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一文看懂全球半导体格局

  • 分类:行业新闻
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  • 来源:
  • 发布时间:2019-02-13
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【概要描述】目前我国垂直分工模式的芯片产业链初步搭建成形,产业上中下游已然打通,涌现出一批实力较强的代表性本土企业。集成电路是基础性、先导性产业,涉及国家信息安全,做大做强集成电路产业已成为国家产业转型的战略先导。

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【概要描述】目前我国垂直分工模式的芯片产业链初步搭建成形,产业上中下游已然打通,涌现出一批实力较强的代表性本土企业。集成电路是基础性、先导性产业,涉及国家信息安全,做大做强集成电路产业已成为国家产业转型的战略先导。

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中国半导体产业链渐趋完善,产业生态体系逐步成形

  目前我国垂直分工模式的芯片产业链初步搭建成形,产业上中下游已然打通,涌现出一批实力较强的代表性本土企业。集成电路是基础性、先导性产业,涉及国家信息安全,做大做强集成电路产业已成为国家产业转型的战略先导。

  近年来,中国集成电路技术水平与国际差距正在逐步缩小,产业已经进入快速发展的轨道。

  其中主要包括:1)以华为海思、紫光展锐等为代表的芯片设计企业;2)以中芯国际、华虹半导体为代表的晶圆代工制造企业;3)以长电科技、华天科技、通富微电为代表的芯片封测企业;4)采用IDM模式的华润微电子、士兰微等。

  渐趋完整的产业生态体系为实现半导体设备的进口替代并解决国内较大市场缺口提供了良好的基础。

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  中国本土设备企业:机遇与挑战并存,最“坏”的时代亦是最好的时代

  设备制造业是半导体产业的基础,是完成晶圆制造、封装测试环节和实现集成电路技术进步的关键。

  所需专用设备主要包括晶圆制造环节所需的光刻机、化学汽相淀积(CVD)设备、刻蚀机、离子注入机、表面处理设备等;封装环节所需的切割减薄设备、度量缺陷检测设备、键合封装设备等;测试环节所需的测试机、分选机、探针台等。

  以及其他前端工序所需的扩散、氧化及清洗设备等。这些设备的制造需要综合运用光学、物理、化学等科学技术,具有技术壁垒高、制造难度大、设备价值及研发投入高等特点。

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  全球半导体设备市场集中度高,美日欧五大巨头引领全球半导体设备市场。

  据Bloomberg数据,2017年全球五大半导体设备制造商分别为应用材料(AMAT)、阿斯麦(ASML)、拉姆研究(LamResearch)、东晶电子(TLE)、科磊(KLA),这五大半导体制造商在2017年以其领先的技术、强大的资金支持占据着全球半导体设备制造业超过70%的份额。

  其中阿斯麦公司在光刻机设备上一家独大,2013~2017年一直拥有18%以上的全球半导体设备市场份额,凭借在高端光刻机市场上的垄断地位以及持续高额的研发投入,阿斯麦在设备市场上保持着较高的市场认可度。

  与之并驾齐驱的是研发用于其他制造流程设备的应用材料与拉姆研究,两家公司近五年来也保持稳健的市场份额增长。

  应用材料公司在其强势领域表现全面而稳定,一直占据着半导体设备销售额前三的位置。

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  细分领域术业有专攻,全球设备行业龙头各显神通占据世界领先地位。

  在半导体产业价值链中,光刻机作为产业的核心,占了半导体设备投资较大的份额,其中荷兰ASML公司凭借领先的技术和优秀的产品,在45纳米以下制程的高端光刻机市场中占据大部分以上的市场份额,而在EUV光刻机领域目前处于垄断地位,市占率为100%(业内独家)。

  应用材料公司在除了光刻领域外的其他核心半导体设备领域有着较强的竞争力,在PVD设备上,应用材料作为行业龙头占据了大部分的市场份额,在CVD和蚀刻设备上应用材料与拉姆研究、东京电子等企业竞争激烈,同时应用材料在CMP、检查和量测(包括半导体、掩摸和光伏)、电镀ALD、离子注入、外延工艺和RTP领域都有涉猎。

