培育差異化創(chuàng)新與原始創(chuàng)新實力
芯片制造實力被視為是未來全球半導體產業(yè)競爭的核心,半導體設備則是芯片制造的關鍵,相關企業(yè)的發(fā)展受到了行業(yè)關注。目前,以北方華創(chuàng)、中微、盛美上海為代表的國內半導體設備廠商經過數十年的發(fā)展,完成從0到1的積累過程中,在半導體設備細分領域當中取得了令人鼓舞的成績。
在以往的文章中,已經有很多數據表明,國產化的需求為國內半導體設備廠商提供了發(fā)展機會。但從北方華創(chuàng)、中微、盛美上海等老牌國內半導體設備廠商的布局中,我們發(fā)現國際市場也是他們發(fā)展戰(zhàn)略中的重要目標。從這種布局看,國內設備廠商真的具備走向國際市場的條件了嗎?
差異化創(chuàng)新的實力
以往,國內半導體設備廠商之所以實力不強,主要在于技術方面難以取得突破。進行差異化創(chuàng)新是國內半導體設備廠商走向國際市場的必由之路。經過過去數十年的發(fā)展,國內半導體設備廠商取得了一些進行差異化創(chuàng)新的條件和積累。
進行差異化創(chuàng)新的核心在于人才的培養(yǎng)。半導體設備人才培養(yǎng)難度較高,專業(yè)技術人員極為稀缺,且流動率極低。國內老牌半導體設備企業(yè)在過去的發(fā)展中花費了大量的時間和精力為該領域培養(yǎng)了很多人才。
頻繁的人才流動,是半導體設備知識產權的潛在危機。此前,芯謀研究一篇稿件《國產半導體設備的新危機,跨界造機、成敗幾何?》就提及知識產權的危機?,F在國內半導體設備新主體的人才多是從老牌企業(yè)當中跳槽出來的,其中還有一部分觸及到了技術泄露和侵犯知識產權的風險。采用侵權設備生產的芯片也是侵權產品,最終會影響下游客戶端的正常生產。另一方面,若知識產權無法得到保障,新主體利用其他公司砸下重金研發(fā)的技術來進行市場競爭,則不僅會損害其他公司利益,還會使得多數企業(yè)陷入低水平低價的重復競爭中。務實、穩(wěn)定的技術團隊,為半導體設備企業(yè)進行差異化創(chuàng)新和進入國際市場提供了保障。
注重晶圓廠研發(fā)階段導入,形成綁定關系為半導體設備廠商注入新活力。半導體產業(yè)鏈的買賣講究“血脈”關系,晶圓廠工藝研發(fā)之初,離不開產業(yè)鏈的通力合作,尤其是先進工藝,更是集上下游多家之力。對于設備廠商來說,這門與晶圓廠的生意不能只顧著有人招手再賣票,而是需要研發(fā)階段就積極打入晶圓廠核心親戚層,你儂我儂。正如ASML與臺積電、三星、英特爾他們的關系一樣,在先進工藝上,血連著肉。在國內晶圓廠研發(fā)先進工藝之際,積極導入配合,研發(fā)階段就一起懸梁刺股,等到先進工藝出爐,何愁生意,儼然已成為自家人。然而,研發(fā)初期導入是一般企業(yè)無法做到的,需本身就有前瞻性和一定的基本實力。目前,一些國內龍頭設備廠商已經
做到較好的產業(yè)鏈上下游合作,包括與國際公司的合作,未來可期。
勇于用差異化與國際廠商競爭。目前國內半導體設備廠商在先進設備上水平較低,內卷且內耗。然而同一類設備可以根據客戶需求做部分定制化,實現差異化,如此一來便可與國際企業(yè)競爭。舉例來說,一般國際大公司的Track設備采用的是水平式結構設計,而盛美上海的Track設備則開創(chuàng)性地采用了垂直交叉式的結構設計,可實現每小時400片以上的產能,使盛美上海與國外同行站在了同一起跑線上。
向高端攀登的能力
國內半導體設備企業(yè)在國際市場上的影響力不高,是因為缺少在關鍵高端設備領域的創(chuàng)新能力,特別是原始創(chuàng)新能力。
