【分析】美國高端技術封鎖或促使我國半導體設備國產加速

摘要: 儘管此次美國高端技術封鎖, 涉及到的是中國電科下屬的研究所以及研究所下屬的公司. 但不少業內人士擔心技術封鎖會延伸到半導體設備或者材料領域. 我國半導體設備是重要短板之一, 在先進位程上與國際先進水平有2-6年的時間差, 美國發起的貿易戰和高端技術封鎖讓我們再次深刻意識在這個問題. 內人人士認為, 這或許促使半導體設備國產化進程加速.

集微網消息 (文/小北) 正值建軍節當天, 美國卻把矛頭指向了我國的軍工企業. 美國商務部宣布, BIS (美國商務部工業安全局) 以國家安全和外交利益為由, 將44家中國企業列入出口管制實體清單, 而這44家企業大多為軍工研究企業, 主要涉及中國航天科學與工業總公司 (航天科工) 及中國電子科技集團公司 (中國電科) 旗下部分企業.

這意味著, 美國正式對我國部分企業進行高端技術封鎖.

眾所周知, 我國軍工企業及高校自1989年年末就在北約國家禁運名單上了. 很多人一致認為, 經過30年的發展, 我國軍工企業國產化及自主化程度已很高, 對美國的依賴度極低. 事實上, 負責軍品研究與製造的企業, 受影響不大, 但另外一部分涉及到民用產品的企業卻與美國公司有諸多直接或間接的來往.

據《財經》報道, 多位相關人士表示, 此前美國一直態度模糊, 這是第一次明確, 公開實施 '出口管制' . 同時, 因為業務範圍不同, 44家公司受影響程度也不同. 同時, 報道稱, 一位國外晶片代理商銷售總監表示, 一些晶片代理商已經停止向這44家企業發貨, 而這些企業的備件最多隻能周轉三個月.

國產替代仍需時日, 美國高端技術封鎖是否向半導體設備領域蔓延備受關注

儘管此次美國高端技術封鎖, 涉及到的是中國電科下屬的研究所以及研究所下屬的公司. 但不少業內人士擔心技術封鎖會延伸到半導體設備或者材料領域.

此前, 市場就表現出了對半導體設備被特朗普政府納入出口管制清單的極度擔憂, 這種擔憂在美國市場與中國市場同樣存在. 前十大半導體設備廠商中, 美國廠商佔據了近一半的席位, 在我國大力發展半導體產業的背景下, 國際半導體設備廠商紛紛表示要助力中國半導體成長, 並看好自身在中國市場的機遇; 而半導體設備一直是我國最薄弱的一個環節, 主要依賴於進口, 本土半導體設備廠商市佔率僅佔全球份額的1-2%.

天風證券研究所研究報顯示, 當前我國處於中端設備實現突破, 初步產業鏈成套布局的階段, 高端製程/產品仍需攻克, 短期內可通過與非美海外企業合作, 降低對美國的依賴.

北京半導體行業協會技術研究部部長朱晶曾表示, 這44家軍工企業的部分業務是長期被技術封鎖的, 目前影響並不好估計, 有很多觀點說利好國內設備, 但其實國內半導體設備替代的過程相當漫長, 所以一旦技術封鎖升級到涉及民用業務, 受傷害的會是半導體全產業鏈, 沒有一個環節, 一個公司可以避開影響.

綜合以上觀點, 尋求國產設備替代仍需一些時間.

那麼, 我國半導體設備究竟是怎樣的水平? 美國對我國的高端技術封鎖是否會對我國半導體設備/半導體設備廠商產生影響? 下面我們就結合天風證券的研究報告來解析一下這些問題.

我國半導體設備發展水平現狀

我國半導體設備廠商起步晚, 整體規模較小. 根據中國電子專用設備工業協會的統計, 2016年我國前十大半導體設備廠商共完成銷售48.34億元人民幣, 與國內設備市場規模相距甚遠. 2017年體量最大的中電科和晶盛機電營收在10億元左右體量徘徊, 我們估算國內設備銷售額總量佔世界半導體銷售規模僅2%左右.

半導體設備類型極其繁多, 可按照工藝流程可分為晶圓製造設備, 測試設備, 封裝設備, 前端相關設備四大類, 其中, 晶圓製造設備又可分為8類. 賽迪顧問股份有限公司副總裁李珂曾表示, 我國設備僅在部分品種實現了單點突破, 電漿刻蝕機, MOCVD, 清洗劑等設備已實現國產化, 但尚不具備面向先進工藝的成套工藝能力.

