《電子技術(shù)應(yīng)用》
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從1到N,國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備大爆發(fā),!

2022-05-27
來源:芯師爺
關(guān)鍵詞: 國產(chǎn)半導(dǎo)體

  沉寂了很久的芯片產(chǎn)業(yè)又傳出一個令人振奮的消息,。

  在剛剛過去的4月份,,中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)中標(biāo)了67臺,國產(chǎn)化率高達(dá)62%,。

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  巨頭環(huán)伺,,強者愈強

  半導(dǎo)體設(shè)備主要是指應(yīng)用于集成電路制造和封測環(huán)節(jié)的設(shè)備,因此又可細(xì)分為晶圓制造設(shè)備和封裝,、測試設(shè)備,,其中制造設(shè)備的價值占比高達(dá)86%,是最核心的組成部分,。

  技術(shù)壁壘,、市場壁壘和客戶認(rèn)知度壁壘,三大難題促使半導(dǎo)體設(shè)備逐步走向壟斷競爭格局,且市場份額在過去幾年加速向頭部企業(yè)集中,。

  VLSI Research的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,,2021年,行業(yè)CR5大約為84%,,相比2019年的65%大幅提升了近20個百分點,。

  細(xì)分來看,半導(dǎo)體制造設(shè)備主要包括薄膜沉積設(shè)備,、刻蝕設(shè)備,、光刻機、清洗設(shè)備,、CMP,、離子注入設(shè)備、熱處理設(shè)備,、涂膠顯影等,。其中薄膜沉積、刻蝕和光刻環(huán)節(jié)的價值量占比最高,,分別達(dá)到了27%,、22%和20%。

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  ▲圖片截取自長城國瑞證券

  每一細(xì)分領(lǐng)域,,都被巨頭牢牢把持著,。

  比如,薄膜沉積設(shè)備主要包括CVD,、PVD,、ALD三種,而這基本已經(jīng)被AMAT(美國應(yīng)用材料),、Lam Research(拉姆研究)以TEL(東京電子)三家壟斷,。CVD領(lǐng)域,三者市占率合計達(dá)到約70%,;PVD設(shè)備市場,,應(yīng)用材料一家就占到了85%;ALD設(shè)備市場,,應(yīng)用材料和東京電子的市場占有率為60%,。

  刻蝕設(shè)備還是上述三家巨頭的天下。根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù),,2020年,,拉姆研究、應(yīng)用材料,、東京電子在全球刻蝕設(shè)備市場中的占比分別為47%,、27%和17%,。

  光刻機更不必多說,幾乎全部出自阿斯麥,、尼康和佳能三家企業(yè),,其中阿斯麥獨享高端光刻機市場,在EUV領(lǐng)域根本沒有對手,。

  CMP設(shè)備領(lǐng)域,,應(yīng)用材料和日本荏原霸占了全球超90%的市場。

  更讓人絕望地是,,美,、日等國在近幾年不斷推動建立一個排他性的“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”,試圖在行業(yè)先天壁壘的基礎(chǔ)上再增加人為障礙,。

  領(lǐng)跑者的圈子文化強化了供應(yīng)鏈的馬太效應(yīng),,加上專利封鎖,后來者一步落后,,步步跟不上,。在客戶粘性極高、認(rèn)證壁壘極高的半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,,這一問題被無限放大,。

  但是,即便在如此困難的局面下,,中國企業(yè)依然表現(xiàn)出了極強的韌性,。

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  國產(chǎn)替代,,逆勢反攻

  今年4月,,在新一輪的大陸半導(dǎo)體設(shè)備招標(biāo)中,國內(nèi)企業(yè)中標(biāo)了67臺,,國產(chǎn)化率高達(dá)62%,。從年度數(shù)據(jù)來看,去年半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率27.4%,,相比2020年的16.8%已有顯著提升,。

  這意味著,歷時多年的國產(chǎn)替代,,已經(jīng)進入集中兌現(xiàn)期,。

  特朗普上臺以前,國內(nèi)主流觀念還是“造不如買”,,本土晶圓廠基本也都傾向于采購海外頭部企業(yè)的成熟設(shè)備,,這樣可以盡可能地減少認(rèn)證周期和成本,進而能在一輪半導(dǎo)體景氣周期中快速完成產(chǎn)線建設(shè),。

  但半導(dǎo)體設(shè)備并不能獨立發(fā)展,,需要晶圓廠協(xié)同開發(fā),由于缺少驗證和導(dǎo)入機會,大陸半導(dǎo)體設(shè)備公司在很長一段時間里止步不前,。

