中国成半导体的最大消费国,占全球芯片需求量的45%
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毫无疑问,中国是半导体的最大消费国,占全球芯片需求量的45%,供内需与外销之用。然而,中国90%以上的芯片需求仰赖进口集成电路。中国的集成电路公司较晚进入半导体市场,约落后其他国家20年,因此在这个成功与否依赖规模与学习效率的产业里,中国一直都还在苦苦追赶其他竞争对手的脚步。中国政府曾多次尝试建立一个本地的半导体产业,但都未能开花结果。不过,现在看来,不管是产业或政策方面,都已出现转机。
如今,中国设计的低成本智能型手机正充斥着市场,例如中国设计、采用Android系统的电话在五年前还是默默无闻的小兵,现在却已经拿下50% 的全球市场。联想集团在2014年初先以23亿美元收购IBM名为“x86服务器”的低端服务器业务,再以近30亿美元从Google手上买下MOTOROLA 移动部门,这些重大收购案在显示硬件客户群正移往中国。
从汽车、工业控制到企业设备等,各个产业的跨国企业都纷纷在中国大陆建置设计中心,以贴近消费者并利用中国本地人才。麦肯锡的调研结果显示,50% 以上的个人计算机以及30% 至40%的内建系统(常见于汽车、商业、消费者、工业、医疗应用程序中)都含有中国设计的内容,包括由中国企业直接设计或是由国际公司的中国研究室研发。随着设计活动持续移往中国,中国很快就能左右全球高达50% 的硬件设计(包括电话、无线设备、其他消费电子产品)。
无厂半导体公司亦正在中国崛起,以服务本地消费者。举例来说,总部设在上海、设计手机芯片的展讯通信有限公司,以及总部设在深圳、专门供应华为,也是国内最大的半导体设计公司之一的海思半导体有限公司,都是近几年快速成长的本地设计公司。
本地晶圆厂则呈现缓慢但稳定的成长。随着三星、台积电、德州仪器等国际公司纷纷在中国设厂,一个真正的技术集群区正逐步形成,而国内厂家如上海华力微电子、中芯国际、武汉新芯等国内大晶圆厂可望因此而受益。
众所周知,芯片制造少不了各种设备,比如光刻机,刻蚀机、等离子注入机、清洗机等等,一条晶圆生产线,需要的设备上百种,设备采购成本占晶圆建设成本的60%+。而这些年,随着中国芯片热,大量企业造芯,而原有晶圆厂则在扩产,需要大量半导体设备。比如2021年,中国大陆就成全球最大半导体设备市场,所以半导体设备厂商在中国是赚得盆满钵满。数据显示,2021年中国大陆半导体设备市场规模高达296亿美元,同比增长了58%,其中自给率仅为27.4%,也就是说约1500亿元是从国外采购的。
薄膜沉积是半导体工艺三大核心步骤之一。薄膜沉积设备作为晶圆制造的核心设备之一,在晶圆制造环节设备投资占比仅次于光刻机,约占25%。根据SEMI 和Maximize Market Research 的统计,2020 年全球半导体设备市场规模达到712 亿美元,其中薄膜沉积设备市场规模约172 亿美元。目前,薄膜沉积设备中CVD 类设备占比最高,2020 年合计占比64%;溅射PVD 类设备占整体市场的21%。
PECVD 是薄膜设备中占比最高的设备类型,占整体薄膜沉积设备市场的34%。
多因素驱动国产薄膜沉积设备需求:
a)。 国内产线建设极大拉动国产设备需求。贸易摩擦背景下,半导体设备国产化诉求增强,长江存储、上海积塔、中芯国际、华虹、士兰微、合肥晶合等国内晶圆厂在新增产能建设过程中积极导入国产设备,极大拉动国内半导体设备需求。
b)。 芯片工艺进步及结构复杂化拉动高性能薄膜设备需求。以CVD 设备演进为例,过去主要为APCVD、LPCVD 设备,目前主流的PECVD 设备在相对较低的反应温度下形成高致密度、高性能薄膜,不破坏已有薄膜和已形成的底层电路,实现更快的薄膜沉积速度,未来HDPCVD、FCVD、ALD 应用有望增加。
c)。 制程升级带动薄膜沉积设备用量提升。以中芯国际为例,一条1 万片产能的180nm 8 寸晶圆产线CVD 和PVD 设备用量平均约为9.9 台和4.8 台,而一条1万片90nm 12 寸晶圆产线CVD 和PVD 设备用量分别可达42 台和24 台。
