2018年，美國以國家安全和外交利益為由，限制美國企業(yè)向中國等國家輸出高端技術(shù)和產(chǎn)品，中興通訊在內(nèi)的多家實體企業(yè)被美國列入出口管制清單；2019年，美國商務(wù)部正式把華為列入了“實體清單”，即除非獲得政府許可，美企禁止向華為出售相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品。兩次禁令打響了“中美貿(mào)易戰(zhàn)“，也讓國人意識到芯片“自主可控”的重要性。

    從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來看，中游的芯片設(shè)計和芯片封裝兩個細(xì)分產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，而上游的半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體設(shè)備一直被國際先進(jìn)公司壟斷，大陸半導(dǎo)體設(shè)備公司的市場占有率很小。雖然國際舞臺尚未出現(xiàn)大陸公司的身影，但是，國內(nèi)的舞臺上已經(jīng)涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的半導(dǎo)體設(shè)備公司。

    其中，北方華創(chuàng)在國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)排名第一，其旗下的刻蝕機(jī)、PVD等設(shè)備已達(dá)到14nm級別，氧化爐已經(jīng)批量被中芯國際、長江存儲等廠商采用。而且，在國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司中，北方華創(chuàng)的半導(dǎo)體設(shè)備品類最全，覆蓋了PVD、CVD、刻蝕機(jī)、ALD、氧化爐、退火爐、MFC、清洗機(jī)等前道工序所需的大部分核心設(shè)備。

    如此完備的產(chǎn)品線覆蓋，只有國際巨頭Applied Materials（美國應(yīng)用材料公司AMAT．US）可以做到。但是，北方華創(chuàng)與美國應(yīng)用材料公司仍有較大差距，北方華創(chuàng)2018年營業(yè)收入約4．78億美元，而美國應(yīng)用材料公司營收是140億美元，兩者差距較大。

    作為國內(nèi)產(chǎn)品覆蓋最全的半導(dǎo)體巨頭，北方華創(chuàng)卻面臨著“大而不強”的困境。如今，“新基建”浪潮來襲，芯片國產(chǎn)化進(jìn)程加快，北方華創(chuàng)如何抓住機(jī)遇？

    重點突破進(jìn)展更快

    近日，國家發(fā)改委首次明確了“新基建“的范圍，主要包括三個方面內(nèi)容：信息基礎(chǔ)設(shè)施，如5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等基礎(chǔ)設(shè)施；融合基礎(chǔ)設(shè)施，如智能交通基礎(chǔ)設(shè)施、智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施等；創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，如重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、科教基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施等。

    無論是5G、物聯(lián)網(wǎng)還是智能能源、科教基礎(chǔ)設(shè)施，“新基建”的根基都離不開芯片。然而，在芯片制造過程中，清洗、刻膠、光刻、刻蝕、去膠、離子注入、薄膜沉積等環(huán)節(jié)都少不得相關(guān)半導(dǎo)體設(shè)備的參與。

    目前，北方華創(chuàng)的半導(dǎo)體設(shè)備覆蓋了刻蝕機(jī)、PVD、CVD、氧化／擴(kuò)散爐、清洗機(jī)及氣體質(zhì)量流量控制器等品類。但在先進(jìn)制程工藝方面，北方華創(chuàng)面臨著不及同行的尷尬境地。

    在國際市場，主流成熟制程已經(jīng)從28nm過渡到了14nm，先進(jìn)制程從7nm向5nm沖刺；在國內(nèi)市場，國內(nèi)另一家巨頭公司——中微半導(dǎo)體自主研制了5nm等離子體刻蝕機(jī)。而且該刻蝕機(jī)經(jīng)臺積電驗證，性能優(yōu)良，將用于全球首條5納米制程生產(chǎn)線。

    反觀北方華創(chuàng)，其14納米工藝設(shè)備才剛進(jìn)入客戶工藝驗證階段，且尚未走向市場。

    更重要的是，半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)攻堅難度大，主要是因為半導(dǎo)體設(shè)備與化工、高分子、物理等基礎(chǔ)學(xué)科關(guān)系緊密。北方華創(chuàng)想要做到“多點開花“，難度不小。因此，北方華創(chuàng)選擇主要領(lǐng)域重點突破，這不失為一個好辦法。

    在晶圓加工設(shè)備市場，細(xì)分市場所占比例也有不同。數(shù)據(jù)顯示，在晶圓加工設(shè)備的相關(guān)投資中，光刻機(jī)投資占比最高，占比達(dá)到30％；其次為刻蝕機(jī)，占比為20％；排名第三的是PVD，投資占比為15％；其后分別為CVD、量測設(shè)備、離子注入機(jī)、CMP、擴(kuò)散／氧化設(shè)備。

