到2020年國產半導體設備業有望十年翻五倍,靠什么?

隨著我國半導體產業持續快速發展,國內半導體設備業呈現出較快發展的勢頭。在國家科技重大專項以及各地方政府、科技創新專項的大力支持下,國產半導體設備銷售快速穩步增長,多種產品實現從無到有的突破,甚至有些已經通過考核進入批量生產,在國內集成電路大生產線上運行使用。從眾多機構先后給出的預測數據看,我國半導體設備業的春天即將到來。

國產半導體設備規模十年翻了五倍 

國際半導體產業協會(SEMI)公布,2017年全球半導體設備商出貨金額達到560億美元,年增40%。隨著中國大陸晶圓廠產能持續開出,2018年半導體設備需求將有增無減,預期全球半導體設備支出金額將持續增長,預計達到630億美元,較去年增長11%,可望再寫新高。在獲得可喜數據的同時,SEMI預估,由于中國大陸大幅擴建新晶圓廠,今年中國大陸半導體前后段設備市場可能超過中國臺灣市場,增幅接近五成,達到113億美元,成為全球半導體設備銷售金額增幅最大的地區。

中國半導體設備業的發展離不開集成電路的發展,隨著集成電路的逐步成長,半導體設備的發展得到了促進。中國電子信息產業發展研究院集成電路研究所副所長林雨向記者介紹,2017年我國集成電路市場規模達到11985.9億元,同比增長8.7%,規模增速領跑于全球,這勢必為設備業產生一定的驅動作用。

“2017年,全球半導體設備投資規模達到570億美元,預計2018年可達630億美元,半導體設備的復合增長率為7.7%。預計到2020年,中國半導體設備有望可達全球半導體設備的25%,與2010年的4%相比,我們僅用了十年就翻了五倍。”中國電子科技集團公司第四十五研究所集團首席專家柳濱說。

十年來,我國部分高端裝備實現從無到有的群體突破。據記者了解,上海中微刻蝕機、沈陽拓荊12英寸PECVD、上海瑞麗光學測量設備、北方華創12英寸氧化爐以及刻蝕機、中科信離子注入機等16種12英寸前道裝備,29種封測裝備通過生產線考核進入批量銷售。封裝測試裝備的國產化率超過芯片業,上海微電子500系列步進投影光刻機已經占到國內市場80%以上的份額,還有倒裝機、刻蝕機、PVD、清洗機、顯影、勻膠等設備均已滿足先進技術的要求,高密度集成電路用基板已經開始替代進口。

半導體設備業仍需持續發力 

一直以來,我國半導體設備產業發展呈現的最大特色被業內人士戲稱為“進口為主,仿制為輔”。2016年中國進口的半導體設備達到64.6億美元,國產設備僅占到全球半導體總量2%,但是在國內占比略高,為11%,甚至2017年的增長速度達30%。“大家可以看到,2014年至2016年,我國35家設備企業年均增長率18.9%,如果再算上去年的話,可能年均增長率要超過20%。”中國電子專用設備工業協會副秘書長金存忠說。

另一方面,很多國產企業采取“攻山頭插旗子”的方式搶占國內設備業未開發領域,這必然造成產品后續的一些問題,例如與用戶結合的緊密性不足、與上下游產品之間的切合度不夠等。國家科技重大專項(02)專家組組長葉甜春表示,“攻山頭插旗子”的方式沒有錯,但是隨著我國半導體產業的慢慢崛起,這種方法需要改變,提升與用戶結合的緊密度,建立與產品的聯系,然后才有機會產生優秀的解決方案。據記者了解,我國已經有了這樣的例子。蘇州晶方建立了全球第一條12英寸CIS封裝生產線,采用了80%的國產設備,整條生產線具有良好的配合效果,甚至產生了全世界一流的解決方案。

半導體設備業的發展離不開自身的規律,在整條半導體生態鏈上,半導體裝備可達百余種,牽涉到的技術種類繁多,技術層次的門檻頗高,對技術的積累、資金的投入都有著嚴格的要求,“小投入無產出,大投入高回報”似乎成為了業內默許的一個規律。即使解決了資金的問題,研發周期長也是企業必須要面對的一個壓力。“從‘2025’到‘2030’,這個目標很宏偉,設備業有著更長遠的目標,我們需要國家地方政府的支持,設備業需要持續發展,更需要政策在下一年度的繼續支持。對設備業來說,我們一方面感到機遇,另一方面也要面臨挑戰。”柳濱說。

空窗期機遇到來,翻身仗信心滿滿 

隨著集成電路特征尺寸持續縮小,傳統工藝也接近了物理極限,設備制造的難度會越來越大。中國是設備需求大國和使用大國,帶動全球設備發展對我國企業來說,機遇與挑戰并存。中國企業需要牢牢抓住機會,特別是當前集成電路快速發展,為國內企業爭取了一個非常有利的窗口期,但是窗口期的時間并不長,需要分秒必爭,把握時機。如果把握不住這個機會,供給側能力改革提升后,對國家整個集成電路產業規模、產業價值都會產生影響,整體成果會大打折扣。

對于如何抓住空窗期的機遇,不同企業做著各自的探索。江蘇魯汶儀器有限公司總經理許開東表示,魯汶儀器在2018年將會加大投入,努力開發出12英寸設備,繼續推動技術發展。“我們的最主要定位是磁存儲器刻蝕,目前我們正在做一些科研性的定制化市場,我們的目標是做成國際一流的半導體設備企業,12英寸的設備目前正在攻克的過程中,也進行了一些融資。”許開東說。

“中國電子科技集團公司作為央企,推動集成電路是我們的使命。對于未來發展,我們提出了三步發展戰略,核心裝備是放于首位的重點。裝備的發展需要平臺的支撐,我們對于集成電路七大核心裝備都設立了平臺。未來我們會整合內部和外部的資源,七大核心裝備努力實現28nm到14nm的突破,我們的裝備最終會實現國際產業清單。除此之外,我們更希望團結國內這個領域內同仁的力量,建立發展所需要的平臺。通過軍民融合的發展,采取工藝線的驗證,形成一個中心、三個園區的建設。”柳濱對記者說。

“目前我國02專項支持的幾款裝備都已經進入考核,有一些已經大批量生產。例如中微半導體,現今已經有幾百臺的銷售。在工藝方面,我們是一個臺階、一個臺階的上,現在28納米基本上完成量產。中科院微電子所跟武漢進行的32層產品工藝已經完成,預計4月份進入量產階段,64層的樣片已經出來了,未來也會很快的進入量產。希望能夠通過64層的產品,為我國設備業打一場真正的翻身仗。”中科院微電子所副總工程師趙超說。

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