國內外市場需求為國產半導體設備業(yè)提供了光明前景,目前一批極大規(guī)模集成電路制造設備,、集成電路先進封裝工藝制造設備開發(fā)成功,。國產設備實現從無到有,、從低端設備到高端設備的突破,在以美,、日,、荷為主導的半導體領域形成突破。
半導體設備市場美日荷爭霸,,高度壟斷
縱觀全球半導體設備市場,,半導體設備技術壁壘極高。目前主要被美國,、日本和荷蘭的巨頭壟斷,,他們起步較早,伴隨著整個半導體產業(yè)一起成長,,相應產品也已經成為事實上的行業(yè)標準,,其他設備公司無論資金、技術,、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,。
根據相關數據,,晶圓處理設備占整個半導體設備市場超過80%的份額,而2016年晶圓處理設備廠商前10強的市場份額合計達78.6%,。美國占據3家并均進入前5,,日本5家,荷蘭2家,。全球半導體設備市場,,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備最強。
中國半導體設備市場的危與機
1,、危
據相關數據顯示,,中國大陸本土廠商的半導體設備,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體設備的需求量巨大,,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備輸出水平形成了強烈的反差,。其結果就是,,我們要花大量的外匯去購買美日歐廠商的先進設備,使得貿易逆差和產業(yè)安全問題難以避免,。
以上是全球的驅動因素,,除此之外,還有一個巨大的驅動力,,就是中國大陸半導體產業(yè)的快速跟進,。2014年,集成電路產業(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設計及相關服務業(yè)的興起。據統(tǒng)計,,2017年大陸的IC設計公司居然達到了1300多家,。此外,還帶動了產業(yè)鏈下游的封裝測試企業(yè)的積極性,,擴展生產線,,購入先進設備,以應對上游企業(yè)和潛在客戶爆發(fā)式增長,。
這樣,,在半導體制造、封測等方面的投資自然就會快速增長,,從而為全球半導體設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,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,產業(yè)安全問題似乎不應該被忽視,。由于中國大陸對半導體設備的需求量巨大,,而且這種需求還在不斷加強,而與之相對應的,,未來幾年,,我國大陸廠商的設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,,我國半導體設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,才能應對困難局面,。目前來看,,已經取得了一定的成績。
在半導體設備中,,越靠近前端,,其技術難度越大。例如,,制造設備技術難度大于封裝和測試設備,。而在制造設備中,光刻機的技術難度大于刻蝕設備,,刻蝕難度大于薄膜沉積設備,,而清洗、拋光,、檢測等設備的難度相對較小,。
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,,且會對晶圓產生破壞,氣相沉積設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生破壞。封裝設備中,,技術難度最大的是鍵合,,測試設備中,封裝后測試技術難度小于晶圓測試,。
最近幾年,,我國大陸已立項的晶圓制造和代工廠有20多座,有的已經投產,,有的則在規(guī)劃或建設過程當中,。粗略統(tǒng)計,它們需要的投資規(guī)模達1255億美元,,按照70%投資設備的比例計算,,有約879億美元設備采購支出,如果以3年為一個建設周期計算的話,,則2017-2019年平均每年約有293億美元的采購規(guī)模,。
而在晶圓加工設備中,國內能夠供應的主要是刻蝕,、沉積和清洗設備,。
近年來,隨著國家對半導體產業(yè)的持續(xù)投入,,以及民營企業(yè)的興起,,國產半導體設備產業(yè)鏈布局逐步走向完善,特別是在硅單晶爐,、刻蝕機,、封裝、測試設備等壁壘相對低的領域,,國產設備已經達到或接近國際先進水平,,且成本優(yōu)勢明顯。此外,,一些產線配套設備,、自動化設備、潔凈設備等也取得了一定的市場占有率,。
展望未來,,國產半導體設備正在逆襲
半導體產業(yè)鏈向中國轉移和存儲器國產化是我國企業(yè)的重大機遇。我國半導體設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體設備和材料制造商成為整個半導體行業(yè)的共識。存儲器是半導體設備支出占比最高的領域,,存儲器的國產化為我國設備企業(yè)提供了良好的成長機會,。
先專注某一領域做大做強,,再并購整合其他業(yè)務,是國際巨頭共同的成長模式,,我國企業(yè)在追趕之初同樣應該參考,。刻蝕設備作為三大主設備之一,,進入客戶產線后或可擁有一定的話語權,。國內走在前列的刻蝕設備廠商,有望在刻蝕機領域率先形成對國際巨頭的威脅,,并在未來整合國內資源,,實現半導體設備的國產替代。