    從市場份額來看，刻蝕機(jī)和PVD這兩個領(lǐng)域可加大投資力度。目前，北方華創(chuàng)在銅互連PVD設(shè)備技術(shù)方面不斷實現(xiàn)突破，打破了專利壟斷且與AMAT無專利重疊。因此，這一技術(shù)突破讓北方華創(chuàng)有了進(jìn)入國際市場的機(jī)會。

    在刻蝕機(jī)領(lǐng)域，一旦14nm制程被國際主流市場淘汰，北方華創(chuàng)的業(yè)績很有可能受到影響。因此，北方華創(chuàng)在先進(jìn)制程方面需要下更大功夫。

    加深與晶圓廠合作

    在半導(dǎo)體行業(yè)有著“一代設(shè)備，一代工藝，一代產(chǎn)品”的說法，半導(dǎo)體產(chǎn)品制造廠商要超前電子系統(tǒng)開發(fā)新一代工藝，而半導(dǎo)體設(shè)備廠商要超前半導(dǎo)體產(chǎn)品制造行業(yè)開發(fā)新一代產(chǎn)品?？梢?，晶圓制造和半導(dǎo)體設(shè)備是不可分割的整體。

    若半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)想進(jìn)一步發(fā)展，晶圓制造廠商的作用至關(guān)重要。近日，北方華創(chuàng)董事長趙晉榮曾在公開演講中表示：“如果國產(chǎn)設(shè)備廠商想與晶圓廠形成互相綁定的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，那么，在晶圓制造廠商研發(fā)的過程中，國產(chǎn)設(shè)備廠商就要與其深度合作?！?/p>

    如果在研發(fā)過程中，晶圓制造廠采用進(jìn)口設(shè)備的話，等到晶圓制造廠正式生產(chǎn)的時候，國產(chǎn)設(shè)備廠商再做替代，難度很大。

    當(dāng)下便是半導(dǎo)體設(shè)備與晶圓廠商合作的最佳時間點。目前，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸向中國大陸轉(zhuǎn)移，晶圓制造廠也在擴(kuò)大產(chǎn)能。

    根據(jù)公開數(shù)據(jù)，2017－2020年全球?qū)⒂?2座新晶圓廠投產(chǎn)，其中26座將座落中國，占比達(dá)到42％。其中，中芯國際2020年計劃擴(kuò)增每月3萬片8英寸產(chǎn)能和每月2萬片12英寸產(chǎn)能；長江存儲2020年擴(kuò)產(chǎn)積極性仍高，有望擴(kuò)增每月5萬產(chǎn)能；合肥長鑫預(yù)計2020年擴(kuò)產(chǎn)約每月2萬片。

    未來幾年，國內(nèi)存儲器廠商和晶圓廠商將會陸續(xù)采購半導(dǎo)體設(shè)備，本土晶圓制造設(shè)備廠商將迎來訂單猛增的關(guān)鍵時期。

    北方華創(chuàng)看準(zhǔn)時機(jī)、積極擴(kuò)充產(chǎn)能，以求拓展市場份額。 據(jù)長江存儲 2020 年 1 月披露的國際設(shè)備采購項目清單：北方華創(chuàng)中標(biāo)長江存儲 12 臺設(shè)備，包括 3 臺刻蝕設(shè)備、3 臺 PVD 設(shè)備、6 臺爐管設(shè)備，預(yù)計中標(biāo)訂單額為 2 億元。

    同時，北方華創(chuàng)刻蝕機(jī)、PVD、退火爐、氧化爐等半導(dǎo)體工藝設(shè)備，陸續(xù)批量進(jìn)入國內(nèi)8寸和12寸集成電路存儲芯片、邏輯芯片及特色芯片生產(chǎn)線，而部分產(chǎn)品進(jìn)入國際一流芯片產(chǎn)線及先進(jìn)封裝線。

    如今，半導(dǎo)體行業(yè)的“國產(chǎn)替代”已經(jīng)成為主旋律，國產(chǎn)設(shè)備廠商和晶圓廠商緊密合作，能夠加速半導(dǎo)體行業(yè)國產(chǎn)化的進(jìn)程。一旦與國內(nèi)晶圓廠商形成良好互動，北方華創(chuàng)有望做到“大而強”，進(jìn)而登入國際舞臺。