半導體設備是產(chǎn)業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新的基石,一代設備、一代工藝、一代產(chǎn)品。一條半導體生產(chǎn)線設備總投資約占總投資的70%至80%。半導體設備對信息產(chǎn)業(yè)有著成千上萬倍的放大作用。半導體設備年產(chǎn)值幾百億美金,支撐的是年產(chǎn)值幾千億美金的半導體制造,這之上是年產(chǎn)值幾萬億美元的電子系統(tǒng),電子系統(tǒng)又支撐了年產(chǎn)值幾十萬億美元量級的軟件、網(wǎng)絡、電商、傳媒、大數(shù)據(jù)應用等。
中國大陸是全球最大的半導體市場。2021年全球半導體設備市場規(guī)模923億美元,中國大陸占226億美元,占全球24.5%的市場。那么,中國半導體設備市場國產(chǎn)化率的進展如何呢?以下是國內(nèi)半導體設備公司積塔從三個維度對半導體設備國產(chǎn)化率的觀察。
其一:從市場的角度看,國產(chǎn)半導體設備廠商市占率有所提升。
但市占率比較小。當前,全球半導體設備競爭格局高度集中,美日歐設備供應商主導,2021年前五名廠商市占率達73.4%。分別是應用材料、ASML、東京電子、泛林、科磊這五大家。中國半導體設備廠商這兩年發(fā)展勢頭強勁。但總體在全球市場的占比還是小于2%。這也顯示國產(chǎn)替代空間較大。
其二,從工藝來看國產(chǎn)半導設備國產(chǎn)化的現(xiàn)狀。
目前,國內(nèi)半導體設備廠商基本能覆蓋薄膜、光刻、量測、研磨拋光、刻蝕、背面加工藝區(qū)域的生產(chǎn)制造要求。具體在光刻機、涂膠顯影、離子注入機、擴散爐、化學氣相沉積、物理氣相沉積、介質(zhì)刻蝕、硅刻蝕、濕法刻蝕、CMP、量測設備都有國產(chǎn)設備廠商覆蓋。工藝節(jié)點上,除了光刻機,大部分國產(chǎn)設備都能覆蓋28納米,其中刻蝕設備已經(jīng)突破5納米技術節(jié)點。
具體到8吋和12吋線的情況,8吋線核心國產(chǎn)設備中,化學機械拋光、刻蝕區(qū),熱處理設備量產(chǎn)比例較高,但在量測區(qū)、背面區(qū)領域暫未開發(fā)設備較多。在12吋產(chǎn)線上,國產(chǎn)設備里化學機械拋光、濕法刻蝕、CVD設備量產(chǎn)比例較高,量測區(qū)、光刻、熱處理暫未開發(fā)的設備較多。
總的說來,刻蝕區(qū)、清洗區(qū)、薄膜區(qū)的國產(chǎn)覆蓋率相對突出,但細分種類存在不全的情況。但在擴散區(qū)高溫爐管、高能離子注入、薄膜區(qū)的高密度等離子設備、大部分量測設備存在空白。
其三、從公開招標的結(jié)果看半導體設備國產(chǎn)化。
從國內(nèi)設備招標的公開數(shù)據(jù)看,國內(nèi)工藝設備國產(chǎn)化率大概在15-25%區(qū)間,其中去膠、擴散、刻蝕、CMP設備的國產(chǎn)化率相對較高,離子注入、過程控制、光刻相對較低。從市場來看,中國大陸已是全球最大的半導體市場,未來將一直保持全球第三的市場地位。目前,集成電路設備的國產(chǎn)化率比較低,市場替代空間非常巨大。
從上述三個維度來觀察,近年來,在國產(chǎn)設備取得進展的同時,也存在一些問題,國產(chǎn)設備軟件兼容性、工藝冗余度、工作效率等方面存在不足,而且部分核心設備備件(射頻電源、氣體流量計)基本依靠國外廠商,存在卡脖子風險。
作為業(yè)內(nèi)創(chuàng)新企業(yè),積塔半導體表示,希望加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新,本土晶圓線要敢于給國產(chǎn)設備和零部件驗證機會,切實發(fā)揮大生產(chǎn)線組織協(xié)調(diào)的作用。當然,設備原廠要發(fā)揮連接兩端的串聯(lián)作用,積極主動推進對國產(chǎn)零部件廠商的認證并推薦給客戶。
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