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半導(dǎo)體修復(fù)設(shè)備的行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 卓?？萍?   2024-06-26

（1）半導(dǎo)體修復(fù)設(shè)備行業(yè)概述

①半導(dǎo)體修復(fù)設(shè)備行業(yè)歷史悠久，使用修復(fù)設(shè)備系晶圓制造企業(yè)行業(yè)慣例

半導(dǎo)體修復(fù)設(shè)備行業(yè)歷史悠久，幾乎伴隨設(shè)備生產(chǎn)制造行業(yè)同時(shí)出現(xiàn)，兩者呈互補(bǔ)關(guān)系，共同輻射全球設(shè)備市場(chǎng)。修復(fù)廠商分為原廠修復(fù)部門(mén)和獨(dú)立第三方修復(fù)廠商。半導(dǎo)體設(shè)備，尤其是前道量檢測(cè)設(shè)備、光刻機(jī)等前道設(shè)備，具有單價(jià)較高、技術(shù)保值期較長(zhǎng)的特點(diǎn)，以前道量檢測(cè)設(shè)備為例，單臺(tái)價(jià)格一般在幾百萬(wàn)元到幾千萬(wàn)元。

對(duì)于下游芯片產(chǎn)線而言，即使半導(dǎo)體設(shè)備退役，一般也不會(huì)直接報(bào)廢，而是通過(guò)出售的方式，獲得一定的殘值回報(bào)。對(duì)于制程相對(duì)先進(jìn)的芯片產(chǎn)線而言，其工藝升級(jí)后退役下來(lái)的設(shè)備，在工藝節(jié)點(diǎn)上往往符合成熟制程芯片產(chǎn)線目前的設(shè)備采購(gòu)需求。而對(duì)于成熟制程芯片產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，采購(gòu)經(jīng)修復(fù)的退役設(shè)備，也可以大大節(jié)省固定資產(chǎn)投入。由于退役設(shè)備一般存在故障或功能缺失，購(gòu)入后并不能直接使用，而成熟制程芯片產(chǎn)線對(duì)修復(fù)設(shè)備的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)較高，與新設(shè)備完全一致。

因此，退役設(shè)備需要經(jīng)過(guò)修復(fù)完善，才能重新投入到芯片產(chǎn)線中。在上述背景下，修復(fù)設(shè)備行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，通過(guò)對(duì)退役設(shè)備的診斷、功能修復(fù)、精度修復(fù)、調(diào)試，使得修復(fù)后的設(shè)備達(dá)到與原廠新設(shè)備同樣的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于半導(dǎo)體設(shè)備屬于高精密儀器，若發(fā)生故障可能導(dǎo)致芯片產(chǎn)線無(wú)法正常經(jīng)營(yíng)，因此芯片產(chǎn)線客戶對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的維護(hù)也有著較高的要求，對(duì)于修復(fù)設(shè)備，修復(fù)企業(yè)一般亦須提供與原廠要求一致的運(yùn)維服務(wù)，以保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

采購(gòu)修復(fù)設(shè)備系晶圓制造企業(yè)行業(yè)慣例，根據(jù)公開(kāi)信息查詢，客戶 C、客戶 D、華虹半導(dǎo)體、士蘭微、華潤(rùn)微及華微電子在建廠、擴(kuò)產(chǎn)時(shí)均進(jìn)行半導(dǎo)體修復(fù)設(shè)備的采購(gòu)。以國(guó)外發(fā)達(dá)市場(chǎng)作為參考，修復(fù)業(yè)務(wù)亦歷史久遠(yuǎn)，與自研業(yè)務(wù)形成互補(bǔ)共存關(guān)系。國(guó)外龍頭企業(yè)普遍開(kāi)設(shè)修復(fù)部門(mén)，通過(guò)對(duì)退役設(shè)備的修復(fù)并再銷售來(lái)占據(jù)成熟制程設(shè)備市場(chǎng)。

②半導(dǎo)體修復(fù)設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈由晶圓廠、貿(mào)易商和修復(fù)企業(yè)組成，修復(fù)企業(yè)主要提供設(shè)備修復(fù)的技術(shù)價(jià)值

