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盛美上海:国产化前景广阔行业需求强劲 核心技术国际领先创新能力凸显

随着国内成为世界电子信息产品最重要的生产基地之一,越来越多的国际半导体企业向国内转移产能,持续的产能转移不仅带动了国内半导体整体产业规模和技术水平的提高,为半导体专用设备制造业提供了巨大的市场空间。同时,随着国内对半导体产业的高度重视,国产半导体专用设备的发展进程提速。作为一家专注于半导体专用设备研发与制造的企业,盛美半导体设备(上海)股份有限公司(以下简称“盛美上海”)紧抓国内半导体行业的快速发展机遇,不断发展壮大。

在业绩上,2021年盛美上海营收净利润大幅提升。同时,盛美上海在手订单充裕,依托控股股东区域优势持续开拓全球市场,海外市场屡获突破性订单。专注于半导体专用设备研发与制造领域十余年,盛美上海凭借自主研发形成的先进核心技术、可靠的质量和优质的服务,已发展成为内地少数具有一定国际竞争力的半导体专用设备提供商,产品得到众多国内外主流半导体厂商的认可,客户资源优质。

一、下游市场需求强劲行业市场规模稳增,国产化前景广阔

作为一家始终专注于半导体专用设备研发、生产和销售的高新技术企业,盛美上海主要产品包括半导体清洗设备、半导体电镀设备和先进封装湿法设备等。

伴随全球信息化、网络化和知识经济的迅速发展,全球半导体产业收入规模巨大。

2016-2020年,全球半导体市场规模分别为2,767亿美元、3,432亿美元、3,933亿美元、4,123亿美元、4,404亿美元,复合增长率为12.32%。

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半导体专用设备市场与半导体产业景气状况紧密相关,未来,随着下游5G通信、计算机、消费电子、网络通信等行业需求的稳步增长,以及物联网、人工智能、汽车电子、智能手机、智能穿戴、云计算、大数据和安防电子等新兴领域的快速发展,集成电路产业面临着新型芯片或先进工艺的产能扩张需求,为半导体专用设备行业带来广阔的市场空间。

近年来,半导体设备的销售规模呈稳步上涨态势。

2016-2020年,全球半导体制造设备销售额分别为412.4亿美元、566.2亿美元、645.3亿美元、597.5亿美元、712亿美元。

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据SEMI预测,2021年全球半导体设备销售额将达到953亿美元,同比增长34.1%,预测2022年全球半导体设备销售额再增长11%。

同时,全球半导体行业正在开始第三次产业转移,即向国内转移。随着国际产能不断向国内转移,国内半导体专用设备需求不断增长。

2016-2020年,国内半导体制造设备销售额分别为64.6亿美元、82.3亿美元、131.1亿美元、134.5亿美元、187.2亿美元。

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需要说明的是,半导体专用设备行业具有较高的技术壁垒、市场壁垒和客户认知壁垒,以美国Applied Material、荷兰ASML、美国LAM、日本TEL和DNS、美国KLA等为代表的国际知名企业经过多年发展,凭借资金、技术、客户资源、品牌等方面的优势,占据了全球半导体专用设备市场的主要份额。

值得一提的是,随着国内对半导体产业的高度重视,国内的半导体专用设备企业经过多年来的快速发展,在刻蚀设备、清洗设备及封装测试设备等领域,已具备与全球行业内领先企业竞争的能力。在部分技术领域,国内的半导体专用设备企业陆续取得了突破,成功地通过了部分集成电路制造企业的验证,成为了制造企业的设备供应商。

近年来,国内半导体专用设备企业销售规模不断增长。

2016-2020年,国产半导体设备销售收入分别为58.14亿元、88.96亿元、109.8亿元、172亿元、221亿元。

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随着国内半导体专用设备行业部分企业的技术突破,国内半导体专用设备产业的发展进程预计将提速。

二、营收净利大幅提升,预收货款暴涨345.92%在手订单充裕

持续增长的市场需求为盛美上海带来良好的发展契机,近年来盛美上海业绩亮眼。

据东方财富Choice数据,2019-2021年,盛美上海的营业收入分别为7.57亿元、10.07亿元、16.21亿元,2020-2021年分别同比增长33.13%、60.88%。

