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2020-04-14

展望未来,国产半导体设备正在逆袭
3.1 工程师红利助力我国企业的追赶式研发

近些年来我国已经开始在各类设备中开展追赶式研发,在技术难度最高的主设备中,刻蚀机走在国产替代的最前列。我国企业受益于工程师红利,相比国外企业,拥有研发效率高,研发风险更低等优势,因此在半导体设备领域实现技术赶超的可能性不低。中文字库液晶

首先,追赶式研发风险相对更低。

领先企业在新产品研发的过程中通常要承担两个类型的风险,一类是技术研发失败的风险,一类是对市场技术路线判断失误的风险。由于高研发投入带来的沉没成本,市场判断失误往往会是企业失去优势。对于技术追赶者来说,技术路线市场方向已经被先行者确定,研发风险会相对低一些。中文字库液晶


先行者为了保持其优势往往申请大量相关领域的专利,追赶者最主要的难度集中在如何在规避现有专利限制的情况下实现技术贯通。

其次,我国企业人工成本低,研发效率高。

虽然半导体设备成本中直接人工占比较低,但厂家的竞争力来自于研发的效率,研发的人工成本依然会直接影响公司的竞争力。据估计,美日等发达国家一般工程师的平均薪水是国内的三到四倍,国内厂商在研发团队组建时成本优势明显,对于资金并不雄厚的追赶者来说这是一个不可忽视的利好。只要在某项重点领域中实现对于国外企业的比较优势,我国企业就有机会实现技术替代。中文字库液晶


此外,受国情因素的影响,我国研发人员工作时长普遍高于发达国家的现象也是客观存在的,这也有利于国内企业研发效率的提升。

3.2 半导体产业链中国转移和存储器国产化是重大机遇
3.2.1 半导体产业链转向中国,突破国内客户是第一步国
产替代大趋势创造有利市场环境。中文字库液晶

海外龙头企业的快速成长期伴随着全球半导体市场的高速增长。2000 年以后,全球设备市场增速有所放缓,但中国大陆半导体产业刚刚起步。2005 年中国大陆半导体设备销售额约 13 亿美元,2018 年上升至 131 亿美元,全球占比从 4%增长至 20%,尤以 2016 年以后投资增加明显。国际半导体产业协会(SEMI)估计, 2020 年中国半导体设备的投资额可能达到 200 亿美元,是全球投资最高的国家。



根据 IC Insights 的报告,2018 年底中国大陆的晶圆厂产能 236.1 万片/月,占全球的 12.5%,比 2017 年底的 10.8%增加了 1.7 个百分点。2018 年中国本土制造的芯片价值量约占本土销售额的 15%,到 2023 年可能提升至 20%。随着全球半导体产业链向中国的转移,抓住国内客户是国产设备企业实现突破的第一步。



国内用户的对国产厂商的支持是空前的。

在自由流通的市场中,下游客户很难愿意牺牲自身的经济利益去培植新的供应商,因而寡头企业拥有的大量客户资源和用户反馈信息是其他竞争者难以逾越的优势,这在以研发为主导的高技术行业尤为明显。但是, 对中国来说,自由公平的市场也许并不能轻易获得。2018 年的美国制裁中兴事件让人们猛然惊醒,即便是和平年代我们也可能失去核心产品的供给,而随后到来的华为事件和“实体清单”更是让全社会形成共识,关乎国民经济的核心技术和供应链必须掌控在自己手中。中文字库液晶


半导体设备和材料位于制造业生态链的顶端,一旦美国将制裁力量伸向设备和材料领域,我国制造业的损失将是极其惨重的。在这种情况下,培育我国自己的半导体设备和材料制造商成为整个半导体行业的共识,整 个产业链让渡一部分利益去支持国内设备厂商研发成为现实可能。

3.2.2 存储器国产化为我国刻蚀机厂商带来机遇

首先,存储器并不需要最先进的制程,现有的 193nm 浸没式光刻机已经足够,短期内不会出现因 EUV 的应用而减少刻蚀工艺的情况。以当前设备市场的形势看,光刻机国产替代的难度较大,同为主设备的刻蚀机是率先国产替代的好方向。


其次,存储器晶圆厂带来了刻蚀设备最大的增量投资,新建存储器产线中刻蚀机的价值量达到 50%。根据计划,长江存储总投资将达到 1600 亿元人民币,合肥长鑫投资超过 1500 亿元人民币,为国内刻蚀机厂商提供可观的增量市场。


第三,新建厂商还未形成客户粘性。由于国内的长江存储和合肥长鑫均属于全新兴建的厂商,与所有设备厂商均不存在以往的合作,国内企业响应迅速的优势将有所体现。在用户的有意培养下,国内刻蚀机厂商有望与存储器厂商共同成长。


中微公司和北方华创是我国刻蚀机企业,在国内客户的认证中已经取得一定成绩。截至 2020 年 2 月底,长江存储已公布的中标信息中,中微公司的刻蚀机中标数量占比 15%,仅次于泛林半导体排名第二,高于东京电子和应用材料。分领域来看,中微公司在其擅长的介质刻蚀领域中排名第二,份额均远高于全球市场份额。

3.2.3 从专一突破到平台整合是我国企业应借鉴的成长之路

专注某一领域做大做强,再并购整合其他业务,是应用材料和泛林半导体的等国际巨头共同的成长路径。中文字库液晶


应用材料在成立之初作为设备生产商业绩增长迅速,1974 年公司收购一家硅片生产公司将公司的业务拓展至硅片制造领域。然而这次收购并没有未公司带来应有的收益,反而因半导体行业的不景气使公司连续三年亏损。1977 年,新上任的 CEO 决定出售硅片业务,专注半导体设备的研发。经过改革后,公司重回快速增长, 到 1992 年成为世界第一大半导体设备公司。90 年代以后,应用材料通过一些列收购将业务扩展至量测、CMP 等领域,并巩固和增强了其在沉积、刻蚀、离子注入等主设备领域的地位,成为拥有产品线最全面的半导体设备龙头。


泛林半导体在成立之初专注于刻蚀设备的生产,初步取得一定市场份额后,在 90 年代将业务拓展至 CVD 和FPD(显示面板)领域。但是业务的拓展并没有为公司带来应有的收益,反而分散了公司的业务焦点,导致1998 年公司亏损 1.45 亿美元。经过痛彻思考后,公司决定在停止 CVD 和FPD 业务,整合资源专心研发刻蚀设备。2007 年以后,公司在刻蚀领域的地位无可撼动,这才重新将业务拓展至清洗和 CVD 等领域。
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我国企业在追赶之初同样应该参照国际巨头的成长模式,集中力量专注于某一领域的研究。在主设备厂商中, 相比于全平台式布局,专一于某一领域的策略更接近于国际巨头在初期的发展路径。刻蚀设备作为三大主设备之一,进入客户产线后可拥有一定的话语权,甚至影响客户对其他设备的采购。国内走在前列的刻蚀设备厂商,有希望在刻蚀机领域率先形成对国际巨头的威胁,并且更有可能在未来整合国内资源,集中优势进行国际客户突破。


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