天風證券研究數據表明, 國產設備已形成初步產業鏈成套布局, 部分設備實現批量應用, 預計部分設備在短期1-2年內可逐步實現訂單轉移. 目國內設備在關鍵領域實現了產業鏈成套布局——曝光Liho, 刻蝕ETCH, 薄膜CVD, 濕法WET, 檢測, 熱處理, 測試等環節, 且部分工藝製程能夠滿足國內客戶的需求, 目前已有多項產品已經批量出貨, 其中主要的廠商有北方華創, 中微半導體, 睿勵科儀和上海盛美半導體等.

此外, 由上圖可以看到我國在光刻機等領域, 技術節點要落後國際先進水平很多. 天風證券研究數據顯示, 目前世界半導體設備研發水平處於12英寸7nm, 生產水平達到12英寸14nm; 而我國設備研發水平還處於12英寸14nm, 生產水平為12英寸65-28nm. 總體來看, 國產設備在先進位程上與國際先進水平有2-6年的時間差; 具體來看, 65/55/40/28nm光刻機, 40/28nm的化學機械拋光機國產化率依然為0, 28nm化學氣相沉積設備, 快速退火設備, 國產化率很低.

一位知名IC人士曾向集微網記者表示, 我國半導體設備落後的原因是多方面的, 並非是設備廠商自身的原因, 大家都知道精密的設備需要精密的組件, 而精密的組件又需要精密的設備來製作, 因此產業鏈的協同發展是半導體設備取得突破的關鍵. 目前看, 半導體設備尤其是高端半導體設備, 即便是自主化的設備, 很多關鍵零部件與流程設計仍掌握在美日韓歐的企業手中.

將天風證券研究匯總的半導體設備國內主要參與者與被列入管制名單的44家企業進行比對, 可發現這些參與者並未被列入新增的出口管制實體清單. 這在一定程度上說明, 這些企業在關鍵零部件與流程設計上或許被未被嚴格 '扼殺' .

目前看, 我國在中端設備領域, 已經實現了從無到有的突破. 但光刻機領域, 一直是我國的一個最大短板, 國產化率極低, 且高端的EUV光刻機只能從ASML採購.

2008年之前我國半導體設備基本全靠進口, 隨後我國通過設立 '02專項' 實現了部分設備的國產化, 縮小了與國際領先水平的差距——介質刻蝕機方面: 中微半導體進入7nm製程, 成為台積電五大供貨商之一; 矽刻蝕機方面, 北方華創進入中芯國際28nm生產線; 瀋陽拓荊量產12英寸65nm的PECVD設備等. 封裝製程工藝設備: 刻蝕機, PVD, 光刻機, 清洗機等關鍵設備已經基本實現國產化, 根據SEMI的數據顯示, 蝕刻設備國產化率從10年0%提升到16年的96%, 封裝PVD設備從12年0%提升到16年的68%.

集微網記者曾在2017年11月採訪了02專項支援的唯一高端光學技術研發單位國科精密, 該團隊承擔NA0.82, NA1.35等多種類型高端IC製造投影光刻機曝光光學系統的技術研發及產業化推進工作, 李佩玥博士表示: '2013年的時候, 我們還不知道是否可以完成這個項目, 畢竟在此領域國內是一片空白的情況, 而項目的難點在於, 除了機械材料與光學材料可以通過 '拿來主義' 實現供給, 其他全部要靠自己, 比如光學加工, 光學檢測等. 我們團隊備感使命厚重, 所以周末加班, 熬夜攻關都是自發的行為. 值得驕傲的是, 短短几年時間, 我們就完成了這個項目. '

可見, 我國在自主半導體設備尤其是光刻機及相關配套設備的推進過程中, 是極其艱難的.

助力我國IC產業發展, 半導體設備上市公司不斷擴大產業布局

北方華創, 國產半導體設備龍頭北方華創由七星電子和北方微電子戰略重組而成, 主要產品包括高端電子工藝裝備和精密電子器件, 構建了半導體裝備, 真空裝備, 新能源鋰電裝備和精密電子元器件四大產業平台, 已完成ETCH, PVD, 清洗機, 氧化爐, LOCVD (低氣壓化學氣相沉積) , ALD (原子層沉積) 和氣體質量控制器 (MFC) 等多個項目, 是國產半導體設備龍頭, 研發能力全國領先, 訂單持續驗證. 如今, 北方華創28mm設備陸續實現商用化, 應用於14mm製程的電漿刻蝕機處於研發階段.

北方華創也在不斷擴大其產業布局及生產能力, 例如2017年收購美國Akrion Systems LLC公司, 拓展其清洗機設備產品線; 今年5月北方華創二期項目

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