近年來，陸續(xù)爆發(fā)的貿易制裁、新冠疫情等一系列黑天鵝事件，改變了全球半導體供應鏈產業(yè)格局和發(fā)展節(jié)奏。
伴隨著芯片需求的急劇增加，芯片的產能和供應無法滿足這一巨大需求。全球各行業(yè)陸續(xù)出現了芯片荒的現象，汽車停產、家電缺芯、出貨延期、產品漲價等問題不斷擴大，引發(fā)了行業(yè)一系列連鎖反應。
芯片保供，成了大部分芯片企業(yè)在過去兩年里的頭號攻堅任務。
面對行業(yè)缺芯現狀，臺積電、三星電子、英特爾、格芯、聯(lián)電、中芯國際等全球芯片制造商開始全面建廠擴產。
據今年2月SIA在“全球半導體激勵措施”中的數據統(tǒng)計，2021年全球半導體晶圓廠商宣布了39個新工廠項目。4月21日，IC Insights發(fā)布的報告顯示，2022年集成電路行業(yè)產能將增長8.7%，主要來自于今年計劃新增的10座300mm晶圓廠，強勁的需求預計將有助于全球產能利用率在2022年保持在93.0%的較高水平。
處于半導體產業(yè)鏈上游的材料和設備廠商，受益于此輪半導體超級周期，市場規(guī)模持續(xù)擴張、新增訂單堆積、營收快速增長。SEMI在6月公布的全球晶圓廠預測報告中指出，預計2022年全球晶圓廠設備支出總額將較前一年成長20%，創(chuàng)下1090億美元的新高紀錄。而全球半導體材料市場規(guī)模也屢創(chuàng)新高，2021年全球半導體材料市場規(guī)模達到643億美元，同比增長15.9%。
在巨大的市場規(guī)模和前景之下，半導體設備和材料作為芯片制造過程的基礎環(huán)節(jié)，在全球產業(yè)鏈中的價值和重要性凸顯。與此同時，后摩爾時代芯片制程壓縮空間逐步達到上限，經濟成本不斷攀升，晶圓制造、封測等產業(yè)鏈環(huán)節(jié)將面臨更高的技術挑戰(zhàn)，半導體企業(yè)對生產環(huán)境以及機臺上的潔凈程度都提出了極高的要求。
隨著工藝結點的演進，無論是半導體材料的潔凈度要求，還是在半導體設備中，通過氣體、化學品還是水，各類材料中的雜質都可能會影響最終產品的性能、穩(wěn)定性和良率。
也就是說，對于半導體材料和設備本身而言，化學品的潔凈程度對設備的利用效率，性能和運行成本至關重要。因此，為了達到和保持所需的高純度，需要選擇合適的過濾器來去除雜質，提高純度，保障芯片制造的良率。
芯片制造商加速擴張，為上游的材料和設備市場帶來了強大需求，勢必也將拉動清洗、過濾產品市場的銷售額增加，需求前景樂觀。
然而，因為全球半導體市場史無前例的需求增長，以及疫情限工、上游產能緊缺等因素影響，引發(fā)了包括材料、設備以及過濾器等半導體生產所需產品的供應不足、訂單交期拉長、漲價等現象，進而成為了緩解半導體供應的瓶頸。
此次全球半導體產能危機，不只是單個材料或環(huán)節(jié)產能緊缺的原因，而是產業(yè)鏈大部分環(huán)節(jié)均供不應求。當前產業(yè)鏈各界已經陸續(xù)開啟了擴廠增產的步伐。
其中，作為全球過濾、分離和凈化方面的領軍企業(yè)，頗爾公司（Pall Corporation）也在加大布局力度，優(yōu)化產能配置，致力于利用其領先的膜技術來滿足微電子和半導體市場的客戶需求。
晶圓加工的過濾、分離和純化