在半導(dǎo)體修復(fù)設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈中，主要的參與方包括設(shè)備供方晶圓廠、設(shè)備需方晶圓廠、貿(mào)易商、修復(fù)設(shè)備企業(yè)：

芯片行業(yè)發(fā)展進(jìn)步較快，一代產(chǎn)品需要一代工藝，一代工藝對(duì)應(yīng)一代設(shè)備。因此隨著一些制程相對(duì)先進(jìn)的芯片產(chǎn)線迭代工藝，相應(yīng)設(shè)備便會(huì)退役并銷售。一方面，行業(yè)中的貿(mào)易商會(huì)進(jìn)行退役設(shè)備的采購(gòu)，并促進(jìn)退役設(shè)備的流通，另一方面，修復(fù)設(shè)備企業(yè)也會(huì)通過(guò)直接參與芯片產(chǎn)線的公開(kāi)招投標(biāo)、競(jìng)價(jià)等方式，購(gòu)置退役設(shè)備。

修復(fù)設(shè)備企業(yè)從芯片產(chǎn)線或貿(mào)易商處購(gòu)入退役設(shè)備后，會(huì)進(jìn)行一系列的診斷、功能修復(fù)及精度修復(fù)、調(diào)試等，最終完成修復(fù)，并銷售給設(shè)備需方晶圓廠或具備晶圓廠渠道的貿(mào)易商，設(shè)備得以在需方芯片產(chǎn)線中重新服役。

晶圓廠的供需方角色也不是一成不變的，當(dāng)需方晶圓廠出現(xiàn)工藝制程進(jìn)步、設(shè)備故障退役后，也會(huì)產(chǎn)生退役設(shè)備，經(jīng)修復(fù)后，投入到制程更低的芯片產(chǎn)線中服役。在修復(fù)設(shè)備行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈中，修復(fù)設(shè)備企業(yè)賦予了退役設(shè)備重新達(dá)到服役標(biāo)準(zhǔn)的價(jià)值，系行業(yè)中的核心環(huán)節(jié)；而貿(mào)易商主要起到設(shè)備流通的作用，本身不具備設(shè)備修復(fù)能力，僅靠買賣掙取差價(jià)。

③修復(fù)工作具有不同層次，只有掌握故障診斷、參數(shù)調(diào)整、零部件設(shè)計(jì)、選配、自研替代能力的企業(yè)，可以完成深層次的、實(shí)質(zhì)性的修復(fù)工作

修復(fù)工作由易到難，分別系入廠準(zhǔn)備工作、設(shè)計(jì)選配與替代、參數(shù)調(diào)整、診斷和自制零部件或核心組件。其中，入廠準(zhǔn)備工作并不觸及設(shè)備的功能和精度修復(fù)，系較為簡(jiǎn)單的淺層修復(fù)工作；在退役設(shè)備故障多樣化、國(guó)際貿(mào)易形式變化的形勢(shì)下，需要通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐積淀，才能完成深層次的、實(shí)質(zhì)性的修復(fù)工作，具體包含對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)、技術(shù)原理、行業(yè)技術(shù)需求的深刻理解，跨行業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備，了解其他行業(yè)技術(shù)是否具備遷移到本行業(yè)的可能，最終形成零部件設(shè)計(jì)、選配、自研能力。

（2）前道量檢測(cè)修復(fù)設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模及供需情況

①半導(dǎo)體的終端應(yīng)用多樣性導(dǎo)致產(chǎn)線制程存在差異，導(dǎo)致下游存在持續(xù)的修復(fù)設(shè)備市場(chǎng)需求

在晶圓制造工藝代際更替過(guò)程中，不同制程半導(dǎo)體產(chǎn)品在終端市場(chǎng)應(yīng)用呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)。例如，采用大晶圓尺寸及先進(jìn)制程制造工藝的主要為 CPU、AI 芯片和存儲(chǔ)器等產(chǎn)品；而在汽車電子、消費(fèi)電子等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的功率分立器件、MEMS、模擬芯片等，仍主要使用成熟制程工藝。此外，芯片產(chǎn)線工藝的先進(jìn)與成熟也是相對(duì)的，隨著技術(shù)的進(jìn)步，芯片產(chǎn)線的工藝節(jié)點(diǎn)也會(huì)不斷演進(jìn)。

