導讀 2022年10月美國商務部頒布禁令,對中國獲得美國半導體技術進行限制。受禁令影響,中國無法獲得最先進的芯片,也無法獲得用於制造芯片的軟件和設備。2023年3月,美國更進一步,糾集日本、荷蘭收緊半導體...
2022年10月美國商務部頒布禁令,對中國獲得美國半導體技術進行限制。受禁令影響,中國無法獲得最先進的芯片,也無法獲得用於制造芯片的軟件和設備。2023年3月,美國更進一步,糾集日本、荷蘭收緊半導體制造設備出口管制,中國想獲得授權更加困難。
美國、荷蘭、日本是全球主要的晶圓廠設備(WFE)制造商。禁令覆蓋的企業包括AppliedMaterials、ASM、ASML、KLA、LamResearch和東電,它們佔了全球半導體設備供應的80%。因爲無法獲得先進設備,中國難以生產先進芯片,AI與5G離不开先進芯片。
中國半導體產業發展現狀
一直以來中國都在努力建設自主半導體產業。到2022年底,中國已經投入1430億美元刺激本土半導體市場的發展。一些地方政府也積極參與,比如廣州投入290億美元支持科技產業發展,其中就包括半導體。
中國的確高度依賴外國設備,但現在中國在晶圓廠設備領域投資翻倍,未來會形成怎樣的局面呢?有人悲觀,有人樂觀。中國從零开始打造出全球最大的汽車市場,還成爲電動汽車生態系統的領導者。中國能否在半導體領域復制汽車產業的成功呢?從長遠看值得樂觀。
全球知名的晶圓廠設備OEM大約都有40-50年歷史,中國半導體設備產業落後很遠,直到2000年之後才嶄露頭角。2006年中國提出要加速發展本土半導體技術。經過多年的努力,中國半導體產業雖然進步神速,但與國外先進技術相比仍然相差很遠。
中國加大半導體產業投資力度
中國成立了國家集成電路產業投資基金,准備向半導體產業投資1500億美元。不過當中只有2.7%的資金直接撥給Semicap,也就是爲芯片代工廠提供裝備的廠商,它們被稱爲“半導體資本設備供應商”。接受資助的企業主要是Foundry和IDM。
半導體芯片行業有三種運作模式,即IDM、Fabless和Foundry。IDM(IntegratedDeviceManufacturer)指的是綜合電子元器件制造商,這些制造商會把多種半導體元器件(比如存儲器、處理器和接口)以及其他電子元件設計成多種可編程的系統,以滿足客戶的特定需求。Fabless指無晶圓的芯片設計公司,Foundry指晶圓代工廠。
補貼資金主要用於資本支出、研發和收購外國企業。2014年至2018年,中國半導體企業瘋狂擴張,但是本土設備制造企業並不是最大受益者。中國的大多晶圓廠設備仍然從外國進口,中國本土設備制造商在全球設備市場所佔的份額不到2%。
中國半導體設備制造商面對諸多難題
本土設備制造商之所以份額不高,主要是因爲技術仍然落後。比如光刻機,上海微電子設備只能提供90納米光刻機,目前還沒有看到大規模應用的證據。反觀ASML,它准備在今年年底出貨2納米光刻機。要想縮小差距,難度極大。2021年AppliedMaterials的研發开支比中國5大上市Semicap營收總和還要高。因爲規模巨大、經驗豐富,外國企業可以輕松保持優勢。
還有一點更麻煩。國際OEM一般都會依賴1級供應商網絡,這些供應商生產子系統和組件,缺少1級供應商的支持,想生產精密芯片制造工具將會變得更加困難。比如ASML,它與幾千家供應商攜手合作,一起研發EUV系統,這種合作模式可以分攤資本、運營支出和研發費用。蔡司提供鏡片,Trumpf提供電源,Edwards提供真空系統。中國缺少1級供應商,有些關鍵技術非常小衆,在半導體產業之外幾乎沒有用武之地,想自己單獨培育1級供應商並不容易。
爲了應對貿易限制,中國會在條件許可時囤積大量晶圓廠設備,這就是所謂的“人造需求”。現在美國貿易限制出口,實際上會擾亂市場,副作用明顯。原本中國本土制造設備沒有需求,因爲美國限制,需求明顯大增,中國爲了擺脫對美國的依賴,本土設備成爲唯一選擇。
中國半導體設備制造商營收增速明顯
2022年中國半導體設備OEM的營收增速比全球競爭對手高出27個百分點。這說明在全球Semicap響應號召制裁中國之前,中國本土設備制造商已經積極介入。美國強化限制後,這一趨勢變得更明顯。2023年一季度,中國5大半導體設備OEM上市公司的營收增長35%,但全球4大半導體設備OEM來自中國的營收減少28%。
未來這種此消彼漲的趨勢還會繼續。LamResearch、AppliedMaterials和KLA已經發布預告,稱截止6月23日的一個季度會出現負增長。去年它們曾警告說,2023年來自中國的營收將會蒸發最多50億美元。盛美半導體(ACMResearch)是唯一一家在美國上市的中國晶圓廠半導體設備OEM,它預計今年的營收將會增長32-50%。中國其它的晶圓廠半導體設備OEM也都出現不同程度的增長。
2022年全球晶圓廠半導體設備市場的規模約爲1000億美元,今年將會萎縮至800億美元,中國企業的增速實際上更明顯。在大變局下,中國企業迎來千載難逢的發展機會,它們必須擴大本土市場份額,與外國企業競爭,獲得更多運營經驗,不斷提升技術實力。
挑战與機遇並存,中國半導體設備制造商還有更多發展空間
在過去20年裏,中國雖然出台各種政策,但本土Semicap的發展不盡人意。現在情況似乎正在發生變化,中國IC市場可能會形成良性循環,最終殺入高端市場。
台積電、三星、英特爾高度依賴ASML提供的EUV光刻機。如果沒有EUV光刻機,又想制造先進芯片,可以通過多重曝光來實現,但是這樣做效率不高,中國企業可能不會選擇這樣做。
早在1990年代ASML就在开發EUV光刻機技術,它研發了20年才將EUV技術商用。上海微電子比ASML落後至少10年。因爲設備無法大規模使用、缺少有經驗的光刻機工程師、缺少1級供應商支持,上海微電子想追上ASML十分困難。
回看歷史,在中國整個半導體版圖中,設備制造商一直被忽視。面對美國禁令,風向已經改變,中國本土芯片設備制造商有了發展的土壤。雖然在短期內中國企業還沒有辦法殺入前沿領域(因爲光刻技術差距太大),但中國在成熟市場將會有不錯表現,畢竟汽車、服務器、家電也需要芯片。
標題:外媒:美國芯片禁令是昏招,已刺激中國本土半導體設備發展
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