集微網(wǎng)消息，全球半導體產(chǎn)業(yè)早期時代，以德州儀器、仙童半導體、飛利浦為代表的歐美綜合型IDM公司不僅負責芯片設(shè)計、制造和封測，甚至擁有內(nèi)部產(chǎn)線開發(fā)能力，基本不采用外部設(shè)備和技術(shù)，早期的半導體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)可謂血脈相連。
隨著產(chǎn)業(yè)趨于分工合作，晶圓廠在全球開枝散葉，并滋養(yǎng)當?shù)氐脑O(shè)備和材料供應(yīng)商茁壯成長。例如1987年成立的臺積電，經(jīng)過30多年的深耕發(fā)展，其不僅讓中國臺灣成為了全球晶圓制造重鎮(zhèn)，也使得當?shù)禺a(chǎn)業(yè)配套的設(shè)備和材料企業(yè)順勢起飛。
無論是歐美、日韓的IDM企業(yè)，還是中國臺灣的Foundry企業(yè)，重資產(chǎn)運營的晶圓廠在推動產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)和成長中扮演著至關(guān)重要的角色，這一點從目前全球設(shè)備和材料頭部廠商的分布情況就可見一斑。
材料方面，以硅片為例，2019 年全球大硅片市場中前五大廠商均位于晶圓廠集聚區(qū)域歐美、日韓及中國臺灣，其總體市場占有率高達92%。設(shè)備方面，根據(jù)VLSI公布的2020年全球半導體設(shè)備廠商Top 15排名，有14家都來自歐美和日韓地區(qū)。
即便近年來中國大陸半導體產(chǎn)業(yè)整體的進步突飛猛進，但在設(shè)備和材料領(lǐng)域，歐美日韓等地區(qū)的供應(yīng)商依舊穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)著主導地位，中國大陸上游的產(chǎn)業(yè)鏈配套任重道遠。
邏輯歸位，晶圓制造舉大旗
實際上，設(shè)備和材料環(huán)節(jié)實力薄弱與大陸的晶圓制造領(lǐng)域發(fā)展滯后有著直接聯(lián)系。
過去20年里，由于中國大陸逐漸成長為全球最大的半導體市場，更貼近終端和市場的IC設(shè)計領(lǐng)域成為了本土半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展最主要的受力點，晶圓制造領(lǐng)域則在冷落中彳亍。
如今，晶圓制造工藝的落后和產(chǎn)能緊缺極大程度上限制了整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這讓中國大陸開始重新審視產(chǎn)業(yè)邏輯，將資源和政策向晶圓制造端傾斜，進而完善上下游產(chǎn)業(yè)鏈。
投資晶圓廠對于上游設(shè)備和材料領(lǐng)域的帶動作用在中國大陸同樣適用，作為“后起之秀”的合肥就很好的印證了這一點。
2015年和2016年間，合肥晶合與長鑫存儲先后在合肥成立。從制造端著手，合肥對上召喚供應(yīng)商生根，對下吸引終端廠商發(fā)芽，此舉將重資產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)業(yè)鏈整體的帶動作用發(fā)揮到了極致。
集微網(wǎng)從合肥市發(fā)改委處獲悉，從2018年至今，在合肥晶合、長鑫存儲等大廠的帶動下，合肥的半導體產(chǎn)業(yè)集群不斷完善，相關(guān)企業(yè)數(shù)量從186家增長到了306家，其中半導體設(shè)備廠商從15家增長到了31家，材料廠商從17家增長到了42家。
整體來看，2020年合肥集成電路產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長到了302億元，同比提升17.6%。2021年上半年，合肥集成電路產(chǎn)值更是同比增長了52.3%。
合肥將產(chǎn)業(yè)鏈視為整體，從制造端發(fā)力，由市委書記虞愛華親自擔任集成電路產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”，這讓合肥的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展更符合產(chǎn)業(yè)邏輯，也更加迅速和有效。
集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展重心向晶圓制造端偏移，我國上游的半導體設(shè)備和材料企業(yè)也因此迎來更廣闊的舞臺。
本土舞臺，設(shè)備材料迎機遇
宏觀來看，中國大陸已經(jīng)成為了全球半導體最大的設(shè)備市場。據(jù)SEMI全球半導體設(shè)備市場統(tǒng)計報告，2020年全球半導體設(shè)備銷售額達712億美元，同比增長19%，中國大陸以187.2億美元的銷售額排名第一，同比大增39％，中國臺灣排名第二，銷售額為171.5億美元。
