長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大量材料和設(shè)備依賴國(guó)外進(jìn)口,時(shí)常遭遇“卡脖子”的困境。但隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移,以及2018年“國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金一期”投資完畢,中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)似乎到了“柳暗花明”的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn):
以半導(dǎo)體設(shè)備為例,根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2017年,中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額約占全球15%,排在全球第三。而到了2018年,中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)首度以131.1美元超越中國(guó)臺(tái)灣地區(qū),占全球總銷售額的20.31%,居全球第二。
在這個(gè)過(guò)程中,中國(guó)大陸涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的“開拓者”??苿?chuàng)板為這些“埋頭苦干”的企業(yè)從幕后走到前臺(tái)提供了平臺(tái):有的在關(guān)鍵技術(shù)上打破國(guó)外巨頭壟斷,有的已經(jīng)成為細(xì)分領(lǐng)域王者。
那么,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上,國(guó)內(nèi)企業(yè)表現(xiàn)究竟如何?這些企業(yè)面臨怎樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)?未來(lái)應(yīng)該如何完善產(chǎn)業(yè)鏈布局?
從細(xì)分領(lǐng)域開始 打破國(guó)外壟斷
半導(dǎo)體產(chǎn)品加工可以大致分為“前道晶圓制造”和“后道封裝測(cè)試”環(huán)節(jié)。主要工藝包括:光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長(zhǎng),化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)等。
在加工過(guò)程中,不僅需要光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、成膜設(shè)備、減薄機(jī)、劃片機(jī)等設(shè)備輔助生產(chǎn);單晶硅材料、化學(xué)機(jī)械拋光液等半導(dǎo)體材料也必不可少。
整體而言,半導(dǎo)體制造具有技術(shù)含量高、技術(shù)研發(fā)周期長(zhǎng),以及產(chǎn)品工藝和制造技術(shù)難度大等特點(diǎn)。因此該領(lǐng)域長(zhǎng)期被發(fā)展歷史更悠久、技術(shù)積累更深厚的國(guó)外企業(yè)占據(jù),國(guó)內(nèi)企業(yè)要切入實(shí)屬不易。
然而,由于半導(dǎo)體下游應(yīng)用十分廣泛,比如消費(fèi)電子、汽車、智能家居等,且半導(dǎo)體生產(chǎn)存在“一代設(shè)備,一代工藝,一代產(chǎn)品”的行業(yè)規(guī)律。這就給國(guó)產(chǎn)企業(yè)開辟了發(fā)展空間:
豐富的下游應(yīng)用,導(dǎo)致半導(dǎo)體市場(chǎng)十分細(xì)分,很難有一家企業(yè)覆蓋所有領(lǐng)域。這意味著國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)找準(zhǔn)定位,填補(bǔ)產(chǎn)業(yè)鏈上細(xì)分領(lǐng)域的市場(chǎng)空白,將較為容易取得一定市場(chǎng)份額。
以芯源微(688037)為例,其“后道涂膠顯影設(shè)備”以及“后道單片濕法設(shè)備”,在LED芯片制造及集成電路制造后道封裝等環(huán)節(jié),已經(jīng)打破外商壟斷。產(chǎn)品關(guān)鍵性能指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際知名廠家水平,并且已成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。下游客戶包括臺(tái)積電、長(zhǎng)電科技、華天科技、通富微電等多家半導(dǎo)體生產(chǎn)商。
除了芯源微之外,中微公司(688012)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了等離子體刻蝕設(shè)備量產(chǎn)??涛g是制造集成的關(guān)鍵工序之一,即先對(duì)光刻膠進(jìn)行光刻曝光,然后再利用化學(xué)或物理方法去除硅片表面不需要的材料,從而在已經(jīng)涂膠的硅片上正確復(fù)制掩模圖形。
目前,中微公司的等離子刻蝕設(shè)備,已經(jīng)在65nm到7nm的工藝上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,下游客戶包括臺(tái)積電、中芯國(guó)際、聯(lián)華電子等一流集成電路廠商。
總而言之,下游應(yīng)用日趨豐富,各類性能、用途的芯片大量共存。這一現(xiàn)狀意味著不同的芯片產(chǎn)線,需要配置技術(shù)等級(jí)及性價(jià)比相當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體設(shè)備。即使在同一產(chǎn)線上,復(fù)雜程度不同的環(huán)節(jié),也需要搭配使用不同等級(jí)的設(shè)備。因此高、中、低各類技術(shù)等級(jí)的生產(chǎn)設(shè)備均有其對(duì)應(yīng)市場(chǎng),能夠并存發(fā)展。
