電子發燒友網報道(文/吳子鵬)在全球終端產業需求回暖與技術升級的雙重驅動下,全球半導體行業有望迎來新一輪的繁榮周期。在第12屆中國電子專用設備工業協會半導體設備年會、第12屆半導體設備與核心部件展示會(以下簡稱:CSEAC 2024)上,來自各大分析機構及企業的演講嘉賓均對此趨勢進行了提及與闡述。
半導體產業進入新周期,對半導體設備和材料等上游關鍵環節有巨大的帶動作用。因此,國產半導體設備有望迎來一波新的產業機遇,加上原本的替代需求,后續國產半導體設備廠商的發展非常值得期待。
2024年全球半導體營收預計增長16%
CSEAC 2024是國內半導體設備領域的年度盛會,共設6大展區,6萬平方米,總計1000+企事業單位參展,預計參展觀眾超過80000名,展會的火爆恰恰也證明了行業當前的狀態。
在CSEAC 2024開幕式上,中國電子專用設備工業協會半導體設備分會理事長、盛美半導體設備(上海)股份有限公司董事長王暉等人發表了主題演講。有專家分享數據稱,預計2024年,全球半導體市場營收增長16%,至6,112億美元。其中,邏輯和存儲芯片將在2024年迎來強勢增長,為全球半導體市場注入強勁動能。具體來看,邏輯芯片增長10.7%,存儲芯片增長76.8%。預計2025年,全球半導體將繼續增長12.5%,至6,874億美元。
為了跟隨終端需求的增長,2024年和2025年全球晶圓廠產能也會迎來增長。預計在2024年將同比增長6%,在2025年實現7%的增長,達到每月晶圓產能3,370萬片。目前,晶圓制造產能正在向國內轉移,截至2020年,大陸晶圓制造產能已經占全球的17%。未來幾年,在全球300mm晶圓廠產能占比中,大陸晶圓廠的占比將持續攀升,給國產半導體設備帶來巨大的增長機遇。
國產半導體設備要做好差異化并保護知識產權
在CSEAC 2024開幕式上,王暉分享的主題為《差異化創新提高本土設備商的核心競爭力》。他在報告中提到,縱觀全球半導體產業的發展歷程,經歷了由美國向日本、向韓國和中國臺灣地區及中國大陸的幾輪產業轉移。半導體設備公司的興起與成長緊緊跟隨全球芯片制造中心的遷移。未來10年,中國將成為全球半導體芯片制造的中心。由于半導體制造技術日趨成熟,在這波興起的中國芯片制造潮流中,只有尊重知識產權,擁有差異化競爭優勢的企業才能夠成為全球半導體設備市場冉冉升起的新星。
當前,全球半導體設備市場已經呈現多元化的發展趨勢,但整體仍由少數幾家頭部企業主導,并且他們占據大部分市場份額。比如,在薄膜沉積、離子注入、量測等領域,應用材料、泛林、科磊等公司在全球市場占有率較高;在涂膠顯影、清洗設備等領域,東京電子、迪恩士等公司占據主導地位;在光刻機領域,目前ASML已經一家獨大。
王暉引用Gartner的數據指出,預計2024年全球半導體設備市場規模達到1049億美元,2026年達到1210億美元。其中,國產半導體設備的市場占比在2024年預計為26%,2026年預計為24%。從數據表現來看,目前國產半導體設備發展依然任重道遠。當然,根據中國國際招標網數據統計,2023年半導體國產設備中標國產率達到46.4%。當前下游晶圓制造廠商也傾向于更多地采用國產半導體設備,半導體設備國產化加速。王暉強調,雖然這組數據可能和國產半導體設備的真實情況稍有出入,但也足以證明國產半導體設備取得了一定的成績。
那么,國產半導體設備后續該如何發展呢?王暉認為,要尊重知識產權,要主打差異化競爭優勢。目前,低價內卷是中國半導體健康發展面臨的最大挑戰之一,帶來的低毛利無法支持設備企業持續研發投入,不可能迭代升級現有技術及研發新技術,最終損害了芯片制造商的利益。半導體設備廠商毛利潤的健康水平應在40%-50%之間,價格內卷的弊病是沒有足夠毛利支持自我研發,只能把自己降維到“設備翻新公司”,但是設備翻新公司只是買一臺舊設備,翻新該臺設備,如果買了一臺舊設備,翻新N臺設備,就是違反中國知識產權法。這種非法“翻新”和“抄襲”絕不是創新,絕不能成就一家偉大的半導體設備公司。如果“內卷”是“卷”新的差異化技術,滿足下一代技術產品的技術挑戰,潛心研發屬于自己的核心專利技術,這是良性“內卷”,是值得鼓勵的,享受在專利法保護下的20年的高毛利時間,在中國市場驗證及推廣后,可以坦蕩走向全球市場。
