這三家公司的收入占公司總營收的35%。
作為全球最大的半導(dǎo)體與顯示行業(yè)制造設(shè)備商,AMAT打造多品類、全方位的“半導(dǎo)體設(shè)備超市”。公司作為材料工程解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者,憑借多年深耕半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)累積的在技術(shù)解決方案和人才培養(yǎng)方面的豐富經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)品與服務(wù)已覆蓋原子層沉積、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、刻蝕、快速熱處理、離子注入、測量和檢測、清洗等生產(chǎn)步驟。同時,公司
已涵蓋12類設(shè)備、10種工作平臺,11種解決方案,化身整體系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商,為客戶創(chuàng)造更多的價值。
圖3:AMAT在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域布局廣泛
圖4:AMAT打造多品類、全方位的“半導(dǎo)體設(shè)備超市”
2.1.1、AMAT深耕半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域50余年,發(fā)展歷程可分為四大階段
圖5:應(yīng)用材料發(fā)展史
1)、1967年-1979年探索初創(chuàng)期:高速發(fā)展擴(kuò)張危機(jī),精簡業(yè)務(wù)回歸核心
2)、1979年-1996年內(nèi)生增長期:把握產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢,乘勢擴(kuò)大商業(yè)版圖
3)、1997年-2009年,外延擴(kuò)張期:外延并購頻繁,加速公司成長
4)、2010年-至今,龍頭捍衛(wèi)期:平臺化業(yè)務(wù)多元,致力于相兼為善
2.2、阿斯麥ASML
2.3、東京電子
TEL(東京電子)于1963 年在日本東京成立;1968 年,與Thermco Products Corp 合作開始生產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備;1980年,在東京證券交易所上市;1983年,與美國公司拉姆研究合作,引進(jìn)當(dāng)時一流的美國技術(shù),在日本本土開始生產(chǎn)刻蝕機(jī)。目前公司主要產(chǎn)品包括半導(dǎo)體設(shè)備和平板顯示設(shè)備,半導(dǎo)體設(shè)備又包括刻蝕機(jī)、 CVD、 涂布/顯影機(jī)和清洗機(jī)等。 2017 年 TEL 的涂布/顯影機(jī)銷售額約占全球 87%的市場份額,全球第一;刻蝕機(jī)約占全球 26%的市場份額,全球第二; CVD 約占全球 20%的市場份額,全球第二;氧化擴(kuò)散爐約占全球 20%的市場份額,全球第二;清洗機(jī)約占全球 20%的市場份額,全球第二。
東京電子預(yù)計2020財年公司營收達(dá)1.3萬億日元(約合人民幣830億元),同比增長15.3%。東京電子(Tokyo Electron Limited.)預(yù)計2020財年公司利潤達(dá)2100億日元(約合人民幣134億元),同比增長13.4%。受5G網(wǎng)絡(luò)普及等推動,半導(dǎo)體的需求增加,東京電子客戶的設(shè)備投資也在擴(kuò)大。東京電子2020財年上半年?duì)I收達(dá)6681.6億日元,同比增長31.4%。東京電子具備優(yōu)勢的半導(dǎo)體前工序設(shè)備的2020年市場規(guī)模預(yù)計同比增長10%,創(chuàng)出歷史新高。
東京電子的產(chǎn)品幾乎覆蓋了半導(dǎo)體制造流程中的所有工序。其主要產(chǎn)品包括:涂布/顯像設(shè)備、熱處理成膜設(shè)備、干法刻蝕設(shè)備、CVD、濕法清洗設(shè)備及測試設(shè)備。
