访谈半导体设备零部件市场国产替代

访谈半导体设备零部件市场国产替代——聚焦真空系统 2023年4月3日核心洞察 目前GP气体系统国内可以完全替代；HP的替代率大概在三成；UHP目前只有3家可以做出来，分别是新莱应材、中科艾尔、Festo(外资背景)，但整体替代率不到3%。现阶段国内半导体零部件供应商向美国设备商的出口也受到较大影响。虽然美国设备商拿到了采购豁免licence，但受到下游需求影响，订单出现砍半情况。 现阶段国内晶圆厂和设备商都在积极做零部件的国产替代，但国内厂商 的反应较慢，相较于很国产化，会优先考虑从第三方购买进口零部件。中微、北方华创等头部设备商在零部件方面，凡是涉美的供应商都会考虑切换到国产，但VAT等供应的高端零部件仍无法替代。由于下游需求减弱，国内厂商的零部件备货相对较充足。 专家范先生AustinFan(AF)，前任昆山新莱洁净应用材料股份有限公司经理主持人TenichZhang(TZ)，高临行业分析师议程 空气和真空零部件的应用设备类型和核心技术壁垒 美国半导体出口管制条例下，国内半导体零部件出口以及国内采购海外零部件受到的限制和影响国内空气和真空零部件供应商的国产替代能力 半导体设备零部件市场国产替代——聚焦真空系统–2023年4月3日目录 Q：半导体相关零部件和系统类型较多，包括机械类、电气类、光学、液体等等，您认为气体/真空类型的零部件在整个半导体零部件市场的规模占比大约是多少？主要应用在哪几类设备中？4 Q：气体和真空类零部件相较于光学或液体等其他零组件，技术难度属于什么水平，核心技术壁垒在哪？ 4 Q：目前GP、HP、UHP的国产能力或者国产替代率是什么情况？5 Q：日本3月31号公布了最新的征求意见稿，当中提到了计划限制23种晶圆制造设备的出口、都需要日本的官方许可才能够进行。您观察到现阶段美国、日本、荷兰，主要这三个设备供应国对于国内的高端设备和零部件出口限制标准，和去年的10月7号的标准相比有什么差异？6 Q：按照美国的出口限制条例来讲，没有获得licence的情况下，国内的设备不能卖到美国的晶圆厂，零部件厂商也不能供应给美国的设备公司，可以这样理解吗？7 Q：国内头部的零组件供应商很大一部分营收都是供应给海外的设备厂商。这种情况下，您如何评估未来海外设备厂商直接脱钩中国零部件供应商的风险？7 Q：美国、日本、荷兰目前对于中国零部件出口的限制标准、原则是什么？8Q：对于国内的零部件厂商新莱、富创、中科艾尔等，可不可以理解为2023年将是发展非常困难的一年，尤其是海外 营收占比越高，受到的影响打击越大？8 Q：富创或者其他零部件公司拿到的licence也是同样延到了Q2吗？8 Q：现在中微、北方华创这些头部的设备厂商在采购海外零组件的时候面临什么限制条例？9 Q：目前美国向中国卖零部件的标准是所有制程都不能卖，还是说它限制14纳米以下或者是128层以 上设备的零部件？9Q：晶圆厂采购零组件和设备厂商采购零组件的模式有区别吗？比如中芯等晶圆厂采购零组件和中微、北方华创买零组件，它们的海外供应标准会有差异吗？9 Q：国内晶圆厂目前都在扫货、囤货，积极备货零组件，晶圆厂的扫货力度如何？是否能够支撑未来2-3 年的现存的产能和良率？10 Q：刚才聊海外的零部件供应的时候，您提到VAT的零组件能不换就不换，VAT有什么特别的地方吗？10Q：国内的晶圆厂和设备厂商在采购日本、欧洲零组件的时候，它们也会像美国供应商一样限拖吗？还是有什么限制标 准？10Q：中微和北方华创在国产替代方面做得比较好，有业内人士称他们的零部件方面国产替代率可能达到60%。您观察到 中微、北方华创这些头部厂商的零组件国产替代率能达到什么程度，如何评估它们受到的供应链影响？ 11 私有保密文件 2 半导体设备零部件市场国产替代——聚焦真空系统–2023年4月3日 Q：这样的情况下，中微或者北方华创或者其他的设备厂商，在今年供货方面是否会因为上游零组件采购出现延迟，推 迟交货的问题？ 