中国进口金额最大的产业是集成电路产业,目前国内这方面还有很大欠缺,大有可为。
集成电路整个生态链,主要分为前端设计(design),后端制造(mfg)、封装测试(package)雷火竞技,最后投向消费市场。不同的厂商负责不同的阶段,环环相扣,最终将芯片集成到产品里,销售到用户手中。半导体设备是集成电路产业价值链顶端的“皇冠”,是集成电路产业发展的基础。当前国际半导体设备产业处于寡头垄断格局,美国、日本、荷兰是半导体设备最具竞争力的3个国家。以美国应用材料公司、荷兰阿雷火竞技斯麦、美国泛林半导体、日本东京电子等为代表的国际知名企业起步较早,占据了全球集成电路装备市场的主要份额。诞生大公司的领域大多数目前技术含量比较高,同时单体设备价值量比较大的领域,例如光刻领域的ASML等。
整体而言,中国半导体设备虽然具备了一定的基础,但是技术实力与国外相比仍然存在较大的差距。我国企业半导体设备环节非常薄弱,目前我国半导体设备自制率不足15%,且集中于晶圆制造的后道封测(技术难度低),即使在这相对发展水平较高的集成电路封装测试领域,我国与国际先进水平相比仍然存在较大差距。前道工艺制程环节的关键设备如光刻机(上微)、刻蚀机(中微)、薄膜沉积(北方华创、中微)等仍有待突破。当前我国集成电路产品对外依存度较高,而且半导体核心设备特别是晶圆制造设备在实际采购中面临国外企业的技术封锁(瓦森纳协议)。在中美贸易战背景之下,形势又更加严峻,诸如中兴被禁等事件给我们敲响了警钟,半导体设备全面国产化是必然选择。
2017年全年,我国集成电路进口金额达 2601.4亿美元,同比增长14.6%。2016年我国集成电路进口金额为2270.26亿美元,而同期原油进口金额为1164.69亿美元, 集成电路进口金额已是原油进口额的近两倍,在过去10年,中国的集成电路产业进口总额高达1.8 万亿美元。
从细分的半导体设备产业看,2017年全球半导体设备销售额达559亿美元,同比增速达 35.6%,而我国国内半导体销售额约为69亿美元。同比增速仅为 6.9%,销售额占全球比重仅为12.34%,虽然占比整体呈上升趋势,但自给率低,高端设备严重依赖进口,核心技术无法突破等问题一直困扰着我国半导体设备业的发展,当然,这也意味着存在巨大的进口替代空间与投资机遇。
预计2017年到2020年期间,中国大陆将有26座新晶圆厂投产,成为全球新建晶圆厂最积极的地区,占全球新建晶圆厂高达42%,成为全球新建投资最大的地区。2017-2020年中国已经公布的半导体产线亿美元,按照行业规律,在总投资中设备投资占80%,可以估算出晶圆制造设备投资额为800亿美元。在晶圆厂设备构成中,光刻机占比最大,占39%份额,市场空间为312美元;其次是沉积设备雷火竞技,占比为24%,市场空间为192亿美元;刻蚀设备第三,占比为14%,市场空间为112亿美元;材料制备设备占比8%,市场空间为64亿美元。
为推动我国半导体设备制造的 技术升级,国家出台了科技重大专项之“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项”(02专项),半导体设备也已走上了国产化道路。目前,我国IC设备制造已实现从无到有、从低端到中高端的突破。在所有设备中,最核心、技术壁垒最高的是光刻机,国内在光刻机方面技术最先进的是上海微电子,已经研制成功 90nm 光刻机;在刻蚀设备、沉积设备方面,国内企业中微半导体、北方华创具备较强的竞争力,中微以介质刻蚀机为突破口,目前台积电、联电都已经成为公司的客户,北方华创已经承担了国家02专项的诸多研发项目,尤其是关于 12 英寸晶圆制造的刻蚀机、PVD、立式氧化炉、清洗机、LP雷火竞技CVD 等设备,已经批量进入了国内主流集成电路生产线;在长晶炉方面,国内企业晶盛机电具备较强的竞争力,公司是国内首家唯一自主研制成功全套单晶炉的供应商;在测试设备方面,国内企业长川科技在测试机和分选机方面具备一定的竞争力,已获得长电科技、华天科技、通富微电、日月光等多个一流集成电路企业的使用和认可半导体,此外,精测电子携手IT&T切入半导体检测领域,未来有望在半导体检测领域打开新局面。国产优势装备企业的崛起完善了国内半导体产业链,也为其他半导体设备的国产化打下了良好基础。整体而言,中国半导体设备技术实力与国外相比仍然存在较大的差距。,厂商多为专注于单一设备,缺乏整体协同,生产能力最高处于12英寸晶圆28纳米制程水平,同国际先进水平仍存至少 3至5年差距,前道光刻机等高端设备差距超过至少10年以上。
“技术研发+外延收购”有机结合,以美国AMAT公司为例,坚持不断的强大研发投入与审时度势的开展并购是它成功的两大关键因素,这些经验对于我国半导体设备厂商未来的发展来说十分值得借鉴。目前我国从“产业发展纲要+大基金”两个方面对集成电路产业进行强力扶持,半导体设备产业同样收益。
国家政策支持力度空前半导体设备,先后出台《国家集成电路产业发展推进纲要》、《鼓励集成电路产业发展企业所得税政策》等政策,从税收、资金等各个维度为半导体产业给予扶持。《纲要》明确提出到2020年,IC产业与国际先进水平的差距逐步缩小,封装测试技术达到国际领先水平,关键装备和材料进入国际采购体系,实现跨越式发展。同时设立产业基金,帮助其并购国际大厂,或与国际大厂通过合资设立新公司方式进行合作。这一系列政策显示出国家扶持集成电路产业的决心。
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