1月25日,歐洲議會(huì)表決通過(guò)了《歐盟芯片法》草案。而正式協(xié)議會(huì)在2月份正式出臺(tái)。這一消息讓我國(guó)本就艱難前行的半導(dǎo)體行業(yè),更加的雪上加霜。這次的協(xié)議表明,就涉及到的半導(dǎo)體的生產(chǎn)跟制造的設(shè)備、相關(guān)技術(shù)對(duì)我國(guó)的出口進(jìn)行限制。其形式由原來(lái)的美國(guó)領(lǐng)頭,其他國(guó)家觀望的態(tài)度,變成了全球主要半導(dǎo)體國(guó)家,統(tǒng)一對(duì)我國(guó)實(shí)行封殺。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),以后的幾年或者數(shù)年,我國(guó)在高端芯片行業(yè),已經(jīng)無(wú)法再借助外部力量了。
一、《歐盟芯片法》成立的背景跟措施中美貿(mào)易戰(zhàn)以來(lái),全球政治格局開(kāi)始發(fā)生變化,逆全球化開(kāi)始加速。美國(guó)針對(duì)我們的高科技領(lǐng)域,出臺(tái)各種限制政策。我國(guó)的相關(guān)制造業(yè)受到很大的影響,波及到全球各個(gè)國(guó)家。拜登在去年簽署的《芯片法案》,主要是針對(duì)中國(guó)正在發(fā)展的第三次科技革命,這對(duì)我國(guó)造成了不少的麻煩,受其影響的是世界芯片供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。2020年初的疫情的突然爆發(fā),一下子讓本就受到影響的芯片行業(yè),更加的雪上加霜。全球所有的相關(guān)企業(yè)都一下處在“缺芯”的恐慌中。尤其是去年一度讓許多企業(yè)“無(wú)芯”可用。嚴(yán)重影響到歐洲汽車和其他高端制造業(yè)。各國(guó)出于此種考慮,將芯片視為重要戰(zhàn)略物資,開(kāi)始考慮加強(qiáng)供應(yīng)鏈自主。從去年開(kāi)始各國(guó)分別出臺(tái)針對(duì)芯片行業(yè)的扶持政策。美國(guó)出臺(tái)針對(duì)半導(dǎo)體企業(yè)的500億的資金扶持。歐盟將投入超過(guò)450億歐元公共和私有資金,用于支持歐盟的芯片發(fā)展,制造、試點(diǎn)項(xiàng)目和初創(chuàng)企業(yè)。
由于美國(guó)利用半導(dǎo)體先進(jìn)技術(shù),針對(duì)我國(guó)進(jìn)行無(wú)情的打壓,也讓其他的國(guó)家感到深深的恐懼。歐盟借此機(jī)會(huì)希望歐洲,在全球半導(dǎo)體市占率能從目前不到10%提高到20%;并降低芯片對(duì)美國(guó)和亞洲的依賴。
二、我國(guó)目前半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀芯片行業(yè)幾大領(lǐng)域:設(shè)計(jì)、晶圓制造、封測(cè)、EDA工具、芯片原材料、半導(dǎo)體設(shè)備1.半導(dǎo)體設(shè)備半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用環(huán)節(jié)劃分,設(shè)備可分為前道工藝設(shè)備(晶圓制造)和后道工藝設(shè)備(封測(cè)設(shè)備)兩個(gè)大類。其中,后道工藝設(shè)備還可以細(xì)分為封裝設(shè)備和測(cè)試設(shè)備。設(shè)備中的前道設(shè)備占據(jù)了整個(gè)市場(chǎng)的 80%-85%(價(jià)值量),其中光刻機(jī)、刻蝕機(jī)和薄膜設(shè)備是價(jià)值量最大的三大環(huán)節(jié),各自所占的市場(chǎng)規(guī)模均達(dá)到了前道設(shè)備總量的20%以上。
半導(dǎo)體設(shè)備是產(chǎn)業(yè)鏈最上游環(huán)節(jié),芯片代工晶圓廠是中游環(huán)節(jié),他們負(fù)責(zé)通過(guò)采購(gòu)芯片加工設(shè)備,將晶圓襯底進(jìn)行數(shù)百道上千道工藝的加工,在通過(guò)相關(guān)設(shè)備完成前道加工,再交由最下游封測(cè)廠進(jìn)行封裝測(cè)試,最終出產(chǎn)成品芯片。

