集成電路作為半導體產(chǎn)業(yè)的核心,因為其技術(shù)的復雜性,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具備高度專業(yè)化的特征,可細分為IC設(shè)計業(yè)、芯片制造業(yè)及IC封裝測試業(yè)三個子產(chǎn)業(yè)群。集成電路設(shè)備制造業(yè)為芯片制造業(yè)及IC封裝測試業(yè)提供生產(chǎn)設(shè)備。
集成電路市場龐大,國內(nèi)市場占比不斷提升。根據(jù) SEMI(國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會),2015 年全球半導體設(shè)備市場營收達 373 億美元,其中中國市場營收48.8億美元,占比13.09%,較2014年上升1.43%。預計2016年中國設(shè)備市場營收為53.2億美元,增長09.02%,占比進一步提升至14.07%。
但是國內(nèi)半導體設(shè)備制造業(yè)是最為薄弱,與其他環(huán)節(jié)存在國際領(lǐng)先者不同,半導體設(shè)備制造行業(yè)市場格局分散,中高端市場幾乎完全被國外壟斷,亟待行業(yè)整合。具體體現(xiàn)為國內(nèi)自制設(shè)備國產(chǎn)化率偏低甚至下滑,產(chǎn)能遠遠不能滿足自身需求。
國產(chǎn)率較低體現(xiàn)了半導體設(shè)備對本土企業(yè)存在著很高的進入門檻。半導體設(shè)備研發(fā)周期長,投資額大且風險高。越先進的制程工藝設(shè)備造價越高,比如一臺ASML的光刻機動輒就是4,5千萬美元,而且即使研發(fā)成功也較難打入國際大廠的供應鏈。在這種情況下國內(nèi)現(xiàn)階段只能生產(chǎn)8英寸以及部分12英寸28nm半導體設(shè)備,且難以打入大型IC制造商供應鏈體系。
半導體設(shè)備市場需求還在增?
昨日,國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)最新報告指出,2016年全球半導體設(shè)備支出預估為369.4億美元,跟2015年相比僅小幅上升1.1%,但預測2017年可望大幅增長到410.8億美元,比2016年成長11.2%。
就設(shè)備型態(tài)來看,晶圓處理(Wafer Processing)是今明兩年成長動能最強的半導體設(shè)備,分別可望成長1.9%與12.8%;封裝設(shè)備與測試設(shè)備則表現(xiàn)平平,前者今明兩年的成長率分別為-5.0%與4.0%,后者則是0.9%與3.0%。
按照地區(qū)別來看,2016年半導體設(shè)備支出成長最快的地區(qū)是中國,年增率高達30.8%,但預計明年中國半導體設(shè)備支出成長率將大幅放緩,僅12.9%。南韓的半導體設(shè)備支出則預計將在2017年出現(xiàn)大幅反彈,比2016年成長29.5%。但整體來說,臺灣今明兩年仍將是全球最大的半導體設(shè)備區(qū)域市場,2017年半導體設(shè)備需求可達100.2億美元。
半導體設(shè)備業(yè)能否完成《中國制造2015》目標?
《中國制造2025》對于半導體設(shè)備國產(chǎn)化提出了明確要求:在2020年之前,90~32納米工藝設(shè)備國產(chǎn)化率達到50%,實現(xiàn)90納米光刻機國產(chǎn)化,封測關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率達到50%。在2025年之前,20~14納米工藝設(shè)備國產(chǎn)化率達到30%,實現(xiàn)浸沒式光刻機國產(chǎn)化。到2030年,實現(xiàn)18英寸工藝設(shè)備、EUV光刻機、封測設(shè)備的國產(chǎn)化。
從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)國產(chǎn)化的難度來看,設(shè)備》制造》封裝》設(shè)計是不爭的事實。不過,近期國內(nèi)各地已刮起大上半導體晶圓制造產(chǎn)線的東風。我國設(shè)備業(yè)能否抓住這難得的契機,一舉實現(xiàn)《中國制造2025》的既定目標?
國產(chǎn)設(shè)備到底差在哪?