同期,盛美上海的净利润分别为1.35亿元、1.97亿元、2.66亿元,2020-2021年分别同比增长45.88%、35.31%。

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值得一提的是,受益于半导体行业景气以及盛美上海产品结构多元化的发展策略,盛美上海半导体清洗以外设备收入大幅上涨,占主营业务收入比例亦快速走高。

2021年,盛美上海半导体清洗设备收入为10.56亿元,同比增长29.34%;半导体清洗以外设备收入为4.91亿元,同比增长208.99%。其中其他半导体设备(电镀、立式炉管、无应力抛铜等设备)收入为2.74亿元,同比增长352.44%;先进封装湿法设备收入为2.18亿元,同比增长120.95%。

2019-2021年,盛美上海半导体清洗以外设备收入占主营业务收入的比例分别为15.9%、16.31%、31.76%。

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需要说明的是,2021年末,盛美上海的发出商品账面余额大幅上涨,也就是说还有大量订单未确认收入,相关收入会在2022年体现。

2020-2021年末,盛美上海的发出商品账面余额分别为2.47亿元、6.37亿元,2021年同比增长157.88%。

同时,盛美上海的预收货款在2021年大幅增长,其在手订单充裕。

2020-2021年末,盛美上海的预收货款分别为0.78亿元、3.47亿元,2021年同比增长345.92%。

此外,盛美上海依托控股股东ACMR的区域优势开拓全球市场,海外不断取得突破性订单。

自设立以来,盛美上海始终坚持全球化发展战略,客户主要位于内地、中国台湾、韩国等国家和地区。

打开海外市场,不仅要有产品的差异化,还需要有全球有效的销售及技术服务团队。盛美上海控股股东ACMR的美国上市身份也为盛美上海产品国际化推广提供了很大的便利,在和美国、欧洲的客户接触的时候,ACMR更有区域优势,能够帮助盛美上海快速推进国际化进程。

2021年,盛美上海海外市场捷报频频。

2021年10月,盛美上海宣布获得收到了一家亚洲的主要半导体制造商的Ultra ECP map镀铜设备验证订单,订单确定的交付日期在2022年初。

同期,盛美上海宣布收到来自一家全球主要半导体制造商的Ultra C SAPS前道清洗设备的验证订单。预计该设备将于2022年一季度在客户位于国内的工厂进行安装调试。

2021年11月,盛美上海宣布一家全球领先的IDM芯片厂商向其签发了两份Ultra C pr湿法去胶设备订单。订购的产品将售给该IDM设在国内的工厂,用于在WLP中去除光刻胶。第一份订单已于2021年10月交货,第二份订单计划于2022年第一季度交货。

2021年12月,盛美上海宣布从美国一家主要国际半导体制造商处获得两份型号为Ultra C SAPS V的12腔单片清洗设备订单。所涉两台设备预计均将安装于该客户的美国工厂中,用于其先进制程。第一份订单是一台评估设备,用于进一步验证设备的清洗性能,计划于2022年第一季度交付。第二份订单是一台量产设备,供其量产线使用,计划于2022年第二季度交付。

三、全球化采购体系兼顾成本与性能,客户资源优质稳定

考虑半导体专用设备自身的精密性,为了保障产品设备性能和稳定性,盛美上海对原材料和零部件的品质有着高精密度、高质量、高可靠性的要求。

目前,盛美上海建立了全球化的采购体系,与主要供应商建立了稳定的合作关系。

在韩国和美国,盛美上海分别成立了盛美韩国和盛美加州,组建了原材料和零部件的采购团队,依靠韩国和美国发达且完善的半导体产业链,境外采购部分关键零部件。

同时,盛美上海在内地积极与当地原材料和零部件供应商合作,在逐步提升关键零部件采购渠道多元化的同时,可缩短原材料和零部件的采购周期,降低采购成本。

目前,盛美上海参股的子公司盛奕半导体科技(无锡)有限公司就是部分核心零部件厂商。另外,盛美上海和杭州科百特过滤器材有限公司(以下简称“科百特”)成功合作,一起完成了部分零部件的国产化,现在盛美上海所有先进封装电镀设备,全部用的是科百特的去泡器。