在上述背景下，不同芯片產(chǎn)線對(duì)設(shè)備的需求，也由此發(fā)生分化。例如，對(duì)于終端是 CPU、AI芯片、存儲(chǔ)器等產(chǎn)品的芯片產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，其具備一直保持追求先進(jìn)工藝的動(dòng)力，愿意付出更高的固定資產(chǎn)投入，購(gòu)買 KLA 等國(guó)際龍頭企業(yè)最新研發(fā)的“新設(shè)備”；而對(duì)于終端是功率分立器件、MEMS、模擬芯片等產(chǎn)品的芯片產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，先進(jìn)工藝對(duì)其生產(chǎn)的幫助不大，“新設(shè)備”雖然在部分情況下也可以使用，但其高昂的采購(gòu)價(jià)格和維護(hù)成本，導(dǎo)致其性價(jià)比較低，不符合芯片產(chǎn)線的商業(yè)經(jīng)濟(jì)需求，這一類芯片產(chǎn)線更多會(huì)選擇“修復(fù)設(shè)備”。

因此，下游芯片產(chǎn)線會(huì)根據(jù)具體情況選擇新設(shè)備或修復(fù)設(shè)備，新設(shè)備和修復(fù)設(shè)備并不存在孰優(yōu)孰劣的區(qū)別，均具有著廣闊的市場(chǎng)。終端應(yīng)用多樣性，決定了不同產(chǎn)線持續(xù)存在制程差異，進(jìn)而決定了修復(fù)設(shè)備市場(chǎng)的持續(xù)需求。

②下游終端應(yīng)用市場(chǎng)的快速發(fā)展，加快了我國(guó)成熟制程芯片制造產(chǎn)線的建設(shè)，使得修復(fù)設(shè)備需求快速增長(zhǎng)

下游汽車電子、消費(fèi)電子等終端需求的快速增長(zhǎng)對(duì)成熟制程工藝制造的芯片產(chǎn)生巨大需求，為我國(guó)成熟制程芯片產(chǎn)線的建設(shè)奠定了市場(chǎng)基礎(chǔ)。根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2018 年至 2022年，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，產(chǎn)量由約 127 萬(wàn)輛增長(zhǎng)至約 706 萬(wàn)輛，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到53.55%。

根據(jù)德勤預(yù)計(jì)測(cè)算，2022 年度，新能源汽車車均芯片搭載數(shù)量系傳統(tǒng)燃油車的 1.56 倍。此外，根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)，2018 年至 2022 年，我國(guó)可穿戴設(shè)備出貨量由約 7,321 萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)至約 16,000萬(wàn)臺(tái)。在成熟制程芯片市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)的背景下，我國(guó)芯片產(chǎn)線增長(zhǎng)迅速。根據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù)，2016 年末，全球晶圓產(chǎn)能達(dá)到每月 1,711.4 萬(wàn)片，其中，中國(guó)大陸晶圓產(chǎn)能占全球比例為 10.8%。2021 至 2023 年間，全球投產(chǎn)的晶圓廠約 84 座，其中 20 座設(shè)于中國(guó)大陸，中國(guó)大陸晶圓芯片產(chǎn)線數(shù)量及產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。

至 2022 年末，全球晶圓產(chǎn)能（等效八英寸）達(dá)到每月 2,546 萬(wàn)片，其中，中國(guó)大陸晶圓產(chǎn)能占全球比例約為 24%。我國(guó)成熟制程芯片產(chǎn)線的快速建設(shè)，使得下游對(duì)成熟制程前道量檢測(cè)設(shè)備需求呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)，但在國(guó)際龍頭原廠設(shè)備及自研設(shè)備供應(yīng)不足的背景下，修復(fù)設(shè)備成為我國(guó)芯片產(chǎn)線迭代過(guò)程中成熟制程設(shè)備的重要來(lái)源，市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。根據(jù)沙利文數(shù)據(jù)，2018 年至 2022 年，中國(guó)大陸前道量檢測(cè)修復(fù)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模由 11.6 億元增長(zhǎng)至 45.4 億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 40.65%。