王暉稱:“盛美上海的產品便是差異化創新產品,有足夠的IP保護,如果有‘翻新’盛美的產品,我們一定拿起法律的武器,將絕不姑息。”目前,盛美上海在前道濕法、后道濕法、大硅片濕法、電鍍、爐管、PECVD、Track、拋光環節都推出了自己的設備,主打技術差異化,產品平臺化,擁有大量全球獨有的知識產權技術。
國產量檢測設備實現突破的關鍵
半導體設備種類豐富,其中半導體前道量檢測設備的作用主要是應用于晶圓加工環節,目前以廠內產線在線監控為主。根據VLSI統計,2023年全球半導體前道量檢測設備市場中,光學、電子束、X光技術占比分別為81.4%、14.2%、2.3%,KLA、應用材料、日立等CR5公司的市場占比超過84%。中國大陸半導體量檢測市場中,設備國產化率較低,國際巨頭處于市場主導地位。
睿勵科學儀器(上海)有限公司總經理兼首席執行官楊峰在CSEAC 2024上的“2024半導體制造與設備董事長論壇”中談到了國產量檢測設備實現突破的關鍵。目前,國產量檢測設備參與者數量比較多,超過了25家,資本也較為關注。這些公司研發產品布局較廣,涵蓋大部分主要量檢測設備類型。不過,國產量檢測設備廠商體量都很小,發展時間短,在先進工藝應用上,國外設備占絕大多數,占比超過了90%。另外,國產高精度設備尚未完成量產級別驗證,包括明、暗場缺陷檢測,CD-SEM,EBI,Review SEM,Mask量檢測,OVL等。
楊峰為國產量檢測設備發展提了幾點建議。首先,要把握住自主可控的機遇,當前的國際形勢使得國內FAB亟須解決晶圓制造供應鏈卡脖子問題,積極引入設備產線驗證,協助改進國產量檢測設備的量產能力短板。另外,晶圓制造競爭日趨激烈,對成本控制的要求越來越高,需要有國產設備打破國外企業壟斷格局,提供更具性價比的設備。
其次,要著力大幅提升量檢測設備的量產能力,有助于客戶克服舊印象,增強對國產量檢測設備的信心。同時,要追求質量和性能提升,除了為客戶提供最佳COO設備,也奠定企業長期健康發展的基石。目前,國產光學膜厚量測設備進入300mm市場已有十年,多臺設備在多條大產線長期穩定運行,競爭力比肩國外同類設備。光學圖形片缺陷檢測設備、無圖形缺陷檢測設備、OCD量測設備也陸續進入大產線開始量產。
第三,要解決人才短缺的問題,國產光學量檢測設備的長足發展,必須有足夠的從業人員和高端技術人員。根據調查統計2018-2019年間整個中國設備和材料業的全部從業人員不足4萬人。2018年后中國半導體市場呈現爆發式的增長,而人才注入行業的速度遠遠跟不上。特別是有經驗的高端技術人員,如光學、算法、軟件這些核心技術崗位。
第四,要攻克關鍵零部件供應問題。量檢測設備屬于高端制造領域,需要一個完整的零部件產業鏈配套。一些國產設備在整機系統集成方面實現了突破但核心零部件由于種類分散、技術門檻高、專門化強、市場規模有限,基礎還很薄弱。近年來盡管國內在搬運系統運動臺等方面有長足進步,還需在光學零部件方面加大開發力度,全面實現自主可控。
第五,要避免低端內卷。國產量檢測設備廠家一般都會選擇進入門檻相對容易些的設備入手,這樣就造成了短時間內雖然資源總體在增加,但資源利用率卻很低的局面,同質化嚴重。比如膜厚量測設備,中國大陸近幾年就新增了3-5家公司為了搶奪市場,彼此往往把在低端市場打的價格戰帶入了先進工藝領域,推廣不達標的設備,對客戶的量產要求缺乏敬畏之心,表面上是“跑馬圈地”,實則將損害國產量檢測設備整體形象,拖累行業的良性發展。最終的結果是總的國產化比例并沒有顯著增加,而國產量檢測設備行業的發展的可持續性也變得更具挑戰性。
結語
半導體設備是半導體產業上游的關鍵環節,是制造半導體產品必不可少的工具和設備。過去幾年,國產半導體設備取得了巨大的進步,然而在先進工藝制程和先進封裝等領域,國產半導體設備目前的競爭力較弱,導致后續幾年國產半導體設備廠商在全球的市場占比不增反降,這是一個值得深思的問題。在著力提升國產半導體設備競爭力時,尊重知識產權,避免低端內卷是非常有必要的。同時,國產半導體設備產業鏈和人才儲備要盡快完善,為國產半導體設備發展提供一方沃土。
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