圖6:產(chǎn)品鏈覆蓋了半導(dǎo)體制造的整個流程
東京電子的涂布設(shè)備在全球占有率達(dá)到87%。另外,FPD制造設(shè)備中,蝕刻機(jī)設(shè)備占有率達(dá)到71%。其他設(shè)備的占有率也有相當(dāng)?shù)姆蓊~。
2.3.1、公司沿革
1963年11月11日,在同一家綜合商社中供職的年輕人久保德雄和小高敏夫在東京創(chuàng)立了東京電子研究所,注冊資本500萬日元,員工6人。主要從事汽車收音機(jī)的出口和半導(dǎo)體制造設(shè)備的進(jìn)口。
當(dāng)時,這兩個年輕人堅定地認(rèn)為:「半導(dǎo)體才能變革產(chǎn)業(yè)界」。而且對當(dāng)時商社的「只要商品賣出去了其他都不管了」這種做法很不滿,覺得需要做好產(chǎn)品的售后服務(wù),否則就難以實(shí)現(xiàn)長期的顧客滿意。所以,兩人決定創(chuàng)立公司,做好售后服務(wù)。
1965年,東京電子成為Fairchild Semiconductor的日本代理商。但是,當(dāng)時一臺樣機(jī)就需要4000萬日元。而公司的注冊資本金一共才500萬日元。這意味著商業(yè)上的巨大風(fēng)險。但是,兩位創(chuàng)始人決定賭一把。結(jié)果,銷量很好!賣給大型電機(jī)公司,不僅帶來了良好的現(xiàn)金流,還為日本集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
1968年,東京電子與Thermco Products Corp.合并,成為日本第一家半導(dǎo)體制造設(shè)備廠商。 這樣,東京電子既有商社的功能,也有制造商的功能,開始走出國產(chǎn)化的第一步。
1975年:決定專注于半導(dǎo)體制造設(shè)備。美元危機(jī)、石油危機(jī)對日本經(jīng)濟(jì)帶來了重大的負(fù)面影響。東京電子決定,不再從事很受整體經(jīng)濟(jì)景氣影響的業(yè)務(wù),從占據(jù)業(yè)務(wù)六成收入的汽車收音機(jī)等民生電子產(chǎn)品領(lǐng)域撤退,專注于可以長期獲得高收益的半導(dǎo)體制造設(shè)備、以及相關(guān)的電子產(chǎn)品領(lǐng)域。
進(jìn)入1980年代,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)日益興隆。東京電子進(jìn)一步積極推動半導(dǎo)體制造設(shè)備的國產(chǎn)化。這期間,東京電子和美國公司通過合資公司的形式,從美國引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù),并與自身的制造技術(shù)融為一體。這樣,東京電子逐漸擴(kuò)大國產(chǎn)化的比例,成為可以生產(chǎn)最尖端半導(dǎo)體制造設(shè)備的廠商。
1989年:半導(dǎo)體制造設(shè)備營收額全球第一。這一年,東京電子的半導(dǎo)體制造設(shè)備營收額位居全球第一(VLSI Research公司數(shù)據(jù)),并連續(xù)三年蟬聯(lián)冠軍,至1991年。這期間,開始拓展海外據(jù)點(diǎn),為海外用戶提供本地化服務(wù),在全球奠定了在半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
2.3.2、東京電子在中國
東京電子的海外市場貢獻(xiàn)了80%以上的營收。現(xiàn)在,東京電子在全球16個國家和地區(qū)有36家公司,75個業(yè)務(wù)據(jù)點(diǎn)。自2002年開始在中國大陸設(shè)立公司,目前在中國大陸擁有三家子公司。
東京電子(上海)有限公司,Tokyo Electron (Shanghai) Limited,2002年成立,主要從事東京電子在中國的產(chǎn)品銷售和服務(wù)。
