半導(dǎo)體設(shè)備被外資壟斷,中國(guó)廠商狂掃全球半導(dǎo)體設(shè)備
半導(dǎo)體產(chǎn)品的加工過(guò)程主要包括晶圓制造(前道,F(xiàn)ront-End)和封裝(后道,Back-End)測(cè)試,隨著先進(jìn)封裝技術(shù)的滲透,出現(xiàn)介于晶圓制造和封裝之間的加工環(huán)節(jié),稱為中道(Middle-End)。由于半導(dǎo)體產(chǎn)品的加工工序多,所以在制造過(guò)程中需要大量的半導(dǎo)體設(shè)備和材料。
在這里,我們以最為復(fù)雜的晶圓制造(前道)和傳統(tǒng)封裝(后道)工藝為例,說(shuō)明制造過(guò)程的所需要的設(shè)備和材料。
晶圓生產(chǎn)線可以分成7個(gè)獨(dú)立的生產(chǎn)區(qū)域:擴(kuò)散(Thermal Process)、光刻(Photo- lithography)、刻蝕(Etch)、離子注入(Ion Implant)、薄膜生長(zhǎng)(Dielectric Deposition)、拋光(CMP)、金屬化(Metalization)。這7個(gè)主要的生產(chǎn)區(qū)和相關(guān)步驟以及測(cè)量等都是晶圓潔凈廠房進(jìn)行的。在這幾個(gè)生產(chǎn)區(qū)都放置有若干種半導(dǎo)體設(shè)備,滿足不同的需要。例如在光刻區(qū),除了光刻機(jī)之外,還會(huì)有配套的涂膠/顯影和測(cè)量設(shè)備。
據(jù)報(bào)導(dǎo),面對(duì)全球芯片持續(xù)短缺,芯片制造廠商紛紛開(kāi)啟了擴(kuò)產(chǎn)潮,由此也加劇了對(duì)于半導(dǎo)體制造設(shè)備的需求。特別是在美國(guó)日益加強(qiáng)限制對(duì)中國(guó)出口高端半導(dǎo)體設(shè)備的背景之下,中國(guó)半導(dǎo)體制造企業(yè)正加速全球市場(chǎng)狂掃半導(dǎo)體制造設(shè)備。
全球持續(xù)多時(shí)的芯片短缺境況,加之未來(lái)將不斷增長(zhǎng)的芯片需求量,使得諸多晶圓廠啟動(dòng)擴(kuò)產(chǎn)、建廠計(jì)劃。據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)6月23日發(fā)布的報(bào)告顯示,未來(lái)幾年里全球?qū)㈤_(kāi)工建設(shè)29座晶圓廠,其中中國(guó)將新建16座芯片廠。
中國(guó)廠商狂掃全球半導(dǎo)體設(shè)備
在美國(guó)制裁限制下,中國(guó)半導(dǎo)體制造企業(yè)獲取可用于尖端制程的美國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備受限,但是成熟制程的設(shè)備并未受阻,同時(shí)在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域?qū)嵙?qiáng)大的日本,也成為了中國(guó)半導(dǎo)體制造商獲取半導(dǎo)體設(shè)備的重要的來(lái)源。目前全球芯片緊缺的問(wèn)題仍在持續(xù),特別是成熟制程芯片、車用芯片等更為緊缺,中國(guó)半導(dǎo)體制造商為應(yīng)對(duì)需求正在大肆的采購(gòu)半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)。
報(bào)導(dǎo)引用業(yè)界人士的消息指出,中國(guó)半導(dǎo)體制造企業(yè)除了采購(gòu)需要的數(shù)量,還另外每類設(shè)備多買5~6臺(tái)當(dāng)庫(kù)存,部分廠商甚至下了兩倍的訂單,可見(jiàn)大肆掃貨的力度之強(qiáng)。