11 私有保密文件 3 半导体设备零部件市场国产替代——聚焦真空系统–2023年4月3日半导体设备零部件市场国产替代——聚焦真空系 统 听录从00：00：00开始 TZ：欢迎参加高临论坛(ThirdBridgeForum)关于半导体设备零部件市场国产替代——聚焦真空系统的访谈。我是高临公司(ThirdBridge)的行业分析师TenichZhang，将负责协调本次访谈。非常荣幸邀请到范先生参与此次访谈，范先生是前任昆山新莱洁净应用材料股份有限公司经理。 范总，您好。在我们开始今天的访谈前，请您就以下陈述表明我同意或我不同意：您知道保密信息的定义，并同意不会在访谈中透露任何此类信息或任何其他的保密信息。 AF：我同意。[00：01：03] Q：半导体相关零部件和系统类型较多，包括机械类、电气类、光学、液体等等，您认为气体/真空类型的零部件在整个半导体零部件市场的规模占比大约是多少？主要应用在哪几类设备中？ AF：半导体零部件的分类有三大种说法，第一种说法属于真空控制类跟气体输送类，中芯国际是把它分为属于叫真空部件，真空部件它分为八大类里面的其中一类。整个真空系统跟气体系统占的整个半导 体的前制程当中的装备里面，它可以从哪个地方开始？从离子注入、物理气相沉积PVD、化学气相沉积CVD、ALD原子层沉积、干法刻蚀等都应用得到，甚至在DUV跟EUV的极紫外光都应用得到， 都是真空系统跟气体系统的应用。整个的占比，实际上以零部件市场的占比，两者加起来大概占了20%左右，这个部分我们不论抹加的能力，我们以真正来讲，真空加气体系统占整个半导体装备的成本结构里面的大概20%。 [00：02：57] Q：气体和真空类零部件相较于光学或液体等其他零组件，技术难度属于什么水平，核心技术壁垒在哪？AF：技术难点我们以真空先讲，真空来讲分真空、高真空、超高真空、极限真空。现阶段国内的真空，因为有两个学校做，在真空科系，一个是东北的大学，还有合肥的合工大都有真空学系。国内的真空 目前在一些零部件，比如法兰卡箍或者这些接头类的真空接头，其实都已经相对比较成熟，基本上它的困难点都已经突破了。 但是在阀门方面我们分低阶、中阶跟高阶，目前属于基础型的，我们不好说低阶，基础型的阀门像角阀类的这一块应用非常广，不论是半导体或者其他的真空设备都可以用得到。这一块国内的成熟度已经相当大，而且相当多人做，这一块也可以说几乎没有什么技术壁垒。 但是在中阶的阀门，像门阀、传输阀方面，尤其在传输阀方面，它是属于半导体设备里面一个关键的部件，比如一个PVD系统至少用到4台传输阀，因为它必须要把它传输到不同的制程腔，腔体就需要一个门，这个我们可以叫它门阀。但是为什么叫传输阀？它是确保这个门在开关的时候不会产生很多的particle，也就是说极小的particle来开关，所以它不会影响芯片在里面的运作，因为它在传输的时候整个芯片是裸开的。像这种传输阀跟门阀实际上国内有少家的企业在生产，比如新莱应材、九天真空都有在做，但是目前整个市场的接受度相对较低，主要还是VAT占绝大多数。 私有保密文件 4 半导体设备零部件市场国产替代——聚焦真空系统–2023年4月3日 为什么说VAT占绝大多数？因为它们认为它这个开关首先可以非常较低的粉尘，实际落尘量相当低，因为它的结构有些不一样；再来它的可靠度相当好，也就是说一旦在漏真空或停电的状态下，当然停电不太可能，因为我们都有UPS不断电系统，但是就是担心一旦制程上忽然中断，它还是处于保持关闭的状态，它不会轻易去打开。如果轻易打开导致制程混淆的时候，这个芯片只有一条路，就是报废。所以即使国内现在有厂家已经陆续做出这些产品，但是整个市场的占有率是在个位数，整个市场接受度还比较低。 高阶的阀门，像钟摆阀或者蝶阀，目前几乎没有国产的市占率，而且它的技术壁垒是最高的，因为它有控压的要求。什么叫控压要求？正常基础型的真空阀门跟中阶型的阀门单纯的只是开跟关，你给它指令，叫它打开就打开，叫它关闭就关闭。