?。▓D源：頗爾）
據了解，頗爾在半導體市場的業(yè)務覆蓋了芯片制造的各個關鍵工藝，頗爾的過濾、純化和分離解決方案可用于涵蓋各類半導體制造過程中用到的化學品、氣體、水、研磨液和光阻等各類工藝消耗品，以實現功能、質量、節(jié)省成本和提高生產效率等方面的需求。
頗爾積極布局，應對產能瓶頸
新建新加坡工廠
近日，頗爾宣布在新加坡建設一家新制造工廠，將致力于為半導體制造商提供先進節(jié)點的解決方案。頗爾第一階段擴張的投資將超過1億美元，并將在后續(xù)建設過程中加大投資力度。
如今以金融和貿易中心而聞名的新加坡，長期以來也是半導體廠商建廠的聚集地之一。自上世紀60年代以來，德州儀器、英飛凌、美光、惠普、意法半導體等諸多大廠就紛紛前來新加坡建廠，業(yè)務涵蓋芯片設計、制造、封測等全產業(yè)布局，新加坡具備完善的產業(yè)鏈環(huán)境和配套設施。
近年來，隨著半導體產業(yè)的迅速發(fā)展以及地緣政治不確定性的增加，新加坡再次憑借有利的政策和產業(yè)環(huán)境，吸引了行業(yè)廠商的關注。從2021年起，格芯、世創(chuàng)、Soitec、聯(lián)電等多家半導體企業(yè)陸續(xù)在新加坡加大投資力度，開建工廠。
據IC insights數據統(tǒng)計，2021年新加坡約占全球晶圓制造產能的5%。
綜合來看，新加坡完善而健全的生態(tài)土壤和吸引外商的政策制度為各行業(yè)提供了良好的投資環(huán)境，以半導體行業(yè)為代表的技術、資本密集的高科技行業(yè)無疑從中受益良多。
這也不難理解，頗爾在此新建工廠的目的和意義所在。
據介紹，頗爾新工廠將主要提供光刻和濕蝕刻過濾、凈化和分離解決方案，幫助滿足對先進節(jié)點解決方案的高需求。新工廠第一階段建設將在2022年夏天開始，大批量制造能力將在2023年末至2024年初完成，該工廠的產能將在后續(xù)幾年分階段增加到最大產能。該工廠完成后，頗爾目前的制造微電子過濾和凈化解決方案的裝機產能將增加兩倍多。
頗爾新加坡工廠
?。▓D源：頗爾）
頗爾公司總裁Naresh Narasimhan表示：“由于無線通信、物聯(lián)網、汽車技術、云計算和人工智能的需求不斷增加，世界在數據生成、處理和存儲方面正經歷指數級增長。這家工廠將支持快速的創(chuàng)新步伐，讓客戶能夠滿足不斷增長的終端市場需求?！?/p>
隨著這家新工廠的建設，頗爾將讓更大比例的制造產能更靠近大多數客戶的制造基地，這將有助于降低供應鏈復雜性和風險。
反觀來看，頗爾的新制造工廠同樣也將鞏固新加坡的半導體生態(tài)系統(tǒng)，深化新加坡在半導體全球供應鏈中的作用和價值。
加速中國本土化布局
除了新加坡新建工廠之外，頗爾在中國的布局也在加速。
縱觀全球半導體產業(yè)的發(fā)展歷程，目前中國大陸正處于新一輪快速崛起的進程中，已成為全球最重要的半導體應用和消費市場之一。
同樣受益于芯片產能擴張，以及國產化的穩(wěn)步推進，中國半導體設備產業(yè)也迎來蓬勃發(fā)展。在國產化方面，受限于產業(yè)起步晚、技術門檻高等問題，海外龍頭壟斷性較高，但當前設備國產化進程逐漸起航，在政策支持和全球市場格局改善趨勢下，國內半導體設備廠商產品線逐步完善，在各自優(yōu)勢環(huán)節(jié)逐漸突破。