未来,盛美上海将一如既往继续与国内外零部件厂商紧密合作,追求共赢。

另一方面,专注于半导体专用设备研发与制造领域十余年,盛美上海凭借自主研发形成的核心技术、可靠的质量和优质的服务,已发展成为内地少数具有一定国际竞争力的半导体专用设备提供商,产品得到众多国内外主流半导体厂商的认可,并取得良好的市场口碑,客户资源储备不断扩大。

需要说明的是,集成电路制造企业对各类设备的技术标准和可靠性有着严苛的要求,对设备供应商的选择非常慎重。通常,集成电路制造企业会要求设备供应商先提供设备产品供其测试,待通过内部验证后(部分尚需取得其下游客户的验证),才正式签订采购合同。而设备产品一旦验证通过并实际进入生产线,将成为客户建设下一条生产线的首选设备,不会被轻易更换。

目前,盛美上海产品已获得了包括长江存储、海力士、中芯国际、华虹集团、长电科技、通富微电、中芯长电、台湾合晶科技、金瑞泓、上海新昇、中国科学院微电子研究所、上海集成电路和华进半导体等优质客户的验证。

上述客户多数为行业内领先企业,长远来看,具有较强的扩产及设备采购需求,对半导体专用设备的需求较大。

四、多领域布局产品线丰富,新产品频出核心竞争力持续提升

近年来,盛美上海通过不断的推出差异化的新产品、新技术,提升自身的核心竞争力。

经过多年持续的研发投入和技术积累,盛美上海形成了具有国际领先或先进水平的半导体清洗设备、半导体电镀设备、先进封装湿法设备,以及无应力抛光设备、立式炉管设备等产品线。

在半导体清洗设备方面,盛美上海先后开发了单片清洗设备、SAPS单片清洗设备、TEBO单片清洗设备、单片槽式组合清洗设备、单片背面清洗设备、前道刷洗设备、槽式清洗设备等清洗设备。目前,盛美上海的清洗技术及设备已经可以覆盖80%以上的清洗工艺。

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在半导体电镀设备方面,盛美上海先后开发了用于芯片制造的前道铜互连电镀设备、后道先进封装电镀设备。

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在先进封装湿法设备方面,盛美上海先后开发了湿法刻蚀设备、涂胶设备、显影设备、去胶设备、先进封装刷洗设备、无应力抛光设备。

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此外,盛美上海还开发了可用于逻辑电路和存储电路中前道工艺中的多晶硅,氮化硅,氧化硅薄膜沉积的立式炉管设备。

在新产品开发上,盛美上海取得累累硕果。

2017年,盛美上海收入来源于单片清洗设备与先进封装湿法设备;2018年,盛美上海首台后道先进封装电镀设备实现销售;2019年,盛美上海成功实现了三类首台设备的销售,包括槽式清洗设备、单片槽式组合清洗设备以及前道铜互连电镀设备。此外,盛美上海前道刷洗设备、无应力抛光设备和立式炉管设备均已成功研发了首台设备,并顺利进入客户端验证。

2021年3月,盛美上海新发布了高速铜电镀技术,拓展了立式炉半导体设备产品组合以及支持逻辑、存储器和功率器件制造工艺的更多应用;2021年8月,盛美上海步入湿法边缘刻蚀领域,新产品支持3DNAND、DRAM和先进逻辑制造工艺,还发布了首台应用于化合物半导体制造中晶圆级封装和电镀应用的电镀设备;2021年9月,盛美上海用于先进逻辑、DRAM和3D-NAND半导体制造的300mm单片高温SPM设备已交货;2021年10月,盛美上海湿法设备2000腔顺利交付。2022年1月,盛美上海推出新型化合物半导体系列设备加强湿法工艺产品线。