d)。 3D NAND 堆叠层数增加拉动薄膜沉积设备需求。存储器领域制造工艺中,目前增加集成度的主要方法是增大三维立体堆叠的层数,叠堆层数从32/64 层向128/196 层发展,每层均需要经过薄膜沉积工艺步骤,催生出更多设备需求。未来长江存储196 层3D NAND 突破和产能建设有望拉动更多国产薄膜沉积设备需求。
薄膜沉积设备国产化率估计仅5.5%(按设备数量口径)。近年来我国半导体设备国产化速度快速增长,但从整体看我国半导体行业制造仍需大量进口设备支持,国产化依然处于较低水平。我们统计了2020 年1 月1 日至2022 年2 月13 日国内部分主要晶圆制造产线的薄膜沉积设备招标情况,6 家厂商共招标薄膜沉积设备1060 台(仅PVD 和CVD 类设备),国内厂商中标58 台,其中拓荆科技中标40 台(主要为PECVD 设备),国内市占率为3.8%;北方华创中标18 台(主要为PVD 设备),国内市占率1.7%。总体来看,目前国内薄膜沉积设备国产化率估计仅5.5%(按设备数量口径)。
“生产跟不上需求”已经成为芯片市场很长一段时间里的主旋律。近期,晶圆代工厂设备投资一直延续强劲表现,DRAM厂设备投资保持旺盛,再加上NAND Flash厂设备投资持续维持较高水准,芯片需求的不断上涨引发了一阵火热扩产潮,推动全球九大半导体设备厂商业绩持续走强。
近日,日本半导体设备巨头东京电子(TEL,Tokyo Electron Limited)发布2021年10—12月合并财报并调升财测,营收和利润均创下历史新高。除了东京电子之外,在2021年10-12月或2021年11月-2022年1月这段时间内,SCREEN控股、爱德万、迪斯科、KLA、应用材料、Lam Research、ASML、泰瑞达等全球多家半导体设备厂商的利润总数达到72亿美元,较去年同期飙升五成,获利连续第9个季度出现增长。
全球市场景气度不断攀升
根据目前已有数据,业绩和财测呈现上升态势的全球半导体设备厂商不在少数,全球半导体设备市场的景气度不断攀升。
具体来看,东京电子、SCREEN控股、爱德万、迪斯科、KLA、应用材料、Lam Research、ASML、泰瑞达这九家半导体厂商业均实现同比利润增长,利润总数达到72亿美元,较去年同期飙升5成,获利连续第9个季度出现利润增长。
这份良好的业绩成绩单证明,全球范围内,半导体设备厂商已经迎来了利润高速增长期。创道投资咨询总经理步日欣向《中国电子报》记者表示,现阶段,半导体产业的市场火爆程度超出了产业预期。特别是下游的产能建设对上游设备的需求大幅提升,推动了半导体设备厂商的业绩大幅增长。
台积电正在考虑在新加坡建设一家芯片制造厂,以帮助解决全球供应短缺问题。
一位知情人士说,该计划尚未做出最终决定,计划的细节仍在讨论中,但初步谈判包括建设一家耗资数十亿美元的大型工厂。他还称,新加坡政府可能会帮助提供项目资金。
不过,对此消息,台积电昨晚回复媒体称,“我们不排除任何可能性,但台积电公司目前没有任何具体的计划。”
据了解,台积电在新加坡拥有一家8寸芯片厂。该厂于2001年由台积电、飞利浦半导体股份有限公司和新加坡经发局投资处(EDBI)共同投资设立。
据媒体报道,台积电正在考虑在这家新工厂生产7至28纳米的芯片,这种芯片主要应用于汽车、智能手机和其他消费电子。
作为苹果iPhone的御用代工厂,富士康的日子没有大家想象中的好过。
首先是代工的利润并不高,毕竟它本身并没有太多的技术难度。其次因为它是劳动密集型企业,管理难度非常大。
再加上制造有外迁向印度、越南等地的趋势,同时智能手机增长见顶,富士康只搞手机代工,天花板就在眼前。
所以富士康也变,比如进军汽车代工就是其一,目前富士康母公司鸿海就已经进军智能汽车代工了。另外就是进军芯片制造,也开始晶圆代工。
昨天就有媒体报道称,富士康计划在马来西亚建立一座芯片工厂,以满足电动汽车芯片的旺盛需求,毕竟富士康自己也搞电动车,为产业链做点准备肯定是没错的。
而富士康搞这个晶圆厂,是通过与马来西亚科技公司Dagang NeXchange Berhad合作,双方合资在马来西亚建造和运营一座12英寸芯片工厂。
其工艺主要是28-40nm,产能大约是月产4万片晶圆,主要类型是微控制器、传感器、驱动器以及连接相关芯片等。
而为了建这个晶圆厂,富士康为此挖走了华虹集团旗下 12 寸厂上海华力微电子研发高管彭树根博士,由彭树根博士出任 SilTerra 首席执行官。