東電半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司,Tokyo Electron(Shanghai)Logistic Center Limited,2003年成立,主要從事中國大陸范圍內(nèi)東京電子的部品供給。
東電光電半導(dǎo)體設(shè)備(昆山)有限公司,Tokyo Electron (Kunshan) Limited,2011年成立,主要從事FPD制造設(shè)備的生產(chǎn)和維護(hù)。中國大陸營收約占其全球的14.4%。如果加上臺灣地區(qū)(29.2%),共約43.6%。可以說中國是東京電子的核心區(qū)域。
2.3.3、東京電子營收情況
公司 2018 年實(shí)現(xiàn)營收 119.22 億美元,同比增長 29.10%;凈利潤 23.31 億美元,同比增長 46.29%。2018Q4 實(shí)現(xiàn)營收 23.79 億美元,同比增長 4.03%;凈利潤 4.33 億美元,同比增長 20.1%。
公司預(yù)計 2019 年全球半導(dǎo)體設(shè)備資本支出由于受到存儲需求降低和中美貿(mào)易摩擦的影響將同比降低 15-20%,預(yù)計資本支出將從 H2 恢復(fù)。公司預(yù)計 2019 財年(2018.4-2019.3)營收 1.28 萬億日元,同比增長 13.2%,其中半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)務(wù) 1.17 萬億日元,同比增長 10.9%。
圖7:TEL營業(yè)收入、利潤及其增速情況
圖8:TEL收入來源(按設(shè)備、區(qū)域)
2.4、泛林半導(dǎo)體
泛林半導(dǎo)體(Lam Research)是全球刻蝕設(shè)備龍頭,成立于1980 年,總部位于美國加利福尼亞州,1984年5月在納斯達(dá)克上市。公司的三大核心產(chǎn)品分別是刻蝕( ETCH-RIE/ALE )設(shè)備、薄膜(Deposition—CVD/ECD/ALD設(shè)備以及去光阻和清洗(Strip & Clean)設(shè)備。
其中導(dǎo)體刻蝕約占全球50%以上的市場份額,全球第一;介質(zhì)刻蝕約占全球20%以上的市場份額,全球第二。CVD 約占全球市場20%左右的市場份額,全球第三。
圖9:2017-2019年泛林半導(dǎo)體營業(yè)利潤情況
2.4.1、公司沿革
華人工程師David Lam在HP的工作經(jīng)歷,讓他看到了等離子蝕刻設(shè)備在跟上半導(dǎo)體晶片小型化上的需求。1980年,David Lam獲得了Intel創(chuàng)始人、曾經(jīng)的仙童Noyce的支持資金,創(chuàng)辦了Lam Research(泛林)。第二年,公司就推出了第一款刻蝕機(jī)產(chǎn)品——AutoEtch。1984年,泛林在納斯達(dá)克IPO上市。1985年,公司營收超過3,400萬美元,并且在歐洲開設(shè)了第一家辦事處。隨后的1987年,公司推出了彩虹蝕刻系統(tǒng)。同時推出的,還有PECVD(等離子化學(xué)沉積)的概念機(jī)型。此后在1988年,泛林發(fā)明了單晶圓旋轉(zhuǎn)清潔技術(shù)。
上市之后,泛林調(diào)整了自己的戰(zhàn)略。初生牛犢不怕虎,從1987年的PECVD開始,到后面的清潔技術(shù),泛林走向了產(chǎn)品的多樣化道路。1990年,泛林在中國建立業(yè)務(wù)。而1990年的中國,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)除了國家扶持的項(xiàng)目,其他的商業(yè)化項(xiàng)目基本為0。少年老成的泛林已經(jīng)開始為他的潛在“大客戶”提供服務(wù)。當(dāng)年,泛林的年度收入達(dá)到了1.4億美元。
Lam也在1990年開始的幾年內(nèi)快速的發(fā)展。1991-1995年,泛林連續(xù)推出了SP旋轉(zhuǎn)清潔系統(tǒng)、首個變壓器耦合等離子蝕刻系統(tǒng)、首款Dual Frequency Confined 電介質(zhì)蝕刻產(chǎn)品、SPEED HDP-CVD系統(tǒng)以及SABER ECD系統(tǒng)。這些都是當(dāng)時半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域極為重要的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品,具有極強(qiáng)的產(chǎn)品競爭力。1995年,泛林的年度財政營收將近10億美金。從1.4億美金到10億美金,7倍的增長,泛林只用了5年。