有資料顯示,通常一條成熟制程的月產(chǎn)能在1萬(wàn)片的12吋晶圓生產(chǎn)線上,擴(kuò)散設(shè)備需要22臺(tái),CVD設(shè)備需要42臺(tái);涂膠/去膠設(shè)備需要15臺(tái),光刻機(jī)需要8臺(tái),刻蝕設(shè)備需要25臺(tái),離子注入設(shè)備需要13臺(tái),PVD設(shè)備需要24臺(tái),研磨拋光設(shè)備需要12臺(tái),清洗設(shè)備需要17臺(tái),檢測(cè)設(shè)備需要50臺(tái),測(cè)試設(shè)備需要33臺(tái),其他各種設(shè)備需要17臺(tái)。根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)公布的數(shù)據(jù)報(bào)告顯示,今年一季度,全球半導(dǎo)體設(shè)備制造商的銷售額同比增長(zhǎng)51%,達(dá)到235億美元(折合約1502億元人民幣)。其中,中國(guó)市場(chǎng)一季度的半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為59億美元(折合約377億元人民幣),全球排名第2位,僅次于韓國(guó)的73億美元。
不過(guò),中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)銷售的設(shè)備大半來(lái)自于進(jìn)口,一季度中國(guó)從美國(guó)和日本采購(gòu)半導(dǎo)體制造設(shè)備位居全球第一。大陸已成美日半導(dǎo)體設(shè)備大廠關(guān)鍵市場(chǎng),營(yíng)收占比持續(xù)增長(zhǎng)。
2019年,ASML共賣出26臺(tái)EUV光刻機(jī),營(yíng)收超31.2億美元,每臺(tái)價(jià)格超1.2億美元,2020年,ASML賣出31臺(tái)EUV光刻機(jī),售價(jià)45億歐元,每臺(tái)價(jià)格超1.45億歐元,1年的功夫漲價(jià)上億元。
但是,以往只賣三代以前產(chǎn)品的ASML看到上海微電子28nm光刻機(jī)快要落地生產(chǎn)出來(lái),不惜得罪美國(guó),也要把自己的28nm光刻機(jī)降價(jià)賣到中國(guó),搶先一步搶占市場(chǎng)。
而美國(guó)面對(duì)中國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的快速發(fā)展,以及試圖打造28nm自主生產(chǎn)線之下,將進(jìn)一步限制中國(guó)28nm擴(kuò)產(chǎn)。
臺(tái)積電、聯(lián)華電子在大陸擴(kuò)大28nm制程產(chǎn)能的設(shè)備,沒(méi)有獲得美國(guó)的供應(yīng)許可,而且即使想要把臺(tái)灣的舊設(shè)備移到大陸也不行,這就意味著基于美國(guó)設(shè)備的28nm制程擴(kuò)產(chǎn)將受到限制。
中國(guó)正在世界各地狂掃半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備,就算無(wú)法生產(chǎn)先進(jìn)芯片,也要在汽車芯片等領(lǐng)域稱霸,此舉讓正在興建晶圓廠的韓國(guó)企業(yè)三星電子、SK 海力士感到緊張,設(shè)法確保取得足夠的設(shè)備。
中國(guó)此舉導(dǎo)致全球半導(dǎo)體戰(zhàn)況益發(fā)白熱化。一名業(yè)界人士表示,中國(guó)正在大舉購(gòu)買芯片產(chǎn)線所需的先進(jìn)設(shè)備,「中國(guó)采購(gòu)的半導(dǎo)體設(shè)備,比實(shí)際需求多出五到六部。某些廠商甚至下了兩倍的訂單?!?
中國(guó)第1季采購(gòu)的美國(guó)和日本半導(dǎo)體設(shè)備高居全球第一。舉例來(lái)說(shuō),美國(guó)設(shè)備大廠科林研發(fā)(Lam Research)( LRCX-US )首季銷售額有32%來(lái)自中國(guó),雖然此數(shù)據(jù)包含在中國(guó)設(shè)廠的三星、海力士等非中國(guó)企業(yè),但專家認(rèn)為,中國(guó)本土企業(yè)的采購(gòu)量也正在激增。
尤其引人矚目的是,中國(guó)芯片業(yè)最具代表性的中芯國(guó)際,為了降低美國(guó)制裁的影響,曾接洽韓國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備制造商。生產(chǎn)設(shè)備是興建半導(dǎo)體廠的關(guān)鍵,尤其芯片生產(chǎn)前端操作的設(shè)備,有60% 至70% 由美、日企業(yè)供應(yīng)。
三星正密切關(guān)注中國(guó)企業(yè)一舉一動(dòng),該公司正在提高韓國(guó)平澤廠的產(chǎn)能,因此需要大量設(shè)備。三星高層上周親自到美國(guó),確認(rèn)設(shè)備供應(yīng)情況。