自 2001 年起,隨著電子制造等新興產業的蓬勃發展,中國所在的亞太地區成為了全球最大的半導體市場。作為亞太地區最大的國家,中國已經成為半導體市場需求規模全球第一的國家,每年的消費份額占全球總量的近 50%,但中國半導體制造商目前還只能滿足 30% 左右的自身需求。(數據來源:世界半導體貿易統計協會 WSTS)
在硅周期的階段式發展中,中國當前半導體市場正進入復蘇周期,一方面來自半導體下游行業需求的持續增長,尤其近期因新冠疫情下遠程工作的普及所帶來的數據中心需求驅動,另一方面來自 5G 和人工智能價值的不斷提升。中美貿易摩擦的持續升級給中國半導體行業帶來了一定程度的積極影響,在中國政府的引導和扶持下,整個行業迎來了一個嶄新的時代。
作為該戰略的核心產業,中國計劃到 2020 年 40%、2025 年 70% 的半導體核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障。然而,截至 2019 年,實際國產率僅為 15.7%,2024 年的預測國產率為 20%。
新時代下,半導體核心部件生產面臨的困境
芯片是半導體產業的核心,總占比達 83%,由于其技術復雜性,所以產業結構高度專業化。隨著產業規模的迅速擴張,這一產業競爭加劇,分工模式必須進一步細化。
而晶圓是制造半導體芯片的關鍵材料,作為材料中的資源性產品,晶圓的供需平衡將影響芯片產品價格和供給,但目前中國晶圓的國內自給率僅有 5-10%,尖端領域應用的 12 英寸晶圓剛剛初步形成商業化供給。如果中國沒有自己的晶圓供應商,設備商將無法獲得晶圓或者被迫高價采購。因此,中國必須打造一支自己的大型晶圓廠商隊伍,保證相應的產量、質量和成本水平。
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半導體制造設備廠商的桎梏
如果說芯片制造能力是實現國家集成電路乃至信息產業自主可控的關鍵,那么半導體設備則是半導體行業技術迭代的基石,也是驅動幾萬億 IT 市場的重要力量。
從半導體制造設備投資來看,受存儲泡沫破滅的影響,中國半導體制造設備市場預計在 2020-2021 年見底后反彈,以每年約 5-6% 的速度增長。據國際半導體產業協會(SEMI)預計,到 2021 年,中國大陸將成為半導體設備的最大市場。
然而,半導體制造設備,尤其是生產中使用的核心和關鍵設備一直是近年來中國半導體產業“卡脖子”的環節,并在中美貿易沖突一系列事件中顯得愈發嚴峻。目前,中國半導體設備的現況是低端制程實現國產替代,高端制程有待突破,設備自給率低、需求缺口較大。例如關鍵的光刻設備、鍍膜沉積和刻蝕等設備領域。
由于中國半導體設備極低的國產化占有率(2019 年約 16%),在全球市場僅占 1-2%,尤其是擴散、薄膜沉積、光刻、刻蝕、離子注入、拋光 CMP、金屬化、測試等技術含量最高的集成電路前道設備市場自給率更低。當前,如何利用先進的電氣自動化技術突破新一代機型開發瓶頸,實現彎道超車,正是當前中國半導體制造設備商突破桎梏,推動半導體行業邁入新時代的重要抉擇。
對于半導體設備商而言,倍福公司所提供的正是適合于這一行業的創新自動化技術。那么,這些設備當前還面臨哪些技術痛點?倍福公司又是如何助力的呢?且看下期解讀。