1996財年,泛林營收突破13億美金,一切都還不錯。但是此后4年,泛林徹底迷失了。到2000年,泛林的營收卻只有12億美金,4年間居然是負(fù)增長。到了1998年,泛林的營收只有10億美金,而1999年,這個數(shù)字快速萎縮到了6.5億美金。泛林用十年時間建立起來的巨大的市場份額,讓泛林走向了多樣化的道路。然而泛林的刻蝕機(jī)產(chǎn)品,并沒有絕對高超的技術(shù)以及效率優(yōu)勢,一旦放棄了巨量資金的持續(xù)投入,分散了公司的資源,那么必將受到巨大的挑戰(zhàn)。正如泛林內(nèi)部總結(jié)所說:“我們的客戶需要進(jìn)行大量投資,才能使新的設(shè)備整合到半導(dǎo)體生產(chǎn)線中。一旦半導(dǎo)體制造商選擇了特定供應(yīng)商的設(shè)備并對其進(jìn)行了驗(yàn)收,只要我們的設(shè)備具備良好的性能,制造商通常就會維持在該技術(shù)節(jié)點(diǎn)的選擇。因此,如果該客戶一旦給予了我們競爭對手設(shè)備的采購訂單,我們將難以向該客戶銷售產(chǎn)品。”泛林的市值從1995年的30億美金跌到了1998年的4.5億美金。
1998年后,泛林將重心重新放在了刻蝕設(shè)備優(yōu)勢的夯實(shí)上,同時兼顧多產(chǎn)品的研發(fā)。最終逐步走出陰霾。此后的2003-2006年,泛林連續(xù)推出達(dá)芬奇系列旋轉(zhuǎn)清潔產(chǎn)品、第一代Kiyo和Flex刻蝕產(chǎn)品、以及ALTUS CVD系統(tǒng)和UVTP膜處理系統(tǒng)。終于,公司在2005年?duì)I收約15億美元,突破了之前1996年的高點(diǎn)。泛林花十年時間,重新塑造了自己的產(chǎn)業(yè)地位和優(yōu)勢。2006年,泛林完成了自己第一筆重量級的并購交易——收購Bullen Semiconductor。BS是全球最大的高純度定制硅元件和組件供應(yīng)商,為太陽能、光學(xué)和半導(dǎo)體設(shè)備市場提供集成的硅解決方案。
2007年,蘋果推出了iPhone。對于泛林來說,這是真正騰飛的起點(diǎn)。2008年,全世界金融危機(jī)后,泛林無論是營收還凈利潤,還是公司整體實(shí)力,伴隨著iPhone對于消費(fèi)電子的引爆,完成了5倍的爆發(fā)性增長。而市值成長了超過15倍。2008年,泛林完成了自己第二筆重大交易——收購SEZ AG,現(xiàn)為Lam Research AG。
2012年,泛林以33億美金與Novellus Systems(諾發(fā)系統(tǒng))合并,新公司依然為LamResearch。諾發(fā)系統(tǒng)創(chuàng)建于1984年,主要供應(yīng)用半導(dǎo)體生產(chǎn)的化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、電化沉積(ECD)、化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)、紫外熱處理(UVTP)和表面處理設(shè)備。因電路幾何尺寸的縮小,Novellus公司生產(chǎn)的沉積、表面處理、化學(xué)機(jī)械研磨和薄膜處理系統(tǒng)正日益成為高級半導(dǎo)體器件制造的關(guān)鍵技術(shù)。這次并購之后,泛林事實(shí)上應(yīng)成為僅次于應(yīng)用材料的綜合性半導(dǎo)體設(shè)備廠商。這是一次質(zhì)的并購,加速了整個行業(yè)的寡頭格局進(jìn)程。