在此發(fā)展趨勢和行業(yè)現狀下，頗爾在北京亦莊園區(qū)內的工廠轉廠項目也在積極進行中。
據介紹，頗爾北京工廠主要提供氣體以及流體過濾的解決方案，包括氣體過濾器，熔噴濾芯，單芯及多芯不銹鋼罐體，纖維濾芯等。預計在2022年底或2023年初將釋放部分產能以緩解疫情造成的發(fā)貨壓力，更好的服務亞太及中國客戶。據悉，本次產能提升項目涉及的機臺及工裝治具將由頗爾美國工廠選型，在美國調試后再發(fā)往中國，產品一致性將得以保證。
能夠看到，隨著中國半導體事業(yè)的快速發(fā)展，頗爾正在加快在這一領域的投資以協(xié)同用戶的步伐。頗爾微電子中國區(qū)經理李濤Lydia表示：“與中國半導體客戶共享全球科技、助力智慧中國，是頗爾的愿景和使命。頗爾有著在全球先進的技術能力以及半導體行業(yè)的流體過濾，純化和分離應用中積累的深厚經驗，同時北京工廠有著強大的生產能力，結合中國本土完善的供應鏈優(yōu)勢，頗爾微電子研發(fā)部與本土化的制造可以更好將頗爾的優(yōu)勢結合起來，加快中國本土新產品研發(fā)的速度，更好的滿足中國客戶的需求。”
此外，頗爾設立的中國工業(yè)創(chuàng)新中心以及中國技術支持（SLS）更是為微電子領域客戶提供了全方位的本土服務。包括：
行業(yè)經驗豐富的技術支持人員
給客戶提供售前售后等相關技術培訓
配合客戶完善Litho-光刻，WET-濕法工藝, CMP化學機械研磨, 電子原材料等各個工藝階段和領域的過濾、分離、純化方案
專業(yè)的科學技術服務實驗室
提供過濾相關分析service和產品性能評價
綜合來看，本土化制造將強化頗爾在變化動蕩的國際形勢下的供應鏈韌度，提供更好的產品質量以及更快的交期。
長期以來，頗爾一直致力于立足中國、服務中國的戰(zhàn)略目標。為了契合中國半導體發(fā)展趨勢，也為了貼近國內本土客戶應用需求，頗爾持續(xù)在中國加大投入力度，設立研發(fā)中心和生產基地，在中國進行生產、制造、研發(fā)，利用中國的供應鏈環(huán)境、人才基礎以及巨大的應用市場空間賦能行業(yè)客戶，旨在解決客戶在生產過程中的新需求，提供更靈活，更及時的服務。
未來，伴隨中國半導體產業(yè)的蓬勃發(fā)展，頗爾計劃將更多的過濾產品轉移到北京工廠進行生產。頗爾正在加大對于本土市場的布局力度，通過豐富的產品組合、優(yōu)異的產品性能以及全面的增值服務，給中國市場和客戶的快速發(fā)展提供助力，為國內半導體產業(yè)的進步添磚加瓦。
結語
能夠看到，除了半導體制造中必不可少的材料和設備等關鍵產品之外，藏在半導體細分領域背后的某些關鍵技術也正在發(fā)揮著重要的作用。隨著產業(yè)的不斷升級和演進，以過濾器為代表的這些鮮被大眾關注的領域開始逐漸進入了人們的視線，愈發(fā)成為產業(yè)發(fā)展中不可忽視的一環(huán)。
在當前貨期緊張，產能不足的情況下，頗爾作為行業(yè)的重要參與者，默默耕耘數十載，持續(xù)貢獻著自身應有的實力和價值。相信隨著半導體市場的不斷壯大，以及其深入新加坡、中國市場的多元化戰(zhàn)略布局，將有力改善當前市場的不利局面，順應本土化需求，穩(wěn)定供應鏈條，增強客戶信心，頗爾將在一系列舉措中迎來更大的發(fā)展機遇。