業(yè)界領(lǐng)先的特種化學(xué)及先進(jìn)材料解決方案的公司Entegris(納斯達(dá)克: ENTG)市場戰(zhàn)略副總裁楊文革博士和亞太區(qū)全球銷售副總暨中國總經(jīng)理李邁北先生,,接受半導(dǎo)體行業(yè)觀察專訪,分享對(duì)半導(dǎo)體材料未來機(jī)遇和挑戰(zhàn)的觀點(diǎn),,和Entegris在中國的布局和展望,。
材料是最有投資機(jī)會(huì)的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)
從1990年開始,,全球半導(dǎo)體銷售額一直穩(wěn)步增長,但在2017年出現(xiàn)了明顯增速,,突破4000億美元大關(guān),。當(dāng)年,傳統(tǒng)PC和智能手機(jī)業(yè)實(shí)際均出現(xiàn)下滑,,但近十個(gè)新興應(yīng)用突然出現(xiàn),,包括數(shù)據(jù)中心、AI,、智能汽車,、5G、VR等,,并且變成半導(dǎo)體行業(yè)的新的推動(dòng)力,。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年,,這些新興應(yīng)用相關(guān)的銷售額之和已達(dá)到1800億美元,,相當(dāng)于貢獻(xiàn)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的40%;未來三年,,預(yù)計(jì)這些新興應(yīng)用以11.3%的年復(fù)合增長率長,,到2021年,將帶來超過1000億美金的全新商業(yè)機(jī)會(huì),。
不僅僅是增速,,半導(dǎo)體工業(yè)界的技術(shù)內(nèi)核也在發(fā)生演化,楊文革博士認(rèn)為,,IC業(yè)正在從以CPU為中心,,變成以存儲(chǔ)器(數(shù)據(jù))為中心。PC互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期,,存儲(chǔ)器產(chǎn)值占整個(gè)工業(yè)界約10%,,2017年增長到1/3左右,而經(jīng)過三到五年,,可能達(dá)到接近整個(gè)工業(yè)界約一半的產(chǎn)值,。這一技術(shù)環(huán)境的變革,,也是近年來三星、海力士等存儲(chǔ)大廠賺的盆滿缽滿的一大原因,。
此外,,供求關(guān)系也在影響著整個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢。楊文革博士表示,,整個(gè)工業(yè)界已經(jīng)從以Logic為中心轉(zhuǎn)向以Memory為中心,,整個(gè)社會(huì)每年會(huì)創(chuàng)造出約30%的數(shù)據(jù)量,但整個(gè)工業(yè)界DRAM的擴(kuò)產(chǎn)速度只有20%,,供不應(yīng)求,。最近海力士和美光宣布新建的DRAM工廠,也映證了這點(diǎn),。目前DRAM的增速瓶頸主要是由于制程scaling的變緩,,下一個(gè)技術(shù)突破需依賴于Quadruple patterning或者EUV。據(jù)悉,,三星已經(jīng)決定將EUV同時(shí)應(yīng)用在邏輯和DRAM,,預(yù)計(jì)在下一代DRAM制程中的曝光、沉積,、刻蝕等環(huán)節(jié)中,,將會(huì)引入不少新材料。
NAND的供求曲線則與DRAM不同,,隨著3D NAND技術(shù)的突破,,可堆疊高度的不斷增加,會(huì)有短暫的供過于求,,例如去年和今年的45%年增量超出了30%的平均需求量,,因此價(jià)格上一定會(huì)出現(xiàn)回落。3D NAND結(jié)構(gòu)中的縱橫比是非常大的,,對(duì)蝕刻,、填充、清洗等工藝流程也是巨大的挑戰(zhàn),。放眼未來,,部分類別的芯片銷售會(huì)起起落落,但整體產(chǎn)業(yè)會(huì)保持增長勢頭,。
產(chǎn)能,、純度和新材料,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存