芯片前道工藝的生產(chǎn)制備流程
在整個(gè)前道設(shè)備中,由歐洲ASML和日本Nikon和Canon
深度壟斷,日本的Nikon和Canon,其光刻機(jī)主要以DUV設(shè)備為主。EUV光刻機(jī)只有ASML可以提供。目前我國(guó)的光刻機(jī)龍頭企業(yè),目前最好的成績(jī)是90nm的光刻機(jī),28nm的光刻機(jī)目前尚處于設(shè)備優(yōu)化階段,無(wú)法經(jīng)過(guò)良品率的測(cè)試。除光刻機(jī)以外的其他設(shè)備,如
離子注入、薄膜沉積、涂膠顯影等領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化率低
我國(guó)
去膠設(shè)備、清洗設(shè)備、CMP拋光設(shè)備、熱處理設(shè)備、刻蝕設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率較高。但在價(jià)值量較高領(lǐng)域內(nèi)國(guó)產(chǎn)化率較低。

國(guó)產(chǎn)化率隨著這幾年國(guó)外的封鎖,加上我國(guó)對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)的資金+政策的扶持,我國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備公司,在這幾年技術(shù)突破方面都取得了不錯(cuò)的成績(jī)。
光刻機(jī)廠商中,中科院光電所研發(fā)出 365nm 波長(zhǎng)的近紫外光 DUV 光刻機(jī)設(shè)備。上海微電子已有生產(chǎn)前道
90nm制程的光刻機(jī),后道先進(jìn)封裝光刻機(jī)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)出貨。上微的28nm制程的光刻機(jī),也已經(jīng)在2020年實(shí)現(xiàn)首臺(tái)的樣機(jī)下線。經(jīng)過(guò)兩年的打磨之后,第二臺(tái)的樣機(jī)在去年的第四季度下線,目前該樣機(jī)尚處于持續(xù)優(yōu)化中,預(yù)計(jì)明年下半年到2025年可交付使用。
國(guó)產(chǎn)廠商在刻蝕設(shè)備領(lǐng)域較早的實(shí)現(xiàn)了突破。無(wú)論是
中微公司,北方華創(chuàng),嘉芯半導(dǎo)體等在國(guó)產(chǎn)線的出貨量逐漸增大。中微公司CCP(介質(zhì)刻蝕)刻蝕設(shè)備可以覆蓋5nm以下的邏輯芯片以及128層3D NADA產(chǎn)線。中微公司的CCP并在幾年前就已經(jīng)進(jìn)入臺(tái)積電的生產(chǎn)線。在薄膜設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程方面,拓荊科技在 CVD 領(lǐng)域,北方華創(chuàng)在 PVD 領(lǐng)域都已經(jīng)有了一定的市場(chǎng)份額。但薄膜設(shè)備整體的
國(guó)產(chǎn)化率依然較低,2021 年在 10%左右。拓荊科技專注于薄膜沉積設(shè)備研發(fā),產(chǎn)品主要包括PECVDALDSACVD設(shè)備,薄膜設(shè)備已廣泛適用于國(guó)內(nèi)14nm及以上制程集成電路制造產(chǎn)線。

國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)突破根據(jù)各公司的報(bào)告,以及證券研究所的統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)還在涂影顯影設(shè)備、檢測(cè)量測(cè)設(shè)備、CMP設(shè)備(化學(xué)機(jī)械拋光)、離子注入機(jī)、缺陷檢測(cè)設(shè)備、干法去膠設(shè)備、清洗設(shè)備幾個(gè)領(lǐng)域,都有國(guó)產(chǎn)替代廠商。2.設(shè)計(jì)公司韋爾股份:手機(jī)攝像頭中的圖像傳感器芯片設(shè)計(jì),全球排名前三。兆易創(chuàng)新:NOR閃存存儲(chǔ)設(shè)計(jì),SPINOR FLASH市場(chǎng)占有率較高,同時(shí)也是全球排名前三。圣邦微電子:國(guó)內(nèi)模擬芯片設(shè)計(jì)龍頭,產(chǎn)品覆蓋電源管理和信號(hào)鏈,跟TI、ADI還有很大差距。寒武紀(jì):專注AI芯片和AI IP,是目前國(guó)際上少數(shù)幾家全面系統(tǒng)掌握了通用型智能芯片 及其基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件研發(fā)和產(chǎn)品化核心技術(shù)的企業(yè)之一。匯頂科技:在觸控芯片全球領(lǐng)先恒玄科技:藍(lán)牙耳機(jī)音頻SoC芯片全球龍頭聚辰半導(dǎo)體:公司為全球排名第三的EEPROM產(chǎn)品供應(yīng)商,市場(chǎng)份額在國(guó)內(nèi)EEPROM企業(yè)中排名第一3.制造廠商中芯科技為我國(guó)芯片制造的龍頭企業(yè)。目前制造工藝已經(jīng)突破7nm制程。還有華虹、華潤(rùn)微電子、積塔半導(dǎo)體、粵芯半導(dǎo)體等數(shù)十家企業(yè)。

