需求大到卖断货 国产半导体装备产业步入黄金时期

来源:《上海证券报》2021年06月04日

“我们本打算购买上海微电子的光刻机,却被告知没有货。”一家在建晶圆厂负责人不无遗憾地说。与此相反,一家半导体后道检测设备商高管聊起业务却格外兴奋:“新需求非常多,大厂不仅乐意采购本土厂商的设备,还积极配合研发。”这是上海证券报记者近期草根调研半导体产业链的一个小小缩影。

据记者调查,许多国产半导体装备公司目前订单爆满,产品交货期普遍延长,这些公司迎来了真正的产业化大机遇。不过,在更上游的原材料、零部件以及EDA(电子设计自动化)、MES(制造企业生产过程执行管理系统)软件等领域,中国半导体依然需要继续“补课”。

新需求、新突破共同发酵

“我们应一家上市公司要求,开发了12英寸多层结构厚度测量设备,半年内就实现了产品交付。”提及半导体设备业务,宁波谦视科技总经理宋金龙很开心,他说,国内先进封装发展很快,涌现出很多新的设备需求,比如多层厚度测量、胶厚测量等,这些也是国产设备的空白点。

在前道先进制程领域,突破的“种子”也在次第种下。海外留学归来的朱博士告诉记者,瞄准国产半导体设备空白,他与合伙人正在致力于纳米级晶圆图形缺陷检测设备研发。同样在前道检测领域,上海睿励的缺陷检测设备已经打破KLA、ONTO等国际厂商的垄断,进入了国内某头部科技公司。

上市公司也在持续跟踪新需求。比如,中微公司再度拓宽LED领域业务,公司近期表示,正积极布局Mini-LED新型显示及功率器件等领域,MOCVD设备在氮化镓基miniLED领域取得了领先优势。此外,公司看好薄膜设备未来,已就产品开发组建了专业的技术和营运团队,开展预研工作。

更可喜的是,上市公司在前道设备领域的“播种”已经开花结果。“公司的前道光刻涂胶显影机和清洗机今年开始贡献营收了,一季度验收确认数量已经超过去年全年。”芯源微董事长宗润福接受采访时介绍,公司现在订单饱满。与之类似的是,万业企业在去年底实现了集成电路用离子注入机的销售订单突破。

“未来两至三年,是中国半导体设备发展的黄金窗口期。”宗润福告诉记者。

“国产量测设备在封装厂会有大量的机会。”宋金龙认为,国产量测设备厂商的机会一方面是源于后道封装工艺复杂度提升对检测、量测设备的新需求;另一方面,相较于前道制程工艺,封装阶段的量测设备对光学系统、算法等要求相对较低,国产设备厂商有更多的参与机会。

“在40nm及以上成熟制程上,国产半导体设备已经比较成熟,28nm制程领域也相对完善;但在28nm以下制程领域,无论是半导体设备还是材料,我国企业还需要加速追赶国际先进。”对于前道制程设备的成熟度,远川研究所所长董世敏认为,目前,晶圆厂加速对半导体材料、设备的验证,加快了产业正循环发展,开启了产业发展新篇章。

“晶圆厂工艺成熟起来,并且愿意协助上下游研发,半导体设备和材料的成熟不过是个时间问题。”对于前道制程设备的发展,宗润福认为,晶圆厂是拉动上下游产业链协同发展、提升整个产业竞争力的重要力量。

国产半导体设备“卖断货”

“我们本打算购买上海微电子的90nm光刻机,被告知没有存货,没有零部件无法接新订单。”某在建晶圆厂相关人士告诉记者,他们今年对多家国产设备公司的产品进行了评估,但现在面临的问题是,部分设备公司无法对公司按期交付设备。

“当前半导体设备行业订单爆满,销售形势很好。”宗润福笑着说,芯片缺货后,开始轮到半导体设备“卖断货”了。

“不仅是上海微电子,在新建产线上马、晶圆制造厂和IDM(设计与制造一体模式)公司纷纷扩产的情况下,多家头部设备公司的订单都非常饱满。”有晶圆厂人士透露,晶圆厂也加快了对国产设备的验证和采购。

芯源微就是典型。据公司披露,由于订单饱满,公司一季度营收达到1.13亿元。北方华创近日在接受机构调研时表示,公司对亦庄基地进行了二期扩建、对平谷基地进行了产能扩充,但产能仍略显紧张。

“此番国产设备出货加速,不仅改善相关公司的财务,更意味着其技术和竞争力的提升。”对于国产半导体设备“卖断货”现象,董世敏在接受记者采访时强调,对于半导体设备、材料而言,研发生产出来很重要,但“用起来”更关键,通过使用过程中的经验和反馈,相关厂商可不断改进和提升工艺,在上下游的紧密配合中积累know-how(技术诀窍),技术和销量才能实现相互正反馈。

以往,由于面临“可用性、必要性、成本效益”三角模型,国产半导体设备进入应用的机会相对较少。为什么今时不同往日?

“内外部多因素共同作用的结果。”董世敏介绍,由于贸易摩擦影响,晶圆厂与封装厂开始重视国内供应链建设;受疫情影响,部分海外设备材料公司无法正常生产,也促使晶圆厂、封装厂加大在国内的采购。从半导体设备、材料产业自身看,经过多年扶持和自身努力,相关厂商已经取得不错的成绩,产品开始从“可用”向“好用”迈进。

“晶圆厂采购国产设备材料,短期来看可能增加时间等成本,但长期对提升其自身、整个产业的竞争力作用巨大。”宗润福补充道,国产半导体设备材料“卖断货”,背后一个很重要的因素是,中国晶圆厂已经有能力评估半导体设备、材料,组织相关验证,这也使其加快了采用国产设备、材料的步伐。

原材料、零部件需“补课”

订单爆满,但国产半导体设备公司也有“闹心”的事儿。由于零部件短缺、产能有限等因素,部分半导体公司面临着“无米之炊”的境况。

“芯源微有部分核心零部件从日本进口,由于疫情和整个产业需求爆发等因素,这些零部件采购交期确实拉长了。”宗润福对记者证实。

记者了解到,半导体是一个高度全球化、分工体系明确的产业,半导体设备商往往需要建立全球化的采购体系。比如,中微公司与全球400多家供应商建立了稳定的合作关系。生产光刻机的荷兰阿斯麦需要同全球5000多家供应商合作。

董世敏告诉记者,跟半导体材料一样,国产半导体设备用零部件面临的也是研发周期长、小批量高成本等问题,其发展不可能一蹴而就。

“数年前,芯源微就已经着手供应链本土化,在国内布局了部分核心部件研发。”宗润福告诉记者,目前看,这样的布局非常正确,不仅有效降低成本,还保证了质量和交货日期。中微公司也披露,其注重零部件的本土化,在国内培育了众多的本土零部件供应企业,有力地保障了公司产品零部件供应和服务水平的持续提升。

“除了零部件,国产半导体的短板还包括EDA、MES等软件。”董世敏强调,在指甲盖大小芯片上集成几十、上百亿晶体管的今天,离开了EDA软件,半导体设计公司寸步难行,晶圆厂与EDA的合作也更加紧密;而随着智能化、精益制造发展,MES等系统软件在晶圆厂的重要性更是日益凸显。

“避免低水平的同质化竞争,避免价格战。”对于中国半导体设备产业发展,宗润福呼吁,当前产业机会很多,半导体设备从业人员应该着眼于整个半导体产业和长远利益,进行高水平的合作,与产业链各方实现协作共赢。

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