澳门新葡萄京997755:晶片晶圆厂,全球集成都电

作者:澳门新葡亰亚洲在线

3月14日讯 根据集成电路国际性专业协会SEMI的世界晶圆厂预测报告,最新数据显示,集成电路晶圆厂设备支出将在2019年增长5%,这也是连续第四年增长。根据公开的建厂、扩产等计划,预计中国将成为2018年和2019年晶圆厂设备支出增长的主要驱动因素。

12月25日讯 半导体行业在2001年至2009年戏剧性地衰退后,开始呈现体量增长。

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SEMI(国际半导体产业协会)8日发布最新“全球晶圆厂预测报告”( World Fab Forecast ),指出2017年晶圆厂设备支出将超过460亿美元,创下历年新高,并预计2018年支出金额将达500亿美元,突破2017年新高点。晶圆厂设备支出金额不仅持续创新纪录,也可望连从2016年至2018年呈现连续3年的成长趋势,且为1990年代中期以来首见。

SEMI预测,三星将在2018年和2019年引领晶圆厂设备支出,但三星投资较2017年下降。相比之下,中国将在2018年大幅增加晶圆设备支出达57%,2019年达到60%,主要体现在跨国公司和国内公司的晶圆厂项目。中国支出的飙升预计将在2019年超过韩国,成为首要支出地区。

应用市场的急剧扩大成为集成电路晶圆厂投资在需求市场方面巨大的驱动力。移动应用、物联网、汽车和机器人、工业、增强现实和虚拟现实、人工智能和5G网络等技术驱动拉动整体增长。在这些技术的驱动下,从2016年到2021年半导体营收预计年均增速将达到6%,全球半导体营收将在2017年超过史无前例的4000亿美元。

中美贸易战为我国半导体行业敲响警钟,半导体自主可控不仅仅是口号,更是涉及到国家安全、国计民生的要务,随着自主可控呼声越来越大,集成电路产业发展需求必将倒逼芯片国产化进程。未来设备国产化是必然选择,随着国家半导体行业的发展,国产设备市场空间超百亿。

SEMI发布预测报告,2019年全球晶圆厂设备支出将下降14%,约为530亿美元,预计2020年会出现27%的复苏。在存储器行业放缓的影响下,晶圆厂设备支出连续三年持续增长的态势告一段落。不过,中国市场的设备投资仍然保持增长动能,2019年有望成为继韩国之后的第二大半导体设备市场。

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此外,2018年,第三大晶圆厂投资地区台湾晶圆厂设备支出将下降10%,但预计2019年反弹15%,达到110亿美元以上。

市场对芯片的需求量大,竞争十分激烈,价格连续上涨……这些因素直接刺激晶圆厂投资增长,许多企业将前所未有的投入用于新建晶圆厂和晶圆制造设备。

晶圆厂投资热潮带动半导体设备增长

两大因素导致2019年资本支出下滑14%

SEMI“全球晶圆厂预测”报告于2017年2月底的更新资料指出,2017年有282座晶圆厂及生产线进行设备投资,其中有11座支出金额都超过10亿美元。同时2018年预计有270座厂房有相关设备投资,其中12座支出超过10亿美元。该项支出主要集中于3D NAND、DRAM、晶圆代工及微处理器(MPU)。其他支出较多的产品分布涵盖LED与功率分离式元件、逻辑、MEMS(MEMS/RF)与类比/混合讯号。

正如预期的那样,中国的晶圆厂设备支出正在增加。2017年,在中国开始建设的26座工厂将于今年和明年开始装机,这个数字占全球比例超过半数。尽管非中国公司在中国的晶圆设备投资占最大份额,不过,中国集成电路企业预计2019年将增加晶圆厂,将支出份额从2017年的33%增加到2019年的45%。

SEMI预测, 2017年晶圆制造设备支出总额将达570亿美元,同比增长41%。2018年,预计支出将再增加11%,达到630亿美元。

随着下游半导体行业景气度的提升以及晶圆工业的不断升级,全球迎来半导体晶圆厂投资热潮,这也将会带动上游半导体设备行业高增长。据SEMI报告,2017-2020年,全球将新建62座半导体晶圆厂,中国大陆将占26座,投资12英寸晶圆厂将占大比例。以罗方格晶圆厂数据为例,晶圆厂80%的投资用于购买,这必将大幅带动半导体设备行业的发展。

全球半导体设备市场动向反映了主要厂商的投资状况,如果景气向好,厂商积极投资,设备市场也会同步增长;反之,如果景气不佳,厂商投资意愿也会转趋保守,使得设备市场规模缩减。