中國大陸的設(shè)備銷售額快速提升得益于本土晶圓廠正處于高速擴產(chǎn)時期，且根據(jù)集微咨詢統(tǒng)計，本土晶圓廠產(chǎn)能仍有著巨幅的提升空間。
集微咨詢數(shù)據(jù)顯示，2020年中國大陸共有30座已實現(xiàn)量產(chǎn)的內(nèi)資晶圓廠（8英寸和12英寸）的月產(chǎn)能約為171萬片（折合8英寸，下同），而這30座晶圓廠的總規(guī)劃月產(chǎn)能為426萬片，總月產(chǎn)能仍有255萬片的擴產(chǎn)空間。另外，中國大陸還有15座在建的內(nèi)資晶圓廠，其總規(guī)劃月產(chǎn)能約為95萬片。這也意味著，中國本土現(xiàn)有晶圓廠可以預(yù)見的產(chǎn)能提升空間就高達350萬片/月。
本土晶圓廠的擴產(chǎn)空間給國產(chǎn)設(shè)備和材料帶來了前所未有的發(fā)展機遇，雖然目前本土晶圓廠的設(shè)備國產(chǎn)化率普遍較低，但隨著上下游信任不斷建立，本土供應(yīng)商產(chǎn)品的性能和可靠性一步步追趕，這些數(shù)字正在不斷被改寫。
設(shè)備方面，根據(jù)中國國際招標網(wǎng)最新信息，長江存儲2021年初以來累計中標377臺設(shè)備，其中國產(chǎn)設(shè)備73 臺，國產(chǎn)化率達到19.4%。上海積塔2019年至目前的累計國產(chǎn)化率約32.5%，而2021年初至今國產(chǎn)化率為45.7%，有了較大幅度提升。
不僅國產(chǎn)設(shè)備數(shù)量占比不斷攀升，每家晶圓廠導入的國產(chǎn)供應(yīng)商數(shù)量也越來越多。據(jù)合肥晶合數(shù)據(jù)顯示，2017~2019年間僅有3家國產(chǎn)設(shè)備廠商，但2020年至今已經(jīng)增長到6家，總占比達到14.6%，有了較大幅度提升。
在本土晶圓廠的扶持下，國產(chǎn)設(shè)備廠商在某些賽道脫穎而出。例如屹唐半導體的去膠設(shè)備（市占率全球第二）、盛美半導體的清洗設(shè)備（全球第五）、北方華創(chuàng)的刻蝕機和PVD等設(shè)備（已達到14nm級別）。
另外在材料方面，過去13年我國完成了從無到有的突破。據(jù)集成電路材料創(chuàng)新聯(lián)盟統(tǒng)計，2020年我國已被批量應(yīng)用的本土集成電路材料超過了150種，部分材料在14nm節(jié)點已經(jīng)達到了客戶要求，且單場采購比例超過50%的材料品種達到110種以上。
具體來看本土晶圓廠的材料國產(chǎn)化進程，仍然以合肥晶合為例，該公司從2017年至今不斷推進國產(chǎn)材料導入，目前國產(chǎn)材料種類已經(jīng)從32種提升至54種，占比也自32.32%上升到了50.46%。其中，國產(chǎn)化學品種類始終占據(jù)一半以上，國產(chǎn)氣體品種則從4種增長到了20種，占比也提升至38%。
本土晶圓廠推進國產(chǎn)材料的驗證和導入，國產(chǎn)材料廠商業(yè)績普遍爆發(fā)，并開始紛紛上馬新項目，旨在為本土晶圓廠提供種類更全、性能更優(yōu)的國產(chǎn)材料。
國產(chǎn)半導體材料供應(yīng)商晶瑞股份一季度財報顯示，公司實現(xiàn)營業(yè)收入4.03億元，同比增長135.06%。在高純雙氧水、高純氨水的基礎(chǔ)上，上馬了高純硫酸項目，并投入重金研發(fā)高端半導體用ArF（193nm）光刻膠。
某本土材料廠商告訴集微網(wǎng)：“在本土晶圓廠的大力推進下，國產(chǎn)材料的驗證周期大幅縮短。過去需要半年的流程，當下只需要3個月的時間。這讓國產(chǎn)材料廠商迎來了真正的高速成長期?！?/p>
江豐電子一季報顯示，隨著客戶端需求的增加、對供應(yīng)鏈安全重視程度的提高，以及國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)對國產(chǎn)化需求緊迫，國產(chǎn)替代的進度大大加快，公司充分把握機遇不斷滿足客戶的供貨需求，銷售收入繼續(xù)保持增長。江豐電子一季度實現(xiàn)營收3.17億元，同比增長32.89%。
隨著資本成熟、市場成熟和人才團隊趨于成熟，我國的晶圓制造已經(jīng)進入了一個新的發(fā)展時代。在這個時代中，晶圓制造突飛猛進的同時也帶動了整個供應(yīng)鏈的成熟，本土設(shè)備和材料供應(yīng)商順勢騰飛。這凸顯了投資晶圓制造的重要性，其帶來的溢出效應(yīng)能夠加速本土產(chǎn)業(yè)鏈的完善，使之深度與廣度兼?zhèn)洹?/p>
而放眼更長遠的未來，國產(chǎn)設(shè)備和材料的崛起將成為我國晶圓制造廠可靠的后盾。我國作為全球最大的半導體市場，一個安全穩(wěn)固的本土供應(yīng)鏈體系，無疑將使得我國在未來的數(shù)字化智能時代中，更有底氣和信心。