隨著我國(guó)芯片制造產(chǎn)線的持續(xù)建設(shè)，前道量檢測(cè)修復(fù)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模未來(lái)仍具備較大的成長(zhǎng)空間。根據(jù)沙利文數(shù)據(jù)，2023 年至 2027 年，中國(guó)大陸前道量檢測(cè)修復(fù)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模整體保持上漲趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到 2027 年，將達(dá)到 127.7 億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 26.54%。

③在行業(yè)發(fā)展規(guī)律和半導(dǎo)體設(shè)備保有量的共同影響下，退役設(shè)備市場(chǎng)供給充足

受到半導(dǎo)體行業(yè)特性影響，各類芯片產(chǎn)線制程節(jié)點(diǎn)會(huì)隨著時(shí)間的推移，整體呈現(xiàn)不斷進(jìn)步的狀態(tài)。而制程節(jié)點(diǎn)的進(jìn)步，必然帶來(lái)退役設(shè)備的產(chǎn)生。在此背景下，設(shè)備“退役→修復(fù)→再利用”的循環(huán)將動(dòng)態(tài)存續(xù)。例如，在十余年前，45nm 制程系世界范圍內(nèi)較為先進(jìn)的制程節(jié)點(diǎn)，蘋(píng)果公司于 2011 年發(fā)布的 iphone 4S 手機(jī)所采用的蘋(píng)果 A5 處理器即采用 45nm 制程加工而來(lái)；而在十余年后，旗艦款智能手機(jī)的 CPU 芯片已普遍采用 3nm-7nm 制程工藝生產(chǎn)。時(shí)至今日，45nm 制程雖然無(wú)法勝任智能手機(jī)處理器芯片的制造，但仍可生產(chǎn)高端 MCU、OLED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片、CMOS 傳感器芯片等，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

截至目前，我國(guó)芯片產(chǎn)線還是以成熟制程為主。根據(jù)國(guó)內(nèi)知名晶圓制造企業(yè)中芯國(guó)際年度報(bào)告，2021 年度，其 40/45nm 及以上制程節(jié)點(diǎn)收入合計(jì)占比 84.90%，成熟制程占據(jù)主流地位。因此，從行業(yè)發(fā)展規(guī)律來(lái)看，上游退役設(shè)備的供給具備動(dòng)態(tài)可持續(xù)性，并且可在下一代際開(kāi)展多種應(yīng)用。根據(jù)全球知名半導(dǎo)體退役設(shè)備貿(mào)易商 SurplusGLOBAL（14070.KS）年度報(bào)告：“如三星、SK海力士、美光、東芝等晶圓制造企業(yè)，如果由于新工藝設(shè)計(jì)、某些工藝的變更等導(dǎo)致設(shè)備利用率降低，則會(huì)向市場(chǎng)投標(biāo)出售設(shè)備；全世界每年約有 7,000 至 8,000 臺(tái)半導(dǎo)體專業(yè)退役設(shè)備出售?！?

此外，根據(jù)全球最大的半導(dǎo)體二手設(shè)備交易平臺(tái)之一的 CAE 數(shù)據(jù)，截至本公開(kāi)轉(zhuǎn)讓說(shuō)明書(shū)簽署日，全球共有 166個(gè)國(guó)家或地區(qū)提供 69.24 萬(wàn)臺(tái)/件在售退役設(shè)備及零部件。近年來(lái)，在國(guó)際貿(mào)易形勢(shì)變化的環(huán)境下，我國(guó)亦加強(qiáng)了芯片產(chǎn)線的建設(shè)。根據(jù)集微網(wǎng)咨詢統(tǒng)

計(jì)，截至 2022 年 5 月，中國(guó)大陸共有 23 座 12 英寸晶圓廠投產(chǎn)，預(yù)計(jì)截至 2026 年還將新增 25 座12 英寸晶圓廠。上述晶圓廠累計(jì)投入了大量半導(dǎo)體設(shè)備。未來(lái)，隨著我國(guó)芯片產(chǎn)線的制程升級(jí)，該部分設(shè)備亦會(huì)成為退役設(shè)備的重要來(lái)源。

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