此后的2014年,泛林第一次介紹了他們的第一款原子層蝕刻(ALE)系統(tǒng)——Kiyo F系統(tǒng)。ALE在可控性和精準(zhǔn)度上明顯更優(yōu),同時可以提供給芯片制造商更好的實(shí)現(xiàn)3D結(jié)構(gòu)。Kiyo F的推出,也確立了泛林在刻蝕領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,這比應(yīng)用材料的Centris Sym3早了一年。
2016年10月,泛林嘗試收購KLA(科天半導(dǎo)體)被美國主管機(jī)關(guān)駁回,主管機(jī)關(guān)認(rèn)為這兩者合并將會產(chǎn)生新的壟斷級公司。泛林的并購野心戛然而止。
2017年,泛林完成了自己的第4筆重要交易——收購Coventor Inc. Conentor是一個領(lǐng)先的MEMS自動化設(shè)計軟件提供者,他們?yōu)榘雽?dǎo)體和MEMS行業(yè)解決現(xiàn)實(shí)世界中的工藝開發(fā),設(shè)計和集成問題。
2.5、科磊
KLA -Tencor (科磊——全球控制檢測設(shè)備龍頭)公司是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造工藝控制檢測設(shè)備供應(yīng)商,為半導(dǎo)體、數(shù)據(jù)存儲、LED 及其他相關(guān)納米電子產(chǎn)業(yè)提供工藝控制與良率管理的解決方案。
科磊 2018 財年收入 40.36 億美元,GAAP 凈利潤 8.03 億美元,凈利率 20%,自 2010 年以來,科磊的毛利率一直維持 55%以上,體現(xiàn)了其產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)的核心競爭力。 2018 財年科磊的研發(fā)費(fèi)用為 6.09 億美元,占營業(yè)收入比重達(dá) 15%。中日韓臺灣是科磊最大的市場,主要在于此四個地區(qū)集中了全球半導(dǎo)體生產(chǎn)大部分的比重,2018 財年中國地區(qū)銷售收入 6.43 億美元,占比達(dá) 15.9%。
圖10:科磊半導(dǎo)體財務(wù)情況
服務(wù)收入比例高,客戶實(shí)力強(qiáng),收入抗風(fēng)險能力強(qiáng)。不同于設(shè)備產(chǎn)品的二階導(dǎo)屬性,設(shè) 備服務(wù)對經(jīng)濟(jì)周期波動的敏感程度低。近五年科磊服務(wù)收入占比都保持在20%的水平, 2019Q3 服務(wù)收入 5.6 億美元,占比 25%,同比增長 29.3%。此外,公司約 70%的產(chǎn)品訂單是來自頭部先進(jìn)制造客戶,這部分客戶需求穩(wěn)健、擴(kuò)產(chǎn)理性,進(jìn)一步弱化了經(jīng)濟(jì)環(huán)境對公司訂單的影響。
公司注重研發(fā),研發(fā)收入占比常年保持 15%以上。科磊用于研發(fā)的費(fèi)用逐年遞增, 2017/2018/2019Q3 公司研發(fā)投入為 5.2/6.1/5.0 億美元,同比增長 16.6%/16.0%/11.6%, 科磊在產(chǎn)品研發(fā)方面持續(xù)大量的投資不斷向市場提供產(chǎn)品創(chuàng)新,并與芯片行業(yè)高速的技術(shù)發(fā)展保持同步。世界上絕大多數(shù)晶圓裸片,集成電路(IC),光罩和硬盤制造商均采用該公司的產(chǎn)品和服務(wù)。
圖11:科磊收入構(gòu)成及研發(fā)投入情況
產(chǎn)品線豐富,覆蓋整個半導(dǎo)體生產(chǎn)過程的檢測與量測需求。產(chǎn)品包括:線上晶圓和 IC 缺陷的監(jiān)測、檢查和分類,光罩缺陷的檢測和量測,封裝及互連層檢測,關(guān)鍵尺寸量測,套刻量測,以及膜厚、表面形貌與成份量測。此外,科磊也在諸如腔室內(nèi)工藝條件測量,晶片形狀及應(yīng)力量測,光刻仿真工具,良率管理軟件以及全廠數(shù)據(jù)管理和分析系統(tǒng)等領(lǐng)域?yàn)槠淇蛻籼峁┊a(chǎn)品與服務(wù)。
圖12:科磊產(chǎn)品介紹
2.6、愛德萬
