毫無疑問,中國是半導體的最大消費國,占全球芯片需求量的45%,供內需與外銷之用。然而,中國90%以上的芯片需求仰賴進口集成電路。中國的集成電路公司較晚進入半導體市場,約落后其他國家20年,因此在這個成功與否依賴規(guī)模與學習效率的產(chǎn)業(yè)里,中國一直都還在苦苦追趕其他競爭對手的腳步。中國政府曾多次嘗試建立一個本地的半導體產(chǎn)業(yè),但都未能開花結果。不過,現(xiàn)在看來,不管是產(chǎn)業(yè)或政策方面,都已出現(xiàn)轉機。
如今,中國設計的低成本智能型手機正充斥著市場,例如中國設計、采用Android系統(tǒng)的電話在五年前還是默默無聞的小兵,現(xiàn)在卻已經(jīng)拿下50% 的全球市場。聯(lián)想集團在2014年初先以23億美元收購IBM名為“x86服務器”的低端服務器業(yè)務,再以近30億美元從Google手上買下MOTOROLA 移動部門,這些重大收購案在顯示硬件客戶群正移往中國。
從汽車、工業(yè)控制到企業(yè)設備等,各個產(chǎn)業(yè)的跨國企業(yè)都紛紛在中國大陸建置設計中心,以貼近消費者并利用中國本地人才。麥肯錫的調研結果顯示,50% 以上的個人計算機以及30% 至40%的內建系統(tǒng)(常見于汽車、商業(yè)、消費者、工業(yè)、醫(yī)療應用程序中)都含有中國設計的內容,包括由中國企業(yè)直接設計或是由國際公司的中國研究室研發(fā)。隨著設計活動持續(xù)移往中國,中國很快就能左右全球高達50% 的硬件設計(包括電話、無線設備、其他消費電子產(chǎn)品)。
無廠半導體公司亦正在中國崛起,以服務本地消費者。舉例來說,總部設在上海、設計手機芯片的展訊通信有限公司,以及總部設在深圳、專門供應華為,也是國內最大的半導體設計公司之一的海思半導體有限公司,都是近幾年快速成長的本地設計公司。
本地晶圓廠則呈現(xiàn)緩慢但穩(wěn)定的成長。隨著三星、臺積電、德州儀器等國際公司紛紛在中國設廠,一個真正的技術集群區(qū)正逐步形成,而國內廠家如上海華力微電子、中芯國際、武漢新芯等國內大晶圓廠可望因此而受益。
眾所周知,芯片制造少不了各種設備,比如光刻機,刻蝕機、等離子注入機、清洗機等等,一條晶圓生產(chǎn)線,需要的設備上百種,設備采購成本占晶圓建設成本的60%+。而這些年,隨著中國芯片熱,大量企業(yè)造芯,而原有晶圓廠則在擴產(chǎn),需要大量半導體設備。比如2021年,中國大陸就成全球最大半導體設備市場,所以半導體設備廠商在中國是賺得盆滿缽滿。數(shù)據(jù)顯示,2021年中國大陸半導體設備市場規(guī)模高達296億美元,同比增長了58%,其中自給率僅為27.4%,也就是說約1500億元是從國外采購的。
薄膜沉積是半導體工藝三大核心步驟之一。薄膜沉積設備作為晶圓制造的核心設備之一,在晶圓制造環(huán)節(jié)設備投資占比僅次于光刻機,約占25%。根據(jù)SEMI 和Maximize Market Research 的統(tǒng)計,2020 年全球半導體設備市場規(guī)模達到712 億美元,其中薄膜沉積設備市場規(guī)模約172 億美元。目前,薄膜沉積設備中CVD 類設備占比最高,2020 年合計占比64%;濺射PVD 類設備占整體市場的21%。
PECVD 是薄膜設備中占比最高的設備類型,占整體薄膜沉積設備市場的34%。
多因素驅動國產(chǎn)薄膜沉積設備需求:
a)。 國內產(chǎn)線建設極大拉動國產(chǎn)設備需求。貿易摩擦背景下,半導體設備國產(chǎn)化訴求增強,長江存儲、上海積塔、中芯國際、華虹、士蘭微、合肥晶合等國內晶圓廠在新增產(chǎn)能建設過程中積極導入國產(chǎn)設備,極大拉動國內半導體設備需求。
b)。 芯片工藝進步及結構復雜化拉動高性能薄膜設備需求。以CVD 設備演進為例,過去主要為APCVD、LPCVD 設備,目前主流的PECVD 設備在相對較低的反應溫度下形成高致密度、高性能薄膜,不破壞已有薄膜和已形成的底層電路,實現(xiàn)更快的薄膜沉積速度,未來HDPCVD、FCVD、ALD 應用有望增加。
c)。 制程升級帶動薄膜沉積設備用量提升。以中芯國際為例,一條1 萬片產(chǎn)能的180nm 8 寸晶圓產(chǎn)線CVD 和PVD 設備用量平均約為9.9 臺和4.8 臺,而一條1萬片90nm 12 寸晶圓產(chǎn)線CVD 和PVD 設備用量分別可達42 臺和24 臺。
d)。 3D NAND 堆疊層數(shù)增加拉動薄膜沉積設備需求。存儲器領域制造工藝中,目前增加集成度的主要方法是增大三維立體堆疊的層數(shù),疊堆層數(shù)從32/64 層向128/196 層發(fā)展,每層均需要經(jīng)過薄膜沉積工藝步驟,催生出更多設備需求。未來長江存儲196 層3D NAND 突破和產(chǎn)能建設有望拉動更多國產(chǎn)薄膜沉積設備需求。
