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各類(lèi)半導(dǎo)體裝備的國(guó)產(chǎn)化率到底有多少?

發(fā)布時(shí)間:2017-12-15 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】近年來(lái),中國(guó)大陸一直在推進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)建設(shè),當(dāng)中的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的自主可控。但熟悉半導(dǎo)體的人都知道,從光刻機(jī)到刻蝕機(jī),到封測(cè)設(shè)備,中國(guó)和世界巨頭有很大差距。為了實(shí)現(xiàn)自主可控,對(duì)設(shè)備的關(guān)注尤其要排在最先。經(jīng)過(guò)國(guó)家的各項(xiàng)專(zhuān)項(xiàng)支持,中國(guó)集成電路設(shè)備取得了可觀(guān)的成果。
 
國(guó)產(chǎn)設(shè)備與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平的差距縮短至2-3年
 
以02專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施最早的硅刻蝕機(jī)為例,于2003年啟動(dòng)時(shí),與國(guó)外相差20多年的差距;經(jīng)過(guò)這些年的發(fā)展和國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)的大力支持,北方華創(chuàng)每一代的設(shè)備推出后,差距都在縮小。2016年14nm的刻蝕機(jī)進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)時(shí),技術(shù)差距基本縮小到2-3年。
 
從企業(yè)成長(zhǎng)的角度看,出現(xiàn)了一批前道相關(guān)的制造廠(chǎng)商,分別位于北京、上海、沈陽(yáng)三個(gè)制造基地,包括:
 
北京:北方華創(chuàng)、中電科、天津華海清科;
 
上海:上海微電子、上海中微、上海盛美、上海睿勵(lì);
 
沈陽(yáng):沈陽(yáng)拓荊、沈陽(yáng)芯源。
 
其中北方華創(chuàng)目前是中國(guó)規(guī)模最大、涉獵領(lǐng)域最廣、產(chǎn)品最全的半導(dǎo)體裝備制造商,由北方微電子和七星華創(chuàng)整合而成。產(chǎn)品品類(lèi)包括:刻蝕機(jī)、PVD、CVD、氧化爐、擴(kuò)散爐、清洗劑、MFC等。這幾年來(lái),北方華創(chuàng)的銷(xiāo)售規(guī)模和裝機(jī)量都有快速增長(zhǎng),今年前五個(gè)月的出貨量已經(jīng)是去年裝機(jī)量的總和。
 
由于設(shè)備企業(yè)投資周期非常長(zhǎng),單一產(chǎn)品要經(jīng)過(guò)原理機(jī)、α機(jī)、β機(jī)、γ機(jī)等多代機(jī)型的迭代開(kāi)發(fā);送給客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)前,要做實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù);送到現(xiàn)場(chǎng)后,要做產(chǎn)品線(xiàn)、先做小批量,再做大批量;又要測(cè)試可靠性、一致性等。部分國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)交了大量學(xué)費(fèi),十多年走過(guò)了諸多流程,在各自領(lǐng)域形成了有特色的產(chǎn)品,也在申請(qǐng)大量的專(zhuān)利。
 
例如:北方華創(chuàng):2001年成立,2016年整合,設(shè)備包括硅刻蝕機(jī)(ICP)、PVD、氧化爐、ALD、清洗劑、退火爐等;
 
中電科:2013年整合,設(shè)備包括離子注入機(jī)、CMP等;
 
沈陽(yáng)拓荊:2010年成立,設(shè)備包括PECVD等;
 
沈陽(yáng)芯源:2002年成立,設(shè)備包括TRACK等;
 
華海清科:2013年成立,設(shè)備包括CMP等;
 
上海中微:2003年成立,設(shè)備包括介質(zhì)刻蝕機(jī)(CCP)等;
 
上海盛美:1998年成立,設(shè)備包括CMP、清洗劑等;
 
上海睿勵(lì):2005年成立,設(shè)備包括光學(xué)檢測(cè)(OCD、膜厚)等;
 
上海微電子:2002年成立,設(shè)備包括光刻機(jī)等。
 
在主流65-28nm客戶(hù)不定量的采購(gòu)的12類(lèi)設(shè)備清單中,有:
 
各類(lèi)半導(dǎo)體裝備的國(guó)產(chǎn)化率到底有多少?
 
此外,國(guó)內(nèi)已有9項(xiàng)應(yīng)用于14nm的裝備開(kāi)始進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)步入驗(yàn)證:
 
各類(lèi)半導(dǎo)體裝備的國(guó)產(chǎn)化率到底有多少?
 
