高端制造設備的乏力與中國高速增長的市場需求不相匹配,直接導致了國產半導體設備的尷尬處境。當前,中國半導體設備產業(yè)也正經歷著“四大挑戰(zhàn)”。
中國國內已經形成完備的半導體設備產業(yè),在封測和LED設領域,國產替代化比例逐漸升高;但在技術要求苛刻的晶圓制造領域,目前還主要依賴進口設備。
高端制造設備的乏力與中國高速增長的市場需求不相匹配,2015年中國大陸半導體設備市場需求約49億美元,占全球市場14%,而2015年中國國內前十大半導體設備廠商的銷售額約為38億RMB,占全球半導體設備市場份額不足2%,基本處于可忽略的境地,國產半導體設備的尷尬處境急需轉變。中國半導體設備產業(yè)也正經歷著“四大挑戰(zhàn)”。
中國半導體設備的關鍵零部件受制于人
以光刻機為例,光刻機中的核心鏡頭部件主要來源于日本的NIKON、德國的Zessi,現(xiàn)實情況,美日的盟國既可以購買高科技半導體產品,也可以購買高科技半導體設備及核心零部件。
一直以來,美國等發(fā)達國家對中國高端技術的引進都保持封鎖態(tài)度,中國等非盟國團體雖然可以購買設備和技術,但最先進的技術設備都會被列入禁運名單,一般只會允許落后兩代左右的技術登陸,核心技術及關鍵零部件進口難度可想而知。
短期內,核心部件技術突破并不現(xiàn)實,那么通過外交干涉來解決核心部件進口問題將成為關鍵,如何處理中美、中日等復雜的國際關系是擺在中國政府面前的一大挑戰(zhàn)。
巨頭壟斷,設備推廣面臨挑戰(zhàn)
相對于國產光刻機的步履維艱,國產氧化爐、刻蝕機與薄膜沉積設備已初現(xiàn)活力,國產設備正逐漸打入中芯國際、華力微電子、三安光電、武漢新芯等大陸一線廠商。
七星電子的12英寸立式氧化爐,工藝覆蓋90~28nm,已通過生產線驗證并進入產業(yè)化階段,目前實現(xiàn)銷售10臺(包括2臺中芯國際B2的28nm氧化爐);北方微電子在LED和MEMS領域刻蝕機市場,以及先進封測領域的PVD市場,國內占有率已超過50%,領先海外競爭對手;中微半導體的電介質刻蝕設備、TSV刻蝕設備也已走出國門。
然而整體來看,全球半導體設備由寡頭壟斷已久的局面仍未改變,在大陸政策與資金等多方面資源的強力支持下,國產半導體設備將繼續(xù)挑戰(zhàn)提升在大陸及國際市場的滲透率。
出貨量少,產線機臺驗證低效
一臺設備從研發(fā)到樣機進廠驗證,出廠前需要經過大量晶片的工藝實驗,機臺在這個過程中多次重復并不斷改型優(yōu)化,最后在測算平均無故障時間達標后方能定型。
如此高昂的工藝試驗線費用,設備企業(yè)在沒有出貨量的保障下是負擔不起的。為此大陸更多的是對下游制造企業(yè)進行補貼,由制造企業(yè)的產線來幫助設備企業(yè)進行機臺試驗,這就意味著當制造企業(yè)滿負荷運轉的情況下,還需要另外抽出人員、精力來進行機臺試驗,而這些對于制造廠的產能是沒有貢獻的,制造企業(yè)的積極性未能調動起來,導致產線機臺驗證效率較低。
廠商技術分散,未形成集聚效應
例如,在薄膜沉積設備方面,中國有北方微電子、七星華創(chuàng)、中微半導體、拓荊、理想、中科院沈陽科學儀器研制中心等企業(yè)和研究所進行相關技術開發(fā)。表面上看,各企業(yè)多點開花,實際情況則面臨技術分散,大家都只顧做自己的,技術彼此屏蔽,最終有可能上升到惡性競爭態(tài)勢。
中國半導體設備產業(yè)的發(fā)展需要各設備企業(yè)互相協(xié)同,形成合力,這一點可以多向制造、封測產業(yè)學習,兼并重組是形成規(guī)模效應的重要方式。
目前,中國半導體設備行業(yè)已有并購重組相關動作,預計后期的步伐會逐漸加快。