愛德萬是全球半導(dǎo)體測試設(shè)備龍頭,成立于 1950 年代。公司從電流靜電計起家,經(jīng)歷了成立階段、發(fā)展階段和 2010 年后的成熟階段,逐漸成為半導(dǎo)體測試領(lǐng)域的全球龍頭。 根據(jù) VLSI Research 的最新報告,愛德萬成功超越宿敵泰瑞達(dá)成為全球第七大半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商。
1950s,為了響應(yīng)日本新興半導(dǎo)體行業(yè)對靜電計日益增長的需求,愛德萬推出了日本第 一臺振動電容超低電流靜電計 TR-81。1970s,推出日本第一臺測試儀 LSI 測試系統(tǒng) T-320/20。其 10MHz 的測試速度因其迅猛的速度而受到歡迎。數(shù)字頻譜分析儀 TR-9305 上市,標(biāo)志著公司進(jìn)入音頻/振動分析市場。
1980s,該公司發(fā)布20MHz 內(nèi)存系統(tǒng)T310 / 31E 和 40MHz 測試系統(tǒng)T-3331,隨著 1979 年推出的 T-3330 推出一系列速度從 20MHz 到 100MHz 的測試系統(tǒng)之后公司在東京證 券交易所上市。1990s,推出測試速度為 500MHz / 1GHz 的高端,高精度 T5591 內(nèi)存測試系統(tǒng)和T6682 LSI 測試系統(tǒng),具有1GHz 測試速度的業(yè)界最佳性能指標(biāo)和最高1024 個引腳。
2000s,收購亞洲電子公司的半導(dǎo)體測試設(shè)備部門。2001 年在紐約證券交易所(NYSE) 上市。2002 年出現(xiàn)虧損進(jìn)行業(yè)務(wù)改革,之后推出 T7721 高級混合信號測試系統(tǒng),進(jìn)軍汽車設(shè)備市場。2005 年推出 T5501 和 T5588 高端DRAM 內(nèi)存測試系統(tǒng)和 M6300 內(nèi)存處理器,2009 年推出用于 DDR3 批量生產(chǎn)的內(nèi)存測試系統(tǒng) T5503。
2010s,公司推出 3D 太赫茲成像和分析系統(tǒng)TAS7000,收購美國半導(dǎo)體測試設(shè)備供應(yīng) 商 Verigy,Inc. 推出CloudTestingTM 服務(wù),這是一項(xiàng)新的業(yè)務(wù)提供按需測試服務(wù)。2013 年收購美國公司W2BI.COM,進(jìn)入無線系統(tǒng)級測試市場。2015 年,推出用于顯示驅(qū)動器 IC 的 T6391 測試系統(tǒng)。發(fā)貨 4000 臺 V93000 測試系統(tǒng)。開發(fā)用于血管無損成像的 Hadatomo TM 光聲顯微鏡。2016 年推出 MPT3000HVM SSD 測試系統(tǒng),進(jìn)入 SSD 量產(chǎn)測試市場。
圖13:愛德萬營收利潤情況
愛德萬 2018 財年?duì)I業(yè)收入 18.7 億美元,GAAP 凈利潤 1.63 億美元,凈利率 9%。但是其產(chǎn)品毛利率高達(dá) 51%,毛利率常年維持在 45%以上。為了維持其在測試設(shè)備領(lǐng)域的龍頭地位,愛德萬的研發(fā)投入一直非常高,即使是在行業(yè)低迷的 2009 年,公司依然保持著 30%以上的研發(fā)費(fèi)用/營業(yè)收入比,2018 年由于營收大幅增長,其研發(fā)費(fèi)用占營收下降至 12%左右。
圖14:愛德萬毛利及研發(fā)投入情況
從收入結(jié)構(gòu)來看,晶圓代工的產(chǎn)業(yè)聚集地臺灣,一直是愛德萬最大的市場。2018 財年 在亞太市場(除日本)收入 15.71 億美元,占了其收入的 84%。中國市場 2018 年收入
2.58 億美元,占比 13.8%。
圖15:愛德萬營收分布情況
愛德萬在中國市場增長較快。為了更好地服務(wù)中國市場,愛德萬不斷開設(shè)中國分支機(jī)構(gòu)。 目前已在北京、上海、蘇州、成都、大連、西安及深圳 7 個地區(qū)開設(shè)分支機(jī)構(gòu),此外也計劃在武漢設(shè)立分支機(jī)構(gòu)。愛德萬還采取各種措施讓更多中國廠商可以購買愛德萬的設(shè)備,比如為了降低中小創(chuàng)業(yè)企業(yè)采購測試機(jī)的門檻,愛德萬和政府及各地 ICC 合作,推出按需收費(fèi)的測試服務(wù)項(xiàng)目,極大減少了客戶的測試成本。2018 財年,中國已成功超越美國和日本,成為僅次于韓國和臺灣地區(qū)的第三大區(qū)域。