實(shí)際上設(shè)備企業(yè)一直有個(gè)夢(mèng)想,就是和客戶(hù)一起參與最先進(jìn)工藝制程的開(kāi)發(fā)。在14nm這個(gè)節(jié)點(diǎn)上,可以說(shuō)北方華創(chuàng)的夢(mèng)想照進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。
 
另外一個(gè)維度看,很多海外客戶(hù)開(kāi)始接納國(guó)內(nèi)的設(shè)備,包括臺(tái)灣、韓國(guó)、歐美等企業(yè):
 
市占率提升
 
在先進(jìn)封裝行業(yè),高端工藝設(shè)備國(guó)產(chǎn)占比較高.例如:刻蝕機(jī),目前基本都是國(guó)產(chǎn)設(shè)備;
 
PVD:將近70%的國(guó)產(chǎn)設(shè)備份額;光刻機(jī):上海微電子做的非常好,進(jìn)入封裝領(lǐng)域比較早,市占率較高;其他還有清洗機(jī)等,產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
 
在LED行業(yè),外延芯片的核心設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。其中MOCVD是國(guó)產(chǎn)化最晚的一個(gè)設(shè)備,上海的兩家企業(yè)做的非常好,在今年LED行業(yè)火爆的時(shí)候,拿到了很多訂單并擴(kuò)產(chǎn),也有很多訂單是從歐美同行企業(yè)中搶到的訂單。
 
來(lái)到芯片領(lǐng)域,刻蝕機(jī)有中微;PECVD中北方華創(chuàng)表現(xiàn)不錯(cuò)。值得一提的是PVD設(shè)備,北方華創(chuàng)和國(guó)內(nèi)的LED廠(chǎng)商聯(lián)合開(kāi)發(fā)出了新的制程的設(shè)備,使得LED外延芯片的質(zhì)量有了很大的提升。目前海外同行也在導(dǎo)入這個(gè)制程,使得我們的設(shè)備賣(mài)出了國(guó)門(mén)。
 
光伏行業(yè)是國(guó)產(chǎn)化率做的最早的行業(yè),這兩年也有很大的發(fā)展?,F(xiàn)在我國(guó)的光伏的效率、成本上都有很大優(yōu)勢(shì),這和PECVD、擴(kuò)散爐等核心設(shè)備國(guó)產(chǎn)化性能的提升是分不開(kāi)的。
 
經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展,中國(guó)晶硅太陽(yáng)能電池設(shè)備企業(yè)從晶體硅生長(zhǎng)、硅片加工到太陽(yáng)能電池芯片的生產(chǎn),已經(jīng)具備成套供應(yīng)能力。整體來(lái)說(shuō),中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)在裝備業(yè)與光伏電池轉(zhuǎn)換效率上,已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先。
 
整個(gè)集成電路方面,國(guó)產(chǎn)化處于初級(jí)階段,幾類(lèi)設(shè)備正處于從無(wú)到有、從小到大的過(guò)程??涛g機(jī)的市場(chǎng)份額從1%到4%,現(xiàn)在做到6%;PVD目前市場(chǎng)份額10%;雖然比例不大,但是已形成星星之火之態(tài)。
 
根據(jù)來(lái)自設(shè)備協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)今年國(guó)產(chǎn)設(shè)備在泛半導(dǎo)體領(lǐng)域的銷(xiāo)售收入將達(dá)到80億元左右。
 
中國(guó)半導(dǎo)體裝備產(chǎn)業(yè)的差距和挑戰(zhàn)
 
從全球看,全球前十大集成電路裝備公司基本上被美國(guó)、日本、歐洲企業(yè)占據(jù)。從比例看,全球前十大企業(yè)拿走行業(yè)接近80%的份額;前五名拿走68%;前30拿走92%的份額,前20拿走87%的份額。
 
根據(jù)Gartner的榜單列舉,全球集成電路裝備主要公司共有58家。以他的標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)一共上榜了4家。分別為盛美、中微、北方華創(chuàng)和XXX等,從數(shù)量看僅占7%。
 
從細(xì)分設(shè)備來(lái)看,每個(gè)具體設(shè)備基本上大部分份額被前三大企業(yè)占據(jù),基本上都是80-90%的份額;而且前三大里面基本都是一家獨(dú)大,第一占據(jù)了40-50%的份額。目前還沒(méi)有本土設(shè)備進(jìn)入榜單。
 
各類(lèi)半導(dǎo)體裝備的國(guó)產(chǎn)化率到底有多少?
 
根據(jù)全球設(shè)備的資本支出情況,2016年中國(guó)集成電路工廠(chǎng)投資額占全球的13%;但是2016年中國(guó)的國(guó)產(chǎn)設(shè)備供貨情況僅占全球的0.54%。
 
關(guān)于發(fā)展國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體裝備的幾點(diǎn)思考
 
在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)主要設(shè)備企業(yè)研發(fā)投入總量?jī)H約為應(yīng)用材料一家公司研發(fā)投入的四分之一。2016年AMAT研發(fā)投入15.4億美元,但國(guó)內(nèi)28家廠(chǎng)商合計(jì)投入3.6億美元,研發(fā)投入非常少;但是從研發(fā)投入占銷(xiāo)售收入占比來(lái)看,AMAT占比為14%,我們的占比是30%,相對(duì)較高,主要是有一些政府資金在支持。
 
總的來(lái)說(shuō),半導(dǎo)體行業(yè)是個(gè)資金、技術(shù)密集型的行業(yè),研發(fā)周期廠(chǎng),需要持續(xù)不斷地進(jìn)行投入。對(duì)于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備而言,只有加強(qiáng)自主研發(fā),掌握核心技術(shù),才能在競(jìng)爭(zhēng)中生存下來(lái)。
 
本文轉(zhuǎn)載自國(guó)君機(jī)械。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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