首先是國內設備企業(yè)在前道工藝的發(fā)展。芯片制造設備是半導體設備行業(yè)中需求最大的領域,其中包括光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備、清洗設備、CMP設備等半導體前道設備。在一條集成電路產線的投資中,前道工藝設備投資占80%左右,當工藝到16/14nm時,其投資占比高達85%,7nm及以下占比將更高,可見前道工藝設備是芯片制造過程中的關鍵設備。
前道半導體設備市場主要由國際設備廠商主導,全球前五大設備企業(yè)占市場份額的70%,形成了寡頭壟斷的市場格局,占據著大部分的市場利潤。國內半導體設備在半導體前道設備市場的占比較低,其中主要的三大廠商北方華創(chuàng)、中微公司和盛美上海,僅占全球1.5%市場份額。
前道半導體設備的技術門檻要求高,在半導體產業(yè)鏈中屬于技術密集型行業(yè)。國際前道設備廠商已經在與芯片制造廠商的長期合作中筑起了知識產權高墻,加之前道半導體設備技術的復雜性、實踐性以及技術知識的積累性,使得國內廠商在發(fā)展過程中遇到了重重考驗。
前道半導體設備驗證流程復雜,周期長。前道設備的驗證時間往往需要 8-18 個月,且需要設備廠商與芯片制造廠商建立牢固的合作關系。同時,隨著芯片制造廠商技術的迭代,前道設備廠商需要進行長期的大規(guī)模投入,這也為國內廠商進入前道核心設備領域設置了挑戰(zhàn)。
國內廠商進軍前道半導體設備市場雖然存在著困難,但經過數十年的累積,國內廠商具備了向前道核心設備市場進軍的條件。在某些關鍵前道半導體設備領域當中,國際廠商一家獨大,在全球半導體環(huán)境不穩(wěn)定的情況下,芯片制造廠商不愿意將雞蛋放在同一個籃子中,讓有準備的國內設備廠商有了進入這個市場的機會。
盛美上海在早期已經以差異化的SAPS兆聲波單片清洗設備進入國際存儲大廠SK Hynix最先進生產線就是一個例子,盛美上?,F階段清洗設備可以覆蓋邏輯及存儲生產90%以上的清洗工藝。盛美上海最新推出的Track設備是在后道封裝涂膠顯影設備上多年經驗累積的基礎上,抓住機遇,進入了國內關鍵前道半導體設備市場。同時,也為盛美上海開拓國際市場提供了新的發(fā)展機會。
其次是國內設備商的平臺化能力的形成。設備技術平臺化,使得軟硬件標準統一,操作與維護具有共通性,極大降低了供應鏈管控和設備維護難度,也降低了工作人員的培訓難度,提升了生產效率。這是設備企業(yè)“高階”競爭力的體現。
國際廠商能夠在半導體設備市場長期占有優(yōu)勢,其原因不僅在于與合作伙伴之間的長期合作,使其能夠保持技術領先的位置,也在于他們能夠為合作伙伴提供平臺化的設備及服務。
從國際設備廠商的經驗來看,單一設備的市場容量有限,企業(yè)想要做大做強,必須拓展產品線。在平臺化發(fā)展的策略之下,設備廠商以基礎技術搭建基礎平臺,軟硬件實現了標準化,設備零部件具有通用性,易于移植。面對市場需求,設備廠商可以根據不同工藝打造出不同產品,即便是面對客戶的定制化設備開發(fā)需求,也可以通過組合通用性零部件+定制創(chuàng)新快速實現。
半導體設備都是專用設備,但卻具有一定的共性要求,包括精度、溫控、對工藝化學品的控制等。目前國內設備企業(yè)已經深度參與到客戶及供應鏈企業(yè)前期研發(fā)與合作之中,這就為國內設備廠商的平臺化拓展提供了底層邏輯支持,是國內企業(yè)實現平臺化的基礎。
經歷二十多年的發(fā)展,國內頭部半導體設備廠商,如北方華創(chuàng)、盛美上海等已經具備了從點式到面式創(chuàng)新的實力,國內半導體設備廠商在推進平臺化服務方面擁有發(fā)力的基礎。
結語
半導體設備市場是個需要長期投入的領域,國內半導體設備廠商經過幾十年的技術沉淀,已經取得了一定的成績。國內半導體廠商在不斷的自我超越中得到蛻變,尤其是有經驗、有實力的老牌國內半導體廠商在半導體設備技術上不斷差異化創(chuàng)新,并借助平臺化的優(yōu)勢,將有機會走向國際半導體設備市場,進而促進全球半導體產業(yè)的共同繁榮。