綜上這些產(chǎn)業(yè)環(huán)境的變化,,對(duì)半導(dǎo)體材料領(lǐng)域提出三大需求:更充足的產(chǎn)能,、更高的純度和新材料。
趨勢一:需要更多產(chǎn)能
2015-2017年的全球晶圓制造建廠潮,,帶動(dòng)了半導(dǎo)體設(shè)備支出的激增,,同期設(shè)備的增長遠(yuǎn)大于材料,;而自2018年開始,已經(jīng)建造好的晶圓廠陸續(xù)投產(chǎn),,每一年的Wafer Starts(初制晶圓)非常穩(wěn)定,,2018-2021年預(yù)計(jì)保持6-7%年度增長率,所以可以看到最簡單的一個(gè)趨勢,,就是晶片供不應(yīng)求,。
不僅每年晶圓片數(shù)量遞增,同一片晶圓上所用的材料也會(huì)越來越多,,例如90納米單片晶圓所需材料成本約160美元,而7納米單片晶圓所需材料漲到近600美元,。DRAM和NAND的晶圓材料成本也在不斷上漲,,這其中都蘊(yùn)藏著巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。
趨勢二:需要更高純度
在一片12寸晶圓上,,10納米量級(jí)的顆粒不能超過3-4顆,,這樣的純度要求相當(dāng)于在整個(gè)江蘇省那么大的面積上,不能有超過四個(gè)硬幣大小的顆粒,。再如5納米節(jié)點(diǎn)下,,金屬含量不能超過28 PPB,PPB是怎么樣一個(gè)量級(jí)概念呢,?相當(dāng)于在舊金山灣區(qū)的海水里的一條小魚,。由此可見,對(duì)于顆粒和金屬含量如此高的純度要求,,為半導(dǎo)體材料行業(yè)設(shè)置了一個(gè)非常高的門檻,。
趨勢三:新材料
從7納米開始,銅會(huì)被逐漸被鈷,、釕等新材料取代,,走到3納米則可能采用碳納米管。
新應(yīng)用對(duì)材料廠商的差異化需求
在分析新興應(yīng)用如何影響上游材料供應(yīng)商時(shí),,楊文革博士認(rèn)為,,AI、5G和IoT市場對(duì)材料供應(yīng)鏈的需求是差異化的,。
AI大多采用leading-edge工藝技術(shù),,拉動(dòng)了先進(jìn)制程相關(guān)的供應(yīng)鏈增長。單顆GPU芯片的尺寸高達(dá)800平方毫米(達(dá)到光罩的極限),,如此大尺寸裸片的良率其實(shí)是非常低的,;為了提高良率,一方面會(huì)希望單芯片越做越小,,即先進(jìn)制程繼續(xù)演進(jìn),,另一方面也不斷提高對(duì)污染控制的要求,,而這正是Entegris所擅長的領(lǐng)域。
5G則是另外一個(gè)故事,,5G的基帶用主流工藝可以實(shí)現(xiàn),,但包括功率放大器在內(nèi)的射頻前端,對(duì)于III-V族化合物工藝(如GaN,,GaAs等)則有高增長需求,。對(duì)于材料公司而言,需要在新材料領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)和創(chuàng)新,。
IoT則是在既有材料既有成熟工藝節(jié)點(diǎn)(如大部分8寸線)上,,材料使用量的爆發(fā)。
特別的,,在最領(lǐng)先的技術(shù)節(jié)點(diǎn)上,,Entegris一直保持著技術(shù)優(yōu)勢。隨著半導(dǎo)體行業(yè)開始更多地使用EUV光刻技術(shù)進(jìn)行先進(jìn)技術(shù)制程的大批量制造(HVM),,對(duì)EUV光罩無缺陷的要求比以往任何時(shí)候都要嚴(yán)格,。今年8月,Entegris發(fā)布了下一代EUV 1010光罩盒,,用于以極紫外(EUV)光刻技術(shù)進(jìn)行大批量IC制造,。
據(jù)介紹,這一款光罩盒是與全球光刻機(jī)龍頭ASML密切合作而開發(fā)的,,已在全球率先獲得ASML的認(rèn)證,,可用于他們的最新一代光刻機(jī)(包括NXE:3400B等產(chǎn)品),并展現(xiàn)了出色的EUV光罩保護(hù)性能,,包括解決最關(guān)鍵的微粒污染挑戰(zhàn),,也因此讓客戶能夠安全地過渡到最先進(jìn)的光刻工藝所需的越來越小的線寬。 李邁北先生補(bǔ)充道,,EUV光罩比普通光罩更大,,對(duì)于無塵的要求更高,且需具備薄膜兼容性,,Entegris是業(yè)內(nèi)首家做出符合EUV要求的光罩盒產(chǎn)品的供應(yīng)商,。