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分析集成电路相关产品线对设备支出的带动来看,3D NAND将带动相关设备产品领域支出,在2018年和2019年各增长3%,分别达到160亿美元和170亿美元;DRAM在2018年将强劲增长26%,达到140亿美元,但预计2019年将下降14%。集成电路产品代工厂在2018年将设备支出达170亿美元、增加2%,2019年达220亿美元、将增长26%,主要用于支持7纳米投资和新产能的增长。

数据显示,英特尔、美光、东芝和格罗方德等多家公司在2017年和2018年增加了对晶圆制造厂的投资。而在这两年中的强劲增长则是由三星一家带动,预计三星在2017年将其晶圆设备支出从80亿美元增加到180亿美元,增幅为128%。同是韩国公司的三大存储器巨头海力士也将晶圆设备支出增加了70%,达到历史最高的55亿美元。两家公司在中国大陆也增加了建厂投资。

据SEMI预测,2017年全球半导体制造设备销售额约559亿美元,同比增长35.6%,首次超过2000年的市场高点477亿美元。预计2018年全球半导体设备市场销售额达601亿美元,同比增长7.5%。其中晶圆加工设备将增加37.5%,达到450亿美元。前端部分、封装设备部分、半导体测试设备预计分别达到26亿美元、38亿美元、45亿美元,同比增长预计分别为45.8%、25.8%、22%。

晶圆厂设备支出下降的主要原因是受到存储器市场需求疲弱以及晶圆代工厂放缓资本支出两大因素影响。根据SEMI报告的分析,在过去两年中,存储器行业的投资占所有设备支出的55%,存储器市场的任何波动都会影响整体设备市场。而对半年来晶圆厂设备支出的回顾表明,高水平库存和需求疲软导致2018年下半年DRAM和NAND两大存储器价格的下跌,且跌幅大于预期。这是直接导致存储器厂商支出下降的主要原因。根据此前媒体的报道,最大的存储器厂商三星电子为了阻止存储器价格下滑,2019年的整体资本支出将下滑8%,其中在DRAM上的投资大砍20%。而根据SEMI的预测,存储器厂商整体支出将下降36%。

SEMI预估,虽中国许多新晶圆厂计划仍处于兴建阶段,2017年中国设备支出大致持平,成长约1%,并为全球支出金额排名第三的地区。2017年中国总计有14座晶圆厂正在兴建,并将于2018年开始装机。2018年中国晶圆设备支出总金额将逾100亿美元,成长超过55%,全年支出金额位居全球第二。总计2017年中国将有48座晶圆厂有设备投资,支出金额达67亿美元。展望2018年,SEMI预估中国将有49座晶圆厂有设备投资,支出金额约100亿美元。

中国大陆已成为世界集成电路晶圆厂投资的热区之一。

SEMI预测,2018年,韩国、中国大陆、中国台湾将保持前三,销售额分别达到169亿美元、113亿美元、接近113亿美元。虽然韩国保持首榜,但中国设备销售增长率最高达49.3%。

晶圆代工厂是半导体设备支出的第二大影响因素。在过去两年中,每年晶圆代工厂设备订单占整体市场份额在25%到30%之间。SEMI预计,在2019年和2020年晶圆代工厂订单的年度份额将稳定在30%左右。虽然晶圆代工厂在设备支出方面通常波动小于存储厂商,但是此次依然受到市场变化的影响。2018年下半年晶圆代工厂的设备支出下降了13%。

其他地区亦正向成长,SEMI“全球晶圆厂预测”报告指出,欧洲/中东与韩国将成为今年成长最快的地区,预估年成长率分别为47%与45%。日本支出金额将增加28%,其次为年增21%的美洲地区。

2017年,国内开始建造并将建造更多晶圆厂。预计2018年起,中资企业将首次与非中资企业境内投资水平持平,在晶圆制造厂设备上的支出将几乎与非中国晶圆厂的一样多。长江存储、福建晋华、合肥长鑫等许多新公司都将投入巨资。全球新晶圆厂的建设支出出现了史无前例的增长,达到历史最高水平。

晶圆制造关键设备国产化有待突破

中国市场继续保持增长动能

晶圆制造产业属于典型的资产和技术密集型产业,罗方格晶圆厂,总投资的80%用于购买设备,而购买设备中的80%是晶圆制造设备。光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备为晶圆制造核心设备,分别占晶圆制造环节的23%、30%、25%。光刻机作为半导体芯片最核心设备,技术难度高、价格在2000万美金以上,高端领域被荷兰ASML垄断,市场份额高达80%,最新出的EUV光刻机可用于试产7nm制程,可达3-4亿美元。全球晶圆代工厂台积电、三星、因特尔展开20nm以下制程工艺竞赛的今天,而国产技术领先光刻机仅能用来加工90nm芯片。