我國(guó)半導(dǎo)體代工廠4.封裝測(cè)試廠商目前我國(guó)的封測(cè)企業(yè),長(zhǎng)電科技、華天科技、通富微電、晶方科技、深科技。長(zhǎng)電科技是我國(guó)封測(cè)行業(yè)的龍頭企業(yè),屬于全球領(lǐng)先的封測(cè)廠商,無(wú)論在技術(shù)還是規(guī)模上均與海外龍頭處于同一梯隊(duì)。通富微電在技術(shù)方面已經(jīng)下探到5nm的封測(cè)。

半導(dǎo)體封測(cè)廠商5.半導(dǎo)體材料有上海新陽(yáng)、江化微、江豐電子、南大光電、華特氣體等諸多廠家。上海新陽(yáng)前段時(shí)間已經(jīng)研發(fā)成功Arf的光刻膠。6.EDA廠家目前有華大九天、概倫電子、蘇州芯禾、芯原股份等20多家企業(yè)。概倫電子目前已經(jīng)登錄科創(chuàng)板,成為我國(guó)EDA第一股。華大九天是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品線最完整的 EDA供應(yīng)商,是我國(guó)唯一能夠提供模擬電路設(shè)計(jì)全流程 EDA 工具系統(tǒng)的本土企業(yè)。三、我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)后續(xù)走向芯片法案對(duì)中國(guó)芯片制造的重點(diǎn)在高端EUV(極紫外線)光刻機(jī)的
先進(jìn)制程:即14nm 及以下的fab、18nm 的DRAM、128層的NAND。目前,成熟制程應(yīng)用的DUV(深紫外線)光刻機(jī)由日本、歐洲掌握。通常芯片主要以軍工級(jí)、工業(yè)級(jí)和民用消費(fèi)級(jí)。目前軍工級(jí)跟工業(yè)級(jí)主要以穩(wěn)定為主,不追求高制程的芯片,主要以28nm及以上,目前我國(guó)已經(jīng)可以自主生產(chǎn)。民用消費(fèi)級(jí)以手機(jī)、無(wú)人駕駛、新能源汽車等行業(yè)沖擊比較大。之前華為被制裁以后,華為手機(jī)無(wú)芯可用,手機(jī)市場(chǎng)直接拱手讓人。榮耀被迫出售。英偉達(dá)A400的芯片不允許對(duì)我國(guó)銷售,直接讓我國(guó)云計(jì)算、人工智能企業(yè)嘩然。目前我國(guó)首要應(yīng)對(duì)的方式,需要針對(duì)成熟工藝的芯片產(chǎn)品,做到完全的自主可控。國(guó)際半導(dǎo)體行業(yè),對(duì)于28nm定義為黃金成熟工藝分割線。目前SMIC和華虹宏力分別在2015年和2018年攻克了28nm工藝。

來(lái)源: IC Insights在全球晶圓市場(chǎng)預(yù)測(cè)報(bào)告中,可以看出19-21年以前10nm及以下占比較小,分別為4.4%,10%,16%。并且這部分占比的玩家只有臺(tái)積電和三星。在10-20nm,占比不少,玩家又多了英特爾,格羅方德,SMIC等。28nm工藝依然有著廣泛應(yīng)用的原因是其性能在這些領(lǐng)域完全夠用,并且其在功耗、成本,可靠性方面也有著很好的平衡??梢哉f(shuō),28nm工藝在各家芯片制造廠依然是主要的盈利方向。目前成熟工藝占比中,我國(guó)廠商只有SMIC和華虹宏力占比超過(guò)5%,分別為6%和11%。在成熟工藝的市場(chǎng)上,我國(guó)半導(dǎo)體的自給率應(yīng)該在20%左右。依然有巨大的替代空間。所以需要中芯等廠商,盡可能多的提升在成熟工藝的市場(chǎng)占比。而其他的半導(dǎo)體配套企業(yè),國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商、EDA工具、材料等行業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品滿足
成熟工藝的標(biāo)準(zhǔn)(28nm),產(chǎn)品管線覆蓋除光刻機(jī)外的所有領(lǐng)域,產(chǎn)品性能得到持續(xù)驗(yàn)證,半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不斷提升。做到真正的自主可控,才能讓我國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè),不再受制于人,而我國(guó)才能真正意義的的引領(lǐng)第三次信息革命。