薄膜沉積設備國產(chǎn)化率估計僅5.5%(按設備數(shù)量口徑)。近年來我國半導體設備國產(chǎn)化速度快速增長,但從整體看我國半導體行業(yè)制造仍需大量進口設備支持,國產(chǎn)化依然處于較低水平。我們統(tǒng)計了2020 年1 月1 日至2022 年2 月13 日國內部分主要晶圓制造產(chǎn)線的薄膜沉積設備招標情況,6 家廠商共招標薄膜沉積設備1060 臺(僅PVD 和CVD 類設備),國內廠商中標58 臺,其中拓荊科技中標40 臺(主要為PECVD 設備),國內市占率為3.8%;北方華創(chuàng)中標18 臺(主要為PVD 設備),國內市占率1.7%。總體來看,目前國內薄膜沉積設備國產(chǎn)化率估計僅5.5%(按設備數(shù)量口徑)。
“生產(chǎn)跟不上需求”已經(jīng)成為芯片市場很長一段時間里的主旋律。近期,晶圓代工廠設備投資一直延續(xù)強勁表現(xiàn),DRAM廠設備投資保持旺盛,再加上NAND Flash廠設備投資持續(xù)維持較高水準,芯片需求的不斷上漲引發(fā)了一陣火熱擴產(chǎn)潮,推動全球九大半導體設備廠商業(yè)績持續(xù)走強。
近日,日本半導體設備巨頭東京電子(TEL,Tokyo Electron Limited)發(fā)布2021年10—12月合并財報并調升財測,營收和利潤均創(chuàng)下歷史新高。除了東京電子之外,在2021年10-12月或2021年11月-2022年1月這段時間內,SCREEN控股、愛德萬、迪斯科、KLA、應用材料、Lam Research、ASML、泰瑞達等全球多家半導體設備廠商的利潤總數(shù)達到72億美元,較去年同期飆升五成,獲利連續(xù)第9個季度出現(xiàn)增長。
全球市場景氣度不斷攀升
根據(jù)目前已有數(shù)據(jù),業(yè)績和財測呈現(xiàn)上升態(tài)勢的全球半導體設備廠商不在少數(shù),全球半導體設備市場的景氣度不斷攀升。
具體來看,東京電子、SCREEN控股、愛德萬、迪斯科、KLA、應用材料、Lam Research、ASML、泰瑞達這九家半導體廠商業(yè)均實現(xiàn)同比利潤增長,利潤總數(shù)達到72億美元,較去年同期飆升5成,獲利連續(xù)第9個季度出現(xiàn)利潤增長。
這份良好的業(yè)績成績單證明,全球范圍內,半導體設備廠商已經(jīng)迎來了利潤高速增長期。創(chuàng)道投資咨詢總經(jīng)理步日欣向《中國電子報》記者表示,現(xiàn)階段,半導體產(chǎn)業(yè)的市場火爆程度超出了產(chǎn)業(yè)預期。特別是下游的產(chǎn)能建設對上游設備的需求大幅提升,推動了半導體設備廠商的業(yè)績大幅增長。
臺積電正在考慮在新加坡建設一家芯片制造廠,以幫助解決全球供應短缺問題。
一位知情人士說,該計劃尚未做出最終決定,計劃的細節(jié)仍在討論中,但初步談判包括建設一家耗資數(shù)十億美元的大型工廠。他還稱,新加坡政府可能會幫助提供項目資金。
不過,對此消息,臺積電昨晚回復媒體稱,“我們不排除任何可能性,但臺積電公司目前沒有任何具體的計劃?!?
據(jù)了解,臺積電在新加坡?lián)碛幸患?寸芯片廠。該廠于2001年由臺積電、飛利浦半導體股份有限公司和新加坡經(jīng)發(fā)局投資處(EDBI)共同投資設立。
據(jù)媒體報道,臺積電正在考慮在這家新工廠生產(chǎn)7至28納米的芯片,這種芯片主要應用于汽車、智能手機和其他消費電子。
作為蘋果iPhone的御用代工廠,富士康的日子沒有大家想象中的好過。
首先是代工的利潤并不高,畢竟它本身并沒有太多的技術難度。其次因為它是勞動密集型企業(yè),管理難度非常大。
再加上制造有外遷向印度、越南等地的趨勢,同時智能手機增長見頂,富士康只搞手機代工,天花板就在眼前。
所以富士康也變,比如進軍汽車代工就是其一,目前富士康母公司鴻海就已經(jīng)進軍智能汽車代工了。另外就是進軍芯片制造,也開始晶圓代工。
昨天就有媒體報道稱,富士康計劃在馬來西亞建立一座芯片工廠,以滿足電動汽車芯片的旺盛需求,畢竟富士康自己也搞電動車,為產(chǎn)業(yè)鏈做點準備肯定是沒錯的。
而富士康搞這個晶圓廠,是通過與馬來西亞科技公司Dagang NeXchange Berhad合作,雙方合資在馬來西亞建造和運營一座12英寸芯片工廠。
其工藝主要是28-40nm,產(chǎn)能大約是月產(chǎn)4萬片晶圓,主要類型是微控制器、傳感器、驅動器以及連接相關芯片等。
而為了建這個晶圓廠,富士康為此挖走了華虹集團旗下 12 寸廠上海華力微電子研發(fā)高管彭樹根博士,由彭樹根博士出任 SilTerra 首席執(zhí)行官。