中國半導體行業(yè)要實現(xiàn)從跟蹤走向引領(lǐng)的跨越,裝備產(chǎn)業(yè)將是重要環(huán)節(jié)。國內(nèi)半導體設(shè)備龍頭企業(yè)北方微電子副總裁紀安寬認為,發(fā)展國產(chǎn)半導體裝備具有重要戰(zhàn)略意義,半導體設(shè)備國產(chǎn)化將大幅降低中國芯片制造商的投資成本,提高中國芯片制造競爭力。
從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看,先不說技術(shù)難度,單論各環(huán)節(jié)在中國的適應性,即是設(shè)計《封裝《制造《設(shè)備和材料。行業(yè)專家莫大康認為,發(fā)展設(shè)備業(yè)之所以最為困難,除了資金、人才等問題,最關(guān)鍵是使用量太少。
半導體設(shè)備國產(chǎn)化的難度體現(xiàn)在以下五大方面:
一是半導體設(shè)備市場已日趨專業(yè)化和全球化; 二是半導體設(shè)備的獨特地位;三是由于出貨數(shù)量少,設(shè)備企業(yè)難以負擔工藝試驗線的費用;四是韓國和我國臺灣地區(qū)也曾致力于設(shè)備國產(chǎn)化,但成效不大,目前全球市場主要仍被美國和日本企業(yè)掌控,這也從側(cè)面體現(xiàn)了難度; 五是設(shè)備業(yè)需要產(chǎn)業(yè)大環(huán)境配合。
迎難而上如何突破?
從這兩年的全球半導體并購大潮來看,實現(xiàn)國產(chǎn)化目標的最簡單辦法似乎就是兼并收購,最快的途徑是從市場上已有公司購買專利,實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)移。和設(shè)計、封裝、制造環(huán)節(jié)不同,國內(nèi)半導體設(shè)備業(yè)的基礎(chǔ)最為薄弱,與其他環(huán)節(jié)存在國際領(lǐng)先者不同,半導體設(shè)備制造行業(yè)市場格局分散,中高端市場幾乎完全被國外壟斷,因此行業(yè)整合的難度也很大。
既然收購也很難實現(xiàn),那么只能努力縮小差距,國內(nèi)設(shè)備的真正差距在于產(chǎn)線上的驗證不足,新產(chǎn)品與設(shè)備需要有能進行大量試驗的場所。設(shè)備的制造知識、專利、人才等可以買入,但是設(shè)備的生產(chǎn)力需要時間認證。特別是光刻機是晶圓制造的核心競爭力,一旦買錯設(shè)備,對晶圓制造商而言,就表示整廠投資的失敗。不僅是高額的資金成本,更重要的重新買入設(shè)備要損失6~9個月的時間成本,這樣失去的客戶與市場地位,是沒有廠商能夠承擔的。
退一步說,即便通過資本運作買入了合適的公司,或是自行研發(fā)取得了不錯的成果,也仍然需要由科研院所等相關(guān)機構(gòu)先導入設(shè)備進行試驗,雖然是研究性質(zhì),但可大量制造生產(chǎn),來做為相關(guān)設(shè)備廠商推廣設(shè)備的第一步。對于晶圓制造商來說,國家方面也應配合有好的獎勵措施。一方面要覆蓋制造商導入相關(guān)設(shè)備的前期研究的成本,另一方面有了量產(chǎn)成績后,也要做好相關(guān)獎勵。
與此同時,還需要協(xié)助光刻機廠商驗證設(shè)備的量產(chǎn)性,讓光刻廠商有數(shù)據(jù)證明其量產(chǎn)能力。并兼顧光刻機對晶圓制造商在生產(chǎn)上的重要性與降低晶圓制造商采用的風險。這樣一來,設(shè)備國產(chǎn)化的相關(guān)政策方能更加順利地推動。
完善國產(chǎn)設(shè)備的驗證環(huán)境,首先要建好工藝試驗線,資金及承擔要另想辦法。其次要實現(xiàn)關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化,有計劃地扶持并推動量產(chǎn)。實際上,許多關(guān)鍵零部件并非僅用于半導體設(shè)備,還可廣泛應用于其他工業(yè)領(lǐng)域。最后,我國半導體企業(yè)一定要有爭創(chuàng)世界一流水平的信心與勇氣,要有進入全球市場的決心。