而在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)企業(yè)同樣表現(xiàn)不菲,比如安集科技(688019),其成功打破了海外企業(yè)對(duì)化學(xué)機(jī)械光液的壟斷,成為了化學(xué)機(jī)械拋光液唯一國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商?;瘜W(xué)機(jī)械拋光液在芯片拋光工藝中,能夠幫助去除芯片表面的微米級(jí)/納米級(jí)材料,使得晶圓表面高度平坦,以便于開展下一步工藝。
此外,單晶硅材料供應(yīng)商神工股份(688233)也在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域具有舉足輕重的地位,其目前所研發(fā)和生產(chǎn)的集成電路刻蝕用單晶硅材料,已經(jīng)可以滿足7nm制程芯片刻蝕環(huán)節(jié)對(duì)硅材料的工藝要求。
總而言之,在半導(dǎo)體設(shè)備和半導(dǎo)體材料領(lǐng)域,中國(guó)企業(yè)想要在海外巨頭林立的市場(chǎng)中占領(lǐng)一席之地,聚焦產(chǎn)業(yè)鏈上某一細(xì)分領(lǐng)域空白集中發(fā)力,或?qū)⒊蔀橥度氘a(chǎn)出比最大化的方式。
橫縱交織完善產(chǎn)業(yè)鏈
盡管中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)在某些細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)占領(lǐng)一定市場(chǎng)份額,甚至處于市場(chǎng)前列。但是相較于國(guó)外半導(dǎo)體企業(yè),仍然存在較大規(guī)模差距。這時(shí),企業(yè)一般通過(guò)兩種方式擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模,以完善產(chǎn)業(yè)鏈布局,獲得更大產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢(shì):
一是聚焦某一品類,縱向深入研磨技術(shù),擴(kuò)張產(chǎn)能。代表企業(yè)有清溢光電、中微公司、安集科技等;二是利用過(guò)往技術(shù)積累,橫向拓展產(chǎn)品品類,獲得新的盈利點(diǎn),從而起到擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模的作用。代表企業(yè)包括神工半導(dǎo)體、芯源微、華峰測(cè)控等。
縱向擴(kuò)產(chǎn)以清溢光電(688138)為例,清溢光電是掩模版生產(chǎn)商。下游生產(chǎn)廠商需要利用掩模版上已經(jīng)設(shè)計(jì)好的圖案,復(fù)制電路圖形,從而實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)??梢哉f(shuō),掩模版是半導(dǎo)體芯片、面板等下游產(chǎn)品量產(chǎn)的關(guān)鍵,也是精度和質(zhì)量的決定因素之一。
隨著消費(fèi)者對(duì)電子產(chǎn)品的需求越來(lái)越偏輕薄化,掩模版產(chǎn)品將趨于向高精度領(lǐng)域發(fā)展。基于不斷上升的高精度掩模版市場(chǎng)需求,此次科創(chuàng)板募資中,清溢光電將投入7.3億元用于高精度掩模版生產(chǎn)基地建設(shè)。通過(guò)縱向滿足市場(chǎng)需求的,實(shí)現(xiàn)規(guī)模成長(zhǎng)。
橫向擴(kuò)產(chǎn)以華峰測(cè)控(688200)為例,華峰測(cè)控提供模擬和數(shù)?;旌蠝y(cè)試系統(tǒng),主要用于模擬芯片的測(cè)試環(huán)節(jié),值得注意的是,測(cè)試設(shè)備與測(cè)試系統(tǒng)是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。目前,華峰測(cè)控的相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)在華潤(rùn)微電子等大中型晶圓制造企業(yè)和矽力杰、圣邦微電子等知名集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)中批量使用。
然而,隨著5G、智能家居、電動(dòng)汽車的發(fā)展,下游客戶對(duì)于SoC芯片的測(cè)試需求持續(xù)攀升;再加之SoC芯片測(cè)試相較于模擬類芯片具有更大的市場(chǎng)規(guī)模。因此,華峰測(cè)控已經(jīng)開始進(jìn)軍SoC芯片測(cè)試系統(tǒng)領(lǐng)域。
本次科創(chuàng)板募資中,華峰測(cè)控將投入6.67億元用于測(cè)試設(shè)備產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè),預(yù)計(jì)在建設(shè)后第四年,最終形成年產(chǎn)800套模擬及混合信號(hào)類測(cè)試系統(tǒng),和200套SoC類測(cè)試系統(tǒng)。
縱觀國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè),無(wú)論是設(shè)備商、材料商還是系統(tǒng)服務(wù)商,其整體發(fā)展邏輯基本一致:發(fā)展初期集中力量從細(xì)分領(lǐng)域切入,并非多點(diǎn)發(fā)展。在取得一定市場(chǎng)規(guī)模之后,順應(yīng)行業(yè)發(fā)展大勢(shì),再選擇縱向擴(kuò)產(chǎn)或橫向拓展新的盈利點(diǎn)。
雖然目前在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)許多關(guān)鍵領(lǐng)域仍存在國(guó)產(chǎn)空白,但伴隨著“大基金二期”投產(chǎn),以及全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向中國(guó)大陸遷移,國(guó)內(nèi)廠商仍然擁有比以往更好的機(jī)遇。產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程和更迭需要經(jīng)歷時(shí)間的打磨,具備優(yōu)質(zhì)技術(shù)水平,以及高市場(chǎng)敏感度的企業(yè),無(wú)疑將成為這場(chǎng)浪潮中的最大贏家。