愛德萬的業(yè)務(wù)除了傳統(tǒng)的SoC 和 Memory 測試機(jī)臺之外,還包括了服務(wù)、支持、咨詢、 SSD 測試以及分選機(jī)臺、納米電子束掃描電鏡等機(jī)電業(yè)務(wù)。目前愛德萬的業(yè)務(wù)已不僅專注于后道,而是涵蓋全半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈及 SSD、手機(jī)、平板等系統(tǒng)測試產(chǎn)業(yè)。
圖16:愛德萬的主要產(chǎn)品
2.7、泰瑞達(dá)
泰瑞達(dá)成立于 1960s,d'Arbeloff 和 DeWolf 出售了 Teradyne 的第一款產(chǎn)品 D133,這是一款邏輯控制的通/斷二極管測試儀。在 20 世紀(jì) 80 年代,Teradyne 通過收購領(lǐng)先的電路板測試系統(tǒng)制造商 Zehntel 擴(kuò)大了其組件測試業(yè)務(wù)。1987 年,該公司推出了第一款模擬 VLSI 測試系統(tǒng) A500,該系統(tǒng)在市場上測試提供模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接口的集成設(shè)備。
90 年代,泰瑞達(dá)收購了 Megatest 公司,擴(kuò)大了其半測試組,以包括比目前可用的更小, 更便宜的測試儀。Teradyne 還通過Catalyst 和Tiger 測試系統(tǒng)成為高端片上系統(tǒng)(SoC) 測試的市場領(lǐng)導(dǎo)者。2000 年,泰瑞達(dá)收購了 Herco Technologies 和 Synthane-Taylor, 一年后,他們收購了電路板測試和檢驗(yàn)負(fù)責(zé)人 GenRad,并將其合并到裝配測試部門。為汽車制造和服務(wù)行業(yè)制造測試設(shè)備的GenRad 診斷解決方案成為 Teradyne 的獨(dú)立產(chǎn)品組。
進(jìn)入工業(yè)自動化領(lǐng)域。Teradyne 在 2008 年增加了Nextest 和Eagle Test Systems,擴(kuò) 大了其半導(dǎo)體測試業(yè)務(wù),分別服務(wù)于閃存測試市場和大批量模擬測試市場。同年, Teradyne 憑借內(nèi)部開發(fā)的Neptune 產(chǎn)品進(jìn)入磁盤驅(qū)動器測試市場,該產(chǎn)品服務(wù)于數(shù)據(jù) 密集型互聯(lián)網(wǎng)和計算存儲市場。公司最近收購了專門從事協(xié)作機(jī)器人的公司 Universal Robots,進(jìn)入了工業(yè)自動化行業(yè)。
圖17:泰瑞達(dá)的營收利潤情況
泰瑞達(dá) 2018 年收入 21.01 億美元,GAAP 凈利潤 4.52 億美元,凈利率 21%,與愛德萬類似,自 2010 年以來,泰瑞達(dá)的毛利率一直維持 50%以上,體現(xiàn)了其產(chǎn)品的核心技術(shù)優(yōu)勢。2018 年泰瑞達(dá)的研發(fā)費(fèi)用為 4.52 億美元,占營業(yè)收入比重達(dá) 22%。臺灣地區(qū)同樣是泰瑞達(dá)最大的市場,2018 年臺灣地區(qū)銷售收入 5.16 億美元,占比達(dá) 24%,中國大陸占比繼續(xù)保持快速上升趨勢,相比 2017 年上漲 5%至 17%。
圖18:泰瑞達(dá)毛利及收入分布
圖19:泰瑞達(dá)的產(chǎn)品介紹
三、半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展路徑思考
從半導(dǎo)體設(shè)備的行業(yè)格局及海外龍頭的發(fā)展歷程來看,半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)有兩大特點(diǎn):
