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美日垄断全球市场,技术封锁限制本土设备

来源: 华强电子网 2020/8/24 浏览量:2688 关键词: 美日垄断 技术封锁

5月份,美国商务部宣布将严格限制华为使用美国的技术、软件设计和制造半导体芯片进而保护美国国家安全,即升级对华为的芯片管制。与去年的断供不同,这次美国商务部直接从源头制造端进行管制,对于半导体制造全流程而言,特别是先进制程工艺中,目前几乎不能离开美系设备。这次禁令,引发国内产业对于半导体制造设备的强烈关注。

自去年美国将多家国内企业列入“实体清单”后,在关键的芯片供应上断供,对国内企业造成了不小的打击,而这使得国内半导体产业一时间被推上风口浪尖。在随后的一年时间里,“国产替代”成为国产半导体产业的主旋律,在此期间,也促进了很多国产半导体企业加速发展。

而在半导体产业的构成中,从市场规模来看,集成电路占据整个半导体市场超过80%的份额。因此,美国商务部在今年5月中旬公布的关于针对华为的出口管制中,华为无法使用美系的芯片设计软件,同时台积电等晶圆代工厂也将无法利用美系半导体设备为华为代工芯片,恰好是从芯片制造的源头直接掐断了华为自研芯片。


事实上,半导体设备所包含的范围很广,包括有LED设备、分立器件设备、集成电路设备等等。尽管当前在LED领域,国内在全产业链都已经有相对成熟的布局,但目前对于关键的集成电路制造而言,仍远远落后于国际先进水平。

而在全球半导体设备制造商中,领先企业主要分布在美国、日本、荷兰三个国家。据VLsi Research数据显示,2019年,全球Top15的半导体设备生厂商中,日本有8家生产商入榜;美国半导体设备销售收入则占全球市场49%,排在第一。

因为位处世界制造中心,特别是电子产品等对于芯片需求巨大,中国半导体市场规模占据全球近35%的比重。但相比之下,中国大陆芯片制造仅占全球份额的10%左右。同时,按照IC insights 2018年的数据看,我国集成电路自给率仅仅为13%,尽管预计2020年有望达到15%,但仍处于较低水平。

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越上游占比越低。在半导体设备领域,美、日系企业垄断下,中国半导体设备全球份额仅有可怜的2%,设备自给率不到10%,几乎没有存在感,这与全球最大的半导体市场规模形成强烈反差。

对于中国半导体设备的现状,南京宏泰半导体科技有限公司总经理包智杰表示:“中国半导体设备相比于国内半导体设计、封装行业而言更为落后,这其中品牌、人才、技术都是很重要的因素。”

毕竟,相比于设计,半导体设备需要更长时间的产品应用经验。据包智杰介绍,半导体设备是一个整体的系统,其中包括软硬件、自动化、底层FPGA算法等等。同时设备在产线上往往是24小时运作,这就涉及到设备的稳定性、可靠性、长期精度的一致性等问题。所以半导体设备其实是系统的工程,如果单做其中的一个模块,会比较容易,但结合到一起就会产生很大的工程量。

与此同时,半导体设备业的典型特征就是高技术、高投入,上海微电子装备股份有限公司市场开发部经理唐世弋表示,尤其是大型设备的前期资本投入巨大,成本回收周期长,从研发开始到客户测试、中期迭代修改,需要很多年时间。

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随着摩尔定律的发展,产线投入回报率相比以往已经降低很多,产线投资放缓,不少代工厂都已经停止跟进新节点。超摩尔定律,是通过系统集成的方式,并不一定通过新节点的芯片,将几个芯片通过设计的理念或封装的理念将部件性能提升,这就对于设备有新的需求。因为对于这点国内外发展起步点都是同时开始的,相比于前道光刻机落后几十年的发展来说,超越摩尔定律会是一个新的机会。

作为国内光刻机龙头企业,唐世弋表示他们也面临很多问题:“在光刻机上很多系统性的问题需要解决,而在这方面我们经验不足。同时,国内基础材料和精密加工业薄弱,我们设计出来的镜头在国内找不到能够加工的公司,玻璃材料也买不到,到国外采购的话可能会受到制约。因此我们只能将这些部件分拆到各地去做,但这又会拉长研发时间。”

确实,从当前的国际环境来看,欧美等国对中国崛起的担忧,使得中国近年来在各个高科技领域都受到了不同程度的制裁。半导体设备作为半导体产业链中最重要的一环,国家目前已将其视为战略性产业,国家集成电路产业投资基金二期也明确表示投资方向将着重于半导体产业链上游的设备等领域。但有国家基金支持的同时,还需要晶圆厂等客户的支持与鼓励。


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