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  中国半导体设备的进口依赖问题较为严重,2017年国产化率仅为9%。半导体装备业具有较高的技术壁垒、市场壁垒和客户认知壁垒,由于我国半导体设备产业整体起步较晚,目前国产规模仍然较小。

  据SEMI统计,2017年中国大陆半导体设备销售额为82.3亿美元,据中国电子专用设备工业协会数据,2017年中国国产半导体设备(不含光伏设备)48.07亿元,据此计算中国半导体设备市场国产化率仅为9%。

  国内设备市场仍主要由美国应用材料(AppliedMaterial)、美国泛林半导体(LamResearch)、日本东京电子(TokyoElectron)、日本爱德万(Advantest)、美国科磊(KLA-Tencor)等国外知名企业所占据。

  集成电路设备是集成电路产业发展的重要基石,专用设备的大量依赖进口不仅严重影响我国集成电路的产业发展,也对我国电子信息安全造成重大隐患。

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  中微半导体、北方华创、长川科技等一批本土设备制造商正在奋起直追,有望逐步实现进口替代。

  本土企业中,包括上海中微半导体、北方华创、长川科技、北京华峰等业内少数专用设备制造商通过多年的研发和积累,已掌握了相关核心技术,拥有自主知识产权,具备一定规模和品牌知名度,占据了一定市场份额。

  在02专项和大基金的扶持下,国内的半导体制造企业如:北方华创、中微半导体、沈阳拓荆等已经在技术上取得了一系列突破,多种半导体设备研制成功。

  除了光刻设备突破不大之外,刻蚀和薄膜沉淀设备已经可以在12英寸28nm的产线上批量使用,还有一批14nm的设备已经进入产线工艺验证阶段。

  虽然与国际上最新的7nm/10nm技术还有一定的距离,但是随着中国半导体市场越来越大,国产半导体设备制造企业凭借着地理、服务、价格等优势有望速度崛起,或将实现对国外领先公司的技术和业务的弯道追赶。

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  近年国产设备技术发展稳健,12英寸28nm晶圆关键设备(光刻机外)已进入主流生

  产线实现量产,其中刻蚀机已进入7nm产线。

  据中国电子专用设备工业协会数据,2016年中芯国际北京晶圆厂使用国产集成电路晶圆设备加工的12英寸正式产品突破一千万片次,标志着集成电路国产设备在市场化大生产线中得到充分验证。

  2017年中微半导体研制的7nm等离子刻蚀机已在国际顶尖的集成电路生产线上量产使用,达到了国际先进水平;12英寸晶圆先进封装、测试生产线设备(17种)实现了国产化,设备国产化率达70%以上。

  集成电路测试设备有望成为率先实现较大规模进口替代的环节。由于测试环节是贯穿集成电路生产过程的重要流程,测试设备制造企业在产业链中也占据着重要地位,是上中下游各类企业完成检测工艺的有力支撑。

  集成电路测试设备主要用于封装测试产业环节,客户包括下游封装测试企业、晶圆制造企业和芯片设计企业,目前封装测试业已成为我国集成电路产业链中最具国际竞争力的环节,测试设备有望率先受益于产能转移。

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  目前国内厂商已掌握了测试设备相关核心技术,生产的测试机和分选机获得长电科技、日月光等企业使用和认可,与国外知名企业相比,国内优势企业对客户需求更为理解,服务方式更为灵活,产品性价比更高,具有较强的本土优势。

  得益于国内需求、政策支持、资本、人才储备,中国半导体制造具备突破的基础。中国IC产业处于“前有追赶目标,后无潜在对手”的国际格局中,“全球最大半导体消费市场”的地位是中国“后发优势”的重要基础之一。

  叠加国家战略、资本实力、全球主流企业及国内外研发人才的储备,推动硅材料、设计、制造、封装测试及装备实现国产化突破的基础坚实而稳固。

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