此外,盛美上海根据与客户交流中了解到的需求,经过市场调研和对全球IP的调研,开发了两款与现有产品完全不同的新产品,将分别于2022年上半年和下半年推出。

五、研发投入逐年走高,核心技术国际领先创新能力凸显

技术是半导体专用设备企业长远发展的关键。

自成立以来,盛美上海坚持差异化竞争和创新的发展战略,一直致力于为半导体产业提供以创新驱动的、高性能的产品和技术解决方案,持续加大研发投入。

2019-2021年,盛美上海的研发费用分别为0.99亿元、1.41亿元、2.78亿元,占当期营业收入的比例分别为13.12%、13.97%、17.18%。

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在研发团队建设方面,经过多年的培养和引进,盛美上海拥有了一支国际化、专业化的技术研发团队。盛美上海技术研发团队以HUI WANG博士为核心,主要的核心技术人员大多有海外求学或从业经验,拥有国际化的视野和思维。此外,盛美上海在韩国组建了专业的研发团队,依靠韩国在机械电子领域的技术人才,与国内的研发团队取长补短。

截至2021年12月31日,盛美上海研发人员数量为391人,研发人员占员工总数的比例为44.99%。

通过多年的技术研发,盛美上海在半导体清洗设备、半导体电镀设备和先进封装湿法设备领域掌握了相关核心技术,并在持续提高设备工艺性能、产能,提升客户产品良率和降低客户成本等方面不断进行创新。这些核心技术均在盛美上海销售的产品中得以持续应用并形成产品的竞争力。

在半导体清洗设备领域,盛美上海成功研发出全球首创的SAPS/TEBO兆声波清洗技术和单片槽式组合清洗技术。该技术在全球范围内首次解决了兆声波清洗技术在单片清洗设备上应用的两大世界性难题,即晶圆翘曲引起的表面兆声波能量分布不均匀性的难题和兆声波气穴破裂在图形晶圆表面上造成芯片结构损伤的问题。

同时,盛美上海在国际上首家推出了具有全球知识产权保护的Tahoe单片槽式组合清洗设备,该设备已经在国内大客户端得到初步验证,可比现有单片清洗设备大幅节省硫酸使用量,在未来几年将解决困扰全球集成电路制造行业多年的硫酸用量大和处理难的世界性难题。

在半导体电镀设备领域,2018年盛美上海先进封装电镀设备进入市场,该设备采用盛美上海独特的专利技术,解决了晶圆平边或缺口区域的膜厚均匀性控制问题,凭借技术上的创新,打破了国际巨头的垄断。2019年盛美上海首台前道铜互连电镀设备成功进入客户端,该设备采用了盛美上海自主研发、具有全球知识产权保护的多阳极局部电镀铜核心技术,可以在超薄籽晶层上实现均匀电镀,大幅提高小孔内无气穴电镀的工艺窗口。

国家集成电路创新中心和上海集成电路研发中心有限公司于2020年6月20日对盛美上海的核心技术进行了评估,并出具了《关于盛美半导体设备(上海)股份有限公司核心技术的评估》,盛美上海的核心技术主要应用于半导体清洗设备、无应力抛光设备和电镀铜设备。与国内外知名设备厂商相比,部分核心技术已达到国际领先或国际先进的水平。

在专利保护方面,盛美上海在研发过程中,依靠具有国际和国内丰富经验的研发团队,研发新工艺、新技术,完成技术方案的验证,并在全球主要半导体生产国家及地区申请专利保护,把研发成果快速产业化。

截至2021年12月31日,盛美上海及控股子公司拥有已获授予专利权的主要专利347项,其中境内授权专利156项,境外授权专利191项,其中发明专利共计342项。

值得一提的是,盛美上海承担国家科技重大专项课题“65-45nm铜互连无应力抛光设备研发项目”、“20-14nm铜互连镀铜设备研发与应用”和“45-22纳米单片晶圆清洗装备研发与应用”的研发,进一步彰显其技术实力。

未来,盛美上海将努力抓住国内半导体行业的快速发展机遇,充分发挥自身已有市场地位、技术优势、工艺积累和行业经验,密切关注全球半导体专用设备行业的前沿技术,确保产品品质、核心技术始终处于国内行业领先地位,并奋力赶超全球先进水平。

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