澳门新葡萄京997755,尽管全球设备支出下降,但是来自中国市场的设备投资却保持增长动能,这也使得未来中国市场的重要性进一步提高。根据ICInsights的报告,2019年全球将有9座新的12英寸晶圆厂开业,其中有5座来自中国。2018年全年一共新开了7家12英寸晶圆厂,而今年又将新增9家12英寸厂,这是继2007年以来一年内最多的一次。SEMI在报告中也指出,2018年中国在晶圆厂方面的投资激增,成为全球第二大设备市场,仅次于韩国。

澳门新葡萄京997755:晶片晶圆厂,全球集成都电子通信工程高校路晶圆厂投资快速增进。薄膜沉积设备单价在200-300万美元,一个晶圆厂需要30台左右。AMAT在CVD设备和PVD设备领域都保持领先,而沈阳拓荆、北方华创等国内企业正在突破。刻蚀机,单价在200万美元左右,一个晶圆厂需要40-50台。国产刻蚀机市场份额已从1%提升至6%。中微半导体16NNnm以实现商业化,7-10nm已达到世界领先水平。

盘点近年来国内投资建设的晶圆厂情况,根据芯思想研究院的统计,2018年度宣布投产的晶圆厂达到10家;2018年度前已经投产,但2018年开始新产能建设的有4家;2018年度正在建设的全新晶圆生线21条:2018年度规划建的有2家。中国在晶圆厂建设上的投资领先全球。

国家政策和资金扶持持续加码

其中较具代表性的上海华力二期项目于2016年12月30日开工建设,2018年10月18日生产线正式投片,首批12英寸硅片进入设备,开始28纳米工艺芯片制造。长江存储2016年7月26日成立,2016年12月30日国家存储器基地项目正式开工建设,2018年第四季度长江存储一期工程正式投产,32层3DNAND闪存芯片成功实现量产。2018年第三季度中芯宁波8英寸特种工艺N1产线生产设备进厂,2018年11月2日正式投产。同日,N2产线开工建设。

2014年,国家提出建立从晶片到终端产品的产业链规划,强调集成电路设备材料端要在2020年之前打入国际采购供应链,分别从政策和资金加大推动半导体国产化进程,国家集成电路大基金已经进入密集投资期,目前大陆集成电路产业投资基金总额高达6532亿元,规模有望直逼1万亿元。大基金覆盖IC设计、晶圆制造、芯片封测等领域。东吴证券认为,未来大基金和国家产业政策在设备方面的投资力度和政策扶持会持续加码,设备国产化是IC国产化的重中之重!

国际厂商在中国大陆进行了大量晶圆厂的布局建设,也是中国设备需求增长的重要原因。盘点重点项目包括:2016年3月台积电南京项目正式落户,2016年7月项目一期开工建设,2018年5月晶圆厂开始试投产。2018年第二季度,英特尔宣布大连厂二期投产,主要生产96层的3DNAND闪存。2018年3月三星宣布在西安举行第二条NAND闪存芯片生产线的奠基仪式,2019年投产。2017年10月29日,SK海力士计划在无锡兴建新厂,项目完成后将形成月产能20万片10纳米工艺等级的晶圆生产线。

截至2017年9月,大基金累计投资55个项目,涉及40家IC企业,承诺出资1003亿。其中制造、设计、封测、装备材料投资占比分别为65%、17%、10%、8%。虽然在装备和材料环节投资规模力度小,但仍然推进光刻、刻蚀、薄膜沉积等核心装备。未来将加大围绕国家战略的智能汽车、物联网、人工智能、5G等新兴产业进行投资规划。东吴证券认为,未来国家资金会持续不断的想设备端倾斜,毕竟只有真正掌握最核心工艺,才能够实现真正意义上的国产化。

上海华虹有限公司董事长张素心在SEMICONChina2019的开幕主题演讲中指出,中国集成电路企业是全球材料设备企业的重要合作伙伴。中国是全球第二大半导体设备市场,2018年达到118亿美元,预测2019年将成为全球第一大市场,同时也是主要设备厂商最重要的市场。

半导体设备垄断程度高 国产化困难重重

KLA-Tencor高级副总裁兼首席营销官OresteDonzella表示,尽管业内普遍认为2019年半导体设备市场增长平缓,但中国的晶圆厂设备市场增长却相对较快。

2016年全球半导体专用设备前十市占率达92%,销售规模达379亿美元,而中国半导体设备前十销售额近7.3亿美元,其主要原因是集成电路行业属于典型技术和资本密集型行业,技术差距大,我国设备自制率仅14%,且集中于后道的封测环节,未来随着我国政策和资金持续扶持加码,关键设备有望实现技术突破。

