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中国半导体设备产业正经历「四大挑战」

中国半导体设备产业正经历「四大挑战」

中国国内已经形成完备的半导体设备产业,在封测和 LED 设备领域,中国产替代化比例逐渐升高;但在技术要求苛刻的晶圆製造领域,目前还主要依赖进口设备。高阶製造设备的乏力与中国高速增长的市场需求不相匹配,2015 年中国半导体设备市场需求约 49 亿美元,佔全球市场 14%,而 2015 年中国国内前十大半导体设备厂商的销售额约为 38 亿人民币,佔全球半导体设备市场份额不足 2%,基本处于可忽略的境地,国产半导体设备的尴尬处境急需转变。中国半导体设备产业也正经历着「四大挑战」。

2015 年全球半导体市场市佔率

中国半导体设备产业正经历「四大挑战」

中国半导体设备的关键零部件受制于人:以光刻机为例,光刻机中的核心镜头部件主要来源于日本的 NIKON、德国的 Zessi,现实情况,美日的盟国既可以购买高科技半导体产品,也可以购买高科技半导体设备及核心零组件。一直以来,美国等发达国家对中国高阶技术的引进都保持封锁态度,中国等非盟国团体虽然可以购买设备和技术,但最先进的技术设备都会被列入禁运名单,一般只会允许落后两代左右的技术登陆,核心技术及关键零部件进口难度可想而知。

短期内,核心零件技术突破并不实际,那幺透过外交干涉来解决核心零件进口问题将成为关键,如何处理中美、中日等複杂的国际关係是摆在中国政府面前的一大挑战。2016 年 9 月 3 日,十二届全国人大常委会第二十二次会议审议批准了「中华人民共和国加入世界贸易组织关税减让表修正案」,审议指出,中国将逐步取消包括半导体及其生产设备、通讯等资讯技术产品的关税,部分产品进口关税计划 3 至 5 年内降为零,中国此举不仅表明了在支持 WTO 体制的一贯立场,也体现了中国政府直面挑战的决心和大国魄力。

巨头垄断,设备推广面临挑战:相对于中国产光刻机的步履维艰,中国产氧化炉、刻蚀机与薄膜沉积设备已初现活力,中国产设备正逐渐打入中芯国际、华力微电子、三安光电、武汉新芯等中国一线厂商。七星电子的 12 英吋立式氧化炉,製程覆盖 90~28nm,已通过生产线验证并进入产业化阶段,目前已销售 10 台(包括 2 台中芯国际 B2 的 28nm 氧化炉);北方微电子在 LED 和 MEMS 领域刻蚀机市场,以及先进封测领域的 PVD 市场,国内佔有率已超过 50%,领先海外竞争对手;中微半导体的电介质刻蚀设备、TSV 刻蚀设备也已走出国门。然而整体来看,全球半导体设备由寡头垄断已久的局面仍未改变,在中国政策与资金等多方面资源的强力支持下,中国产半导体设备将继续挑战提升在中国及国际市场的渗透率。

出货量少,产线机台验证低效:一台设备从研发到样机进厂验证,出厂前需要经过大量晶片的製程实验,机台在这个过程中多次重複并不断改型优化,最后在测算平均无故障时间达标后方能定型。如此高昂的製程试验线费用,设备企业在没有出货量的保障下是负担不起的。为此,中国对下游製造企业进行更多补贴,由製造企业的产线来帮助设备企业进行机台试验,这就意味着当製造企业满负荷运转的情况下,还需要另外抽出人员、精力来进行机台试验,而这些对于製造厂的产能是没有贡献的,製造企业的积极性未能调动起来,导致产线机台验证效率较低。

厂商技术分散,未形成集聚效应:例如在薄膜沉积设备方面,中国有北方微电子、七星华创、中微半导体、拓荆、理想、中科院瀋阳科学仪器研製中心等企业和研究所进行相关技术开发,表面上看,各企业多点开花,实际情况则面临技术分散,大家都只顾做自己的,技术彼此屏蔽,最终有可能变成恶性竞争态势。中国半导体设备产业的发展需要各设备企业互相合作,形成合力,这一点可以多向製造、封测产业学习,兼併重组是形成规模效应的重要方式。目前,中国半导体设备行业已有购併重组相关动作,预计后期的步伐会逐渐加快。

中国半导体设备产业整合事件

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