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國內(nèi)外市場需求為國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)提供了光明前景,目前一批極大規(guī)模集成電路制造設(shè)備、集成電路先進封裝工藝制造設(shè)備開發(fā)成功。國產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)從無到有、從低端設(shè)備到高端設(shè)備的突破,在以美、日、荷為主導(dǎo)的半導(dǎo)體領(lǐng)域形成突破。
半導(dǎo)體設(shè)備市場美日荷爭霸,高度壟斷
縱觀全球半導(dǎo)體設(shè)備市場,半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)壁壘極高。目前主要被美國、日本和荷蘭的巨頭壟斷,他們起步較早,伴隨著整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一起成長,相應(yīng)產(chǎn)品也已經(jīng)成為事實上的行業(yè)標準,其他設(shè)備公司無論資金、技術(shù)、研發(fā)能力、市場地位等各個方面,都與排名靠前的國際巨頭差距較大。
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),晶圓處理設(shè)備占整個半導(dǎo)體設(shè)備市場超過80%的份額,而2016年晶圓處理設(shè)備廠商前10強的市場份額合計達78.6%。美國占據(jù)3家并均進入前5,日本5家,荷蘭2家。全球半導(dǎo)體設(shè)備市場,美國、日本和荷蘭三強爭霸,美國最強,日本其次,荷蘭的光刻和后道封裝設(shè)備最強。
中國半導(dǎo)體設(shè)備市場的危與機
1、危
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,中國大陸本土廠商的半導(dǎo)體設(shè)備,只占全球市場份額的1~2%。而從下圖,我們可以看到,中國大陸市場對半導(dǎo)體設(shè)備的需求量巨大,而且還在快速增長當中。
然而,在全球市場中,中國大陸的IC設(shè)備廠商所能占有的份額,最多也就是5%。這種巨大的市場容量與極為有限的設(shè)備輸出水平形成了強烈的反差。其結(jié)果就是,我們要花大量的外匯去購買美日歐廠商的先進設(shè)備,使得貿(mào)易逆差和產(chǎn)業(yè)安全問題難以避免。
以上是全球的驅(qū)動因素,除此之外,還有一個巨大的驅(qū)動力,就是中國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速跟進。2014年,集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要推出,同年“大基金”成立,在中央和各地方政府的大力推動和扶持下,一批晶圓代工廠項目上馬、籌建,帶動了IC設(shè)計及相關(guān)服務(wù)業(yè)的興起。據(jù)統(tǒng)計,2017年大陸的IC設(shè)計公司居然達到了1300多家。此外,還帶動了產(chǎn)業(yè)鏈下游的封裝測試企業(yè)的積極性,擴展生產(chǎn)線,購入先進設(shè)備,以應(yīng)對上游企業(yè)和潛在客戶爆發(fā)式增長。
這樣,在半導(dǎo)體制造、封測等方面的投資自然就會快速增長,從而為全球半導(dǎo)體設(shè)備支出同比大幅提升貢獻了不少份額。
然而,在相對短的時間內(nèi),資金大量涌入、諸多大項目快速上馬,謀求跨越式發(fā)展的同時,產(chǎn)業(yè)安全問題似乎不應(yīng)該被忽視。由于中國大陸對半導(dǎo)體設(shè)備的需求量巨大,而且這種需求還在不斷加強,而與之相對應(yīng)的,未來幾年,我國大陸廠商的設(shè)備在全球市場份額當中所占比例最多不過5%,而且還是以中低端設(shè)備為主。這種情況持續(xù)下去的話,存在著較大的風險,似乎總有一把無形的達摩克利斯之劍懸在頭上。
2、機
危局中往往蘊育著機會,我國半導(dǎo)體設(shè)備的短板迫使本土企業(yè)必須加大投入力度、加快發(fā)展步伐,才能應(yīng)對困難局面。目前來看,已經(jīng)取得了一定的成績。
在半導(dǎo)體設(shè)備中,越靠近前端,其技術(shù)難度越大。例如,制造設(shè)備技術(shù)難度大于封裝和測試設(shè)備。而在制造設(shè)備中,光刻機的技術(shù)難度大于刻蝕設(shè)備,刻蝕難度大于薄膜沉積設(shè)備,而清洗、拋光、檢測等設(shè)備的難度相對較小。
之所以如此,是因為光刻有嚴格的線寬要求,而刻蝕涉及等離子體物理學,且會對晶圓產(chǎn)生破壞,氣相沉積設(shè)備涉及高溫化學且對沉積膜的均勻性要求極高。而后段的清洗、檢測等則沒有這方面的要求,且本身不會對晶圓產(chǎn)生破壞。封裝設(shè)備中,技術(shù)難度最大的是鍵合,測試設(shè)備中,封裝后測試技術(shù)難度小于晶圓測試。
最近幾年,我國大陸已立項的晶圓制造和代工廠有20多座,有的已經(jīng)投產(chǎn),有的則在規(guī)劃或建設(shè)過程當中。粗略統(tǒng)計,它們需要的投資規(guī)模達1255億美元,按照70%投資設(shè)備的比例計算,有約879億美元設(shè)備采購支出,如果以3年為一個建設(shè)周期計算的話,則2017-2019年平均每年約有293億美元的采購規(guī)模。
而在晶圓加工設(shè)備中,國內(nèi)能夠供應(yīng)的主要是刻蝕、沉積和清洗設(shè)備。
近年來,隨著國家對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)投入,以及民營企業(yè)的興起,國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈布局逐步走向完善,特別是在硅單晶爐、刻蝕機、封裝、測試設(shè)備等壁壘相對低的領(lǐng)域,國產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)達到或接近國際先進水平,且成本優(yōu)勢明顯。此外,一些產(chǎn)線配套設(shè)備、自動化設(shè)備、潔凈設(shè)備等也取得了一定的市場占有率。
展望未來,國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備正在逆襲
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向中國轉(zhuǎn)移和存儲器國產(chǎn)化是我國企業(yè)的重大機遇。我國半導(dǎo)體設(shè)備銷售額在近十幾年來全球占比逐年上升,在外部環(huán)境存在不確定性的情況下,培育我國自己的半導(dǎo)體設(shè)備和材料制造商成為整個半導(dǎo)體行業(yè)的共識。存儲器是半導(dǎo)體設(shè)備支出占比最高的領(lǐng)域,存儲器的國產(chǎn)化為我國設(shè)備企業(yè)提供了良好的成長機會。
先專注某一領(lǐng)域做大做強,再并購整合其他業(yè)務(wù),是國際巨頭共同的成長模式,我國企業(yè)在追趕之初同樣應(yīng)該參考??涛g設(shè)備作為三大主設(shè)備之一,進入客戶產(chǎn)線后或可擁有一定的話語權(quán)。國內(nèi)走在前列的刻蝕設(shè)備廠商,有望在刻蝕機領(lǐng)域率先形成對國際巨頭的威脅,并在未來整合國內(nèi)資源,實現(xiàn)半導(dǎo)體設(shè)備的國產(chǎn)替代。
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