中国设备业应抓住难得的市场机遇

1996年5月12日于荷兰瓦圣纳签署《瓦圣纳协议》,协定包括加入管制敏感性高科技输往中国等国家,基于该协议的技术封锁导致半导体设备国产化困难重重,只能依靠进口国外落后的设备和自主研发。

尽管中国半导体以及相关设备市场持续扩大,但是装备制造业一直是中国半导体的薄弱环节。上述半导体设备也大多需要从国际设备厂采购。据美国的半导体产业调查公司VLSIResearch发布的2018年全球半导体生产设备厂商排名,前十厂商美国4家,日本5家,欧州1家。中国供应商还无法满足国内晶圆厂的需求。

中国大陆晶圆厂支出成大 设备占率不断提升

不过,经过这些年的发展,国内半导体设备业已呈现出较快增长的势头。北方华创通过近九年的科技攻关,完成了刻蚀机、磁控溅射、氧化炉、低压化学气相沉积、清洗机、原子层沉积等集成电路设备90/55/40/28纳米工艺验证,实现了产业化。中微半导体先后承担并圆满完成65~45纳米、32~22纳米、22~14纳米等三项等离子介质刻蚀设备产品研制和产业化的集成电路专项任务,使我国在该项设备领域中的技术基本保持了与国际先进水平同步。

据SEMI2018年最新数据,全球晶圆厂2017年、2018年、2019年设备支出分别为569亿美元、600亿美元、651亿美元,同比增长分别为38%、9%、5%,2016-2019年CAGR为16%,是自1990年以来首次连续四年正增长。而中国大陆半导体设备需求2017年、2017年、2019年预计分别达68.4亿美元、100亿美元、172亿美元,同比增长分别为5.88%、57%、60%。东吴证券预计,2019年中国大陆设备支出将成为全球支出最高的地区。

在市场需求快速增长的背景下,中国设备企业也应抓住机遇,赶上这班高速增长的“列车”。中科院微电子所所长叶甜春指出,要想做强中国集成电路产业特别是装备制造业,几个问题亟待解决:一是产业模式单一,需要在无晶圆设计和芯片代工制造基础上,根据产品特点发展多元的模式,尤其是IDM。二是装备和材料还要加强,现在28纳米以上的产品工艺和特色工艺种类覆盖仍然不够。三是协同发展的产业生态需要尽快形成,“系统-芯片-工艺-装备-材料”紧密协同对整个产业发展至关重要。四是改变产业布局的无序竞争、碎片化与同质化倾向。

过去两年全球兴建17座12寸晶圆厂,十座设在中国大陆,东吴证券认为,从建设开工到投产产量整个周期需要3-5年,那么2018-2019年是中国大陆晶圆设备投资潮,全球半导体设备产业将出现前所未有的欣欣向荣局面。

2017年全球晶圆制造设备销售额达450亿美元,同比增长53.43%,远超其他设备,而中国晶圆制造设备资本支出在2018-2019年将达166.24亿美元,占中国半导体资本支出的60%,2015-2019年CAGR达20.55%,但中国设备在全球市场份额仅为4%,供给和市场份额极不匹配。据CEPEA统计,2016年国产半导体设备在中国大陆市占率仅11%,IC设备占全部半导体设备销售49%,2018-2020年国产集成电路设备平均增长率有望超25%,2020年半导体设备销市占率有望达20%,IC设备有望达50亿元。

国产晶圆制造设备 未来三年有望超百亿

中国晶圆制造设备市场需求处于上升阶段,根据SEMI数据线性外推估计2015-2020年我国晶圆设备市场CAGR达32.43%、VLSI Research2017年公布数据中晶圆制造各环节设备比例假设与CEPEA预测2020年国产半导体设备市占率达20%假设这三个数据来推算,2018年、2019年、2020年国产晶圆生产设备市场空间有望达39.9亿元、70.82亿元、140亿元,增速分别为53.55%、77.5%、96.98%,2018-2020年累计市场空间达250亿元,CAGR为87%。

根据国产21挑12寸晶圆厂产线情况,综合考虑晶圆厂建设时间先、设备投资比例,东吴证券测算2018年、2019年、2020年我国国产晶圆制造设备市场空间达71亿元、137亿元、180亿元。以SEMI口径设备端测算2018-2020年的市场空间约250亿元,从兴建晶圆厂投资端测算2018-2020市场空间约387亿元。

虽然我国设备市场层现繁荣景象,半导体制造设备国产化进程不断加速,但国产化完全替代不是一撮而就,只有不断加强研发水平、提高技术能力,才能真真正正提高我国半导体制造设备的国际竞争力。

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