但是在高阶的真空阀门上，尤其碟阀，它有监测真空度的一个反馈信号，而且它能进行开度的要求去做调整切换。怎么做调整切换？比如我刚刚前面提到有真空、高真空、超高真空，如果是一个复合式的腔室，而且它用的是不同的工艺的话，那我们必须切换，从真空切换到高真空，或者从高真空切换到超高真空。这个切换就会牵扯到破真空及提升真空的状态，就需要由控压的蝶阀或钟摆阀来控制。目前这两者的高阶阀门困难度最高，而且它含有监测控制、自 我学习功能，国内到目前为止没有任何一家厂家突破，这是它技术难点的部分。气体系统我们分三个部分，第一个是GP，也就generalpurpose一般通用型。一般通用型的气体也 就是我们一般常用的气体，例如吹扫，compressor，就是压缩空气的这种，这种就不存在什么技术含量，大家皆可做好，这叫GP级。第二种叫HP，highpurity，高纯等级的阀门，这种阀门通用是在半导体的厂务端及设备的二次配，接入设备的这一段的二次配以及在设备里面所使用吹扫的气体，我们会用高纯的阀门。也就是说它在开跟关的同时虽然会产生particle，但是它particle的量是相对 比较小的。半导体里面最怕的就是particle，为什么会怕particle？这个particle不是我们肉眼看得到的particle，而是我们肉眼看不到的particle会严重影响到芯片的质量。 我们举一个最简单的例子，现在国内最先进的制程是14纳米，14纳米的线径是一根头发丝再除以7，000这么细的间距，如果有一颗particle，它的particle会严重影响到IC集成电路的正极、负极或者是绝缘、非绝缘的影响，会导致这个还没有封装成芯片之前的die整个报废，所以它就一定要控管 一定的量。但是毕竟它不是制程气体，它主要用在惰性气体比如氮气、氩气这种，尤其像氮气，我们一般常用的氮气的吹扫，它就透过HP级的高纯的阀门来进行监控。高纯的阀门目前国内已经有一些厂家陆陆续续可以做到，甚至达到实验室等级以上的阀门都可以做，也就是说它的门槛越来越没有那么高。 第三个等级是最高的，叫UHP(ultra-highpurity)超高纯，超高纯等级阀门用的气体系统，也就是它 会把这个气体用来主要做成制程气体。制程气体有用作第一个沉积；第二个刻蚀；第三个用来激发等离子体，或者是第四个属于用来气源，来激发成不同的光源，它对整个气体的要求的纯净度就达到99.99999以上，7个9以上的纯净度。通常这种制程的特种气体，因为它的特殊要求，我们用的可能是高挥发性或有爆炸性、腐蚀性、可燃性的气体去做各种的应用、各种材料的制备。 这种的阀门我们通常会用一种特殊的阀门，也就是说它的阀门在开跟关的同时几乎产生不了particle，它用的是一个非常薄的膜片，这个膜片我们可以让它开关的次数最低要求到100万次以上，最高达到2亿次，这种阀门我们叫隔膜阀。这个隔膜阀就是超高纯气体里面所使用的等级最高，而且它的门槛最高。为什么？因为我必须确保在开跟关的同时，我首先本身具有耐腐蚀性；第二，我必须不能破坏我的气体的纯净度；第三，我的气体在使用的时候，因为我刚刚前面提到具有腐蚀性、挥发性、爆炸性、可燃性，在整个气体的传送过程中，我必须确保这个气体从出气端到应用端不会受到任何影响，而且不会污染到气体。 所以它整体的设计、生产非常严苛，从它的整个材料的选型到它的表面的零组件的加工以及表面的粗糙度，需要用到EP电解抛光，高纯度等级的电解抛光。表面跟镜面一样，还有每个焊接的地方是跟镜面一样的光亮，才能够确保整个气体在里面非常平滑地传输，不会有任何残留，而且不会有任何气体的释出，导致我的气体使用到腔体里面，能够非常稳定地在CVD里面沉积，或者在我的etch里面产生plasma去做刻蚀。 [00：13：55] Q：目前GP、HP、UHP的国产能力或者国产替代率是什么情况？私有保密文件 5 半导体设备零部件市场国产替代——聚焦真空系统–2023年4月3日AF：GP可以