1)公司需要持續(xù)的高投入,屬于資金密集、技術(shù)密集行業(yè),頭部優(yōu)勢明顯;第一名吃肉,第二名喝湯,第三名就沒有活路了。
2)公司需要注重技術(shù)路徑升級和快速迭代,緊跟下游需求,把握行業(yè)格局變遷帶來的發(fā)展機(jī)會。在不斷投入研發(fā),掌握核心關(guān)鍵技術(shù)能力的同時,如何綁定上下游資源,占據(jù)行業(yè)優(yōu)勢地位也非常關(guān)鍵。縱觀半導(dǎo)體設(shè)備巨頭們的發(fā)展經(jīng)歷,基本就是并購史,應(yīng)用材料、阿斯麥、東京電子、泛林半導(dǎo)體、科磊半導(dǎo)體牢牢占據(jù)了全球前五的位置。而這些廠商正是在前一輪的積極并購后慢慢定型,成為了業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿企業(yè)。
附錄:參考資料
1.招商證券2019半導(dǎo)體設(shè)備專題系列之一:“自主可控”支撐長期成長
2.招商證券-招商證券2019半導(dǎo)體設(shè)備專題系列之二:沖云破霧的檢測設(shè)備
3.國信證券-國信證券半導(dǎo)體專題研究系列八:正在崛起的中國半導(dǎo)體設(shè)備
4.方正證券-方正證券半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)研究框架總論:半導(dǎo)體景氣度反轉(zhuǎn)設(shè)備先行
5.光大證券-光大證券半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)深度報告:國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)加速追趕,國產(chǎn)替代正當(dāng)時
6.國元證券-國元證券半導(dǎo)體設(shè)備投資地圖
7.興業(yè)證券-電子:探尋中國半導(dǎo)體設(shè)備全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展機(jī)遇
8.華泰證券-華泰證券半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)深度報告:2020,中國半導(dǎo)體設(shè)備的轉(zhuǎn)機(jī)之年
9.申港證券-申港證券機(jī)械設(shè)備行業(yè)深度研究:泛半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)觀察新視角
10.安信證券-華興源創(chuàng)(688001.SH):檢測設(shè)備行業(yè)領(lǐng)先者,平板顯示與集成電路雙輪驅(qū)動
11.華西證券-賽騰股份(603283.SH):無線耳機(jī)設(shè)備先行,緊抓蘋果迎“大年”
12. 開源證券半導(dǎo)體設(shè)備系列專題報告之一:半導(dǎo)體設(shè)備詳解——產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與國家力量賦能國產(chǎn)化加速推進(jìn)
13.開源證券-長川科技(300604.SZ):“內(nèi)生 外延”做大做強(qiáng)主業(yè),迎接產(chǎn)業(yè)黃金機(jī)遇期
14.東吳證券-至純科技(603690.SH):立足高純工藝,半導(dǎo)體清洗設(shè)備將迎增長
15. 華西證券-中微公司(688012.SH):走進(jìn)“芯”時代系列深度之三十二,國內(nèi)半導(dǎo)刻蝕巨頭,邁內(nèi)生&外延平臺化
16. 安信證券-芯源微(688037.SH):涂膠顯影打破壟斷,濕法清洗國產(chǎn)先鋒
17. 德邦證券-北方華創(chuàng)(002371.SZ):平臺型半導(dǎo)體設(shè)備龍頭,國產(chǎn)替代帶來發(fā)展良機(jī)
18. 國聯(lián)證券-中微公司(688012.SH):國芯之光,刻蝕設(shè)備領(lǐng)跑者
19. 安信證券-晶盛機(jī)電(300316.SZ):晶體設(shè)備專家,SiC、藍(lán)寶石有望發(fā)力