  中美貿(mào)易摩擦是一個重要轉(zhuǎn)折,,以中芯國際為代表的國內(nèi)晶圓廠在設(shè)備、原材料領(lǐng)域所面臨的斷供風(fēng)險越來越大,,迫使相關(guān)公司開始扶持本土供應(yīng)商,,大面積國產(chǎn)替代正式起步。

  發(fā)展到今天,,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司在各個細(xì)分領(lǐng)域都已取得了很大成績,。

  薄膜沉積設(shè)備環(huán)節(jié),北方華創(chuàng)與拓荊科技是主要的兩大領(lǐng)軍企業(yè),,其中北方華創(chuàng)已實現(xiàn)了28nm/14nm技術(shù)的突破,,覆蓋PVD、CVD和ALD等全領(lǐng)域,。

  刻蝕設(shè)備環(huán)節(jié),,國內(nèi)主要參與者包括中微公司、北方華創(chuàng)和屹唐股份等,。其中,,中微公司的刻蝕設(shè)備包含CCP與ICP,目前CCP已突破7-5nm,,在5nm以下也進展順利,。去年公司總共生產(chǎn)交付了298腔CCP刻蝕設(shè)備,產(chǎn)量同比大增40%,。

  光刻環(huán)節(jié),,上海微電子一馬當(dāng)先,在90nm,、110nm,、280nm等制程上已全面實現(xiàn)國產(chǎn)化。今年2月,,上海微電子交付了首臺2.5D\3D先進封裝光刻機,。按照之前的計劃,28nm的光刻機也將在年內(nèi)完成交付,。

  CMP設(shè)備領(lǐng)域國內(nèi)參與者主要是華海清科和北京爍科精微電子,,其中華海清科是國內(nèi)唯一一家實現(xiàn)12英寸CMP設(shè)備量產(chǎn)的企業(yè),公司12英寸系列CMP設(shè)備產(chǎn)品已經(jīng)完成批量化應(yīng)用,,制程上也開始向14nm推進,,目前已進入驗證階段。

  《中國制造2025》規(guī)劃中指出,,到2025年,,國內(nèi)半導(dǎo)體核心基礎(chǔ)零部件,、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料應(yīng)實現(xiàn)70%的自主保障。對比去年不到30%的國產(chǎn)化率,,未來空間還很大,。只要國內(nèi)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破,訂單是完全有保障的,。

  但相較于存量市場的替代,,芯片景氣周期所帶來的增量市場更值得關(guān)注。

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  景氣依舊,,增量可期

  2020年以來,,由于智能手機、數(shù)據(jù)中心,、人工智能,、新能源汽車等下游需求大幅提升,全球范圍內(nèi)掀起了一股“缺芯潮”,,到現(xiàn)在不僅沒有緩解,,反倒愈演愈烈,各項指標(biāo)均能印證這一點,。

  比如庫存水平,,2019年半導(dǎo)體產(chǎn)品的庫存中位數(shù)大約是40天,而到了2021年只剩下不到5天,。

  再比如交貨周期,,到今年2月,16位處理器通用產(chǎn)品的平均交付周期已經(jīng)上升44周,,相比去年10月份增加了15周,。

  現(xiàn)在來看,芯片短缺問題在短期內(nèi)根本無解,。根據(jù)《2022全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大調(diào)查》中的數(shù)據(jù),,有近六成的芯片企業(yè)高管認(rèn)為芯片短缺要到2023年才能解決,。

  高景氣周期下,,晶圓廠紛紛擴產(chǎn)鎖定利潤,資本開支持續(xù)攀升,。

  2021年,,全球代工龍頭臺積電的資本開支高達(dá)300億美元,中芯國際的資本開支也提升到了45億美元,。

  進入2022年,,晶圓廠繼續(xù)加大投資力度,臺積電將資本開支提升到400-440億美元,,中芯國際則增長至50億美元,。

  IC Insights給出的預(yù)測是,,2022年全球半導(dǎo)體行業(yè)資本開支規(guī)模將超過1904億美元,同比增長24%,。

  根據(jù)之前業(yè)內(nèi)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),,晶圓廠的資本開支有70%—80%用于購買設(shè)備。也就是說,,半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)的訂單量在2022年依然有很大增長空間,。

  總的來看,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備已在成熟制程打破壟斷,,在存量替代和增量擴張的共振下,,大概率將進入商業(yè)化高速放量階段。

 


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