全球營收勢頭強(qiáng)勁,中國領(lǐng)跑增量市場
根據(jù)Entegris發(fā)布的2018年第三季度財(cái)報(bào),,銷售超過3.9億美金,,較去年同期增長15%,較二季度增長4%,。前三季度總體銷售增長16%,,達(dá)11億美金。前三季度凈收入達(dá)1.6億美金。近期收購的 SAES Pure Gas 表現(xiàn)良好,,其銷售在第三季度超出預(yù)期,,反應(yīng)出行業(yè)對(duì)更高工藝純度的關(guān)鍵需求。
在楊文革博士看來,,2018上半年的增長一方面來自存儲(chǔ)器因素的推動(dòng),,另一方面來自汽車、工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推動(dòng)的主流工藝技術(shù)的增長,。2014到2018年,,中國出現(xiàn)了新建Fab的投資熱潮,2018-2020年則是半導(dǎo)體設(shè)備大量裝機(jī)上線,,接著就是材料,,作為消耗品開始被大量使用,按照Fab平均20年的運(yùn)轉(zhuǎn)周期來計(jì)算,,再往后20年,,都是材料的市場機(jī)會(huì)。
而就全球的營收布局而言,,李邁北先生強(qiáng)調(diào),來自中國市場的增長尤為強(qiáng)勁,,Q2比Q1增長16%,,2018年上半年比2017年上半年同期增長37%。就產(chǎn)品類型來看,,一是半導(dǎo)體材料本身,,二是全球領(lǐng)先的污染控制/凈化解決方案,這也是Entegris相較競爭對(duì)手的獨(dú)特優(yōu)勢,。
根據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),,過去幾年對(duì)晶圓廠的投資持續(xù)增加,其中,,中國臺(tái)灣地區(qū)年復(fù)合增長率約6%,,韓國達(dá)到22%,中國大陸則達(dá)到37%的年復(fù)合增長率,。對(duì)此,,李邁北先生對(duì)中國地區(qū)的增長表示了謹(jǐn)慎樂觀態(tài)度,整體趨勢看好,,但新建的晶圓廠是否能夠真的取得商業(yè)化成功,,還取決于機(jī)臺(tái)、人才,、技術(shù),、訂單等多方面因素。
為保障本土市場高速增長帶來的產(chǎn)能需求,,Entegris與本土合作伙伴緊密合作,,同福建博純材料及湖北晶星科技都有生產(chǎn)的戰(zhàn)略合作,,通過嚴(yán)格的資格認(rèn)證和流程準(zhǔn)入后,生產(chǎn)特種氣體產(chǎn)品及高純度沉積產(chǎn)品,。同時(shí),,今年年中,Entegris在上海開始建設(shè)中國大陸首家技術(shù)中心,,大大加速本地化的化學(xué)品分析流程,,也支持與客戶高度協(xié)同的定制化開發(fā)。中國技術(shù)中心落成后,,預(yù)計(jì)將有三十人左右規(guī)模的技術(shù)團(tuán)隊(duì),,為客戶提供解決方案。
在談到半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的競爭格局,,特別是來自本土廠商的追趕時(shí),,楊文革博士和李邁北先生一致表示,在半導(dǎo)體材料的選擇上,,客戶主要考慮兩點(diǎn),,一是產(chǎn)品可不可以用,二是能不能一直用下去,,而Entegris恰恰是在技術(shù)研發(fā)能力,、產(chǎn)品品質(zhì)、定制化服務(wù)和產(chǎn)能等多方面保持了優(yōu)秀的綜合競爭力,。同時(shí),,半導(dǎo)體材料這個(gè)市場也足夠大、且充滿機(jī)遇,,所以歡迎更多的玩家進(jìn)來,,競爭中有互補(bǔ),共同為客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù),。