寡頭壟斷的半導(dǎo)體設(shè)備市場，美國是不可替代的嗎？

　　自2014年《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》發(fā)布和大基金成立以來，國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，一時間各地競相掀起晶圓廠建設(shè)潮。集成電路離不開晶圓廠，而晶圓廠離不開半導(dǎo)體設(shè)備和材料。中興事件和中美貿(mào)易摩擦以來，集成電路的重要性逐漸為人們所認(rèn)知，再加上著名的“瓦森納協(xié)議”，作為集成電路產(chǎn)業(yè)的基石，半導(dǎo)體制造設(shè)備的重要性不言而喻，也對中國集成電路產(chǎn)業(yè)的安全敲響了警鐘。

　　那么，美國的半導(dǎo)體設(shè)備是否就是不可替代的?

　　半導(dǎo)體設(shè)備市場美日荷爭霸，高度壟斷

　　半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)壁壘極高，龍頭公司起步較早，整個行業(yè)高度壟斷、強(qiáng)者恒強(qiáng)。目前主要被美國、日本和荷蘭的巨頭壟斷，他們起步較早，伴隨著整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一起成長，相應(yīng)產(chǎn)品也已經(jīng)成為事實上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其他設(shè)備公司無論資金、技術(shù)、研發(fā)能力、市場地位等各個方面，都與排名靠前的國際巨頭差距較大。

　　根據(jù)Gartner、長江證券研究所的數(shù)據(jù)，晶圓處理設(shè)備占整個半導(dǎo)體設(shè)備市場超過 80%的份額，而2016年晶圓處理設(shè)備廠商前 10 強(qiáng)的市場份額合計達(dá) 78.6%，美國占據(jù) 3 家并均進(jìn) 入前 5，日本 5 家，荷蘭 2 家。全球半導(dǎo)體設(shè)備市場，美國、日本和荷蘭三強(qiáng) 爭霸，美國最強(qiáng)，日本其次，荷蘭的光刻和后道封裝設(shè)備最強(qiáng)。

　　排名前 10 的公司中， 美國公司雖然數(shù)量上比日本公司少，但全部進(jìn)入了前 5 名，總營收比日本公司高較多。全球半導(dǎo)體設(shè)備市場，美國、日本和荷蘭三強(qiáng)爭霸，其中，美國最強(qiáng)，日本其次， 而荷蘭的光刻和后道封裝設(shè)備最強(qiáng)。

　　美國半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢

　　長江證券研究所分析師指出，美國的 PVD 設(shè)備、檢測設(shè)備、離子注入設(shè)備和 CMP 設(shè)備等半導(dǎo)體制造的核心設(shè)備，技術(shù)領(lǐng)先，在市場上占據(jù)近乎壟斷地位，短期內(nèi)難以被替代，且這幾類設(shè)備擁有較大的價值占比，應(yīng)重點發(fā)展。熱處理設(shè)備、CVD 設(shè)備、刻蝕設(shè)備和分選機(jī)美國公司也在市場和技術(shù)上領(lǐng)先，但其他國家尤其日本的技術(shù)實力也較強(qiáng)，可在一定程度上替代美國產(chǎn)品，主要的選擇是東京電子、日立、迪恩士、東京精密等。氧化擴(kuò)散設(shè)備、涂膠顯影設(shè)備、去膠設(shè)備、光刻機(jī)、清洗設(shè)備、測試機(jī)和探針臺，其他國家或國產(chǎn)設(shè)備不輸于甚至優(yōu)于美國，或美國幾乎沒有相關(guān)產(chǎn)品，可以完全實現(xiàn)對美國的替代。

　　國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備目前也已具備一定的競爭力，例如Mattson的去膠設(shè)備、盛美半導(dǎo)體的清洗設(shè)備、中微半導(dǎo)體的介 質(zhì)刻蝕機(jī)和硅通孔設(shè)備、長川科技的分選機(jī)、北京華峰和長川科技的中低端測試機(jī)、上海微電子裝備的后道封裝光刻機(jī)等，都已經(jīng)在市場上直接和國外設(shè)備開展競爭，具有一定的競爭力，在國產(chǎn)替代進(jìn)程中，有望取得領(lǐng)先。

　　長江證券研究所指出，對于美國半導(dǎo)體設(shè)備的可替代性，可分為三類：較難替代、可部分替代、可完全替代。

　　替代的難易程度，其實也正是由美國公司的技術(shù)和相應(yīng)產(chǎn)品在全球市場上的地位決定的。PVD、檢測、離子注入和 CMP 設(shè)備，美國公司技術(shù)領(lǐng)先，產(chǎn)品占據(jù)近乎壟斷的領(lǐng)先地位，其他國家的產(chǎn)品較難在短期內(nèi)替代美國產(chǎn)品，因此應(yīng)重點發(fā)展。而熱處理設(shè)備、CVD、刻蝕、分選機(jī)，其他國家的產(chǎn)品可實現(xiàn)一定程度上的替代，美國公司技術(shù)領(lǐng)先，但領(lǐng)先優(yōu)勢不明顯，市場存在競爭，如刻蝕設(shè)備 Lam 與東京電子存在競爭，CVD 設(shè)備應(yīng)用材料與東京電子存在競爭。而氧化擴(kuò)散設(shè)備、涂膠顯影、去膠、光刻機(jī)、清洗、測試機(jī)、探針臺等設(shè)備，其他國家的產(chǎn)品不輸于甚至優(yōu)于美國公司的產(chǎn)品，或者美國幾乎沒有相關(guān)產(chǎn)品，可實現(xiàn)對美國產(chǎn)品的完全替代。

　　缺少美國半導(dǎo)體設(shè)備，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展放緩但不會停止

　　分析師認(rèn)為，如果缺少美國半導(dǎo)體設(shè)備，會立即減緩中國晶圓廠建設(shè)進(jìn)度，尤其是 14/28nm 等先進(jìn)工藝的晶圓廠，在PVD、檢測、離子注入和 CMP 設(shè)備上短期內(nèi)幾乎無設(shè)備可買。而刻蝕、CVD 設(shè)備等，如果晶圓廠建設(shè)之初采用了美國的設(shè)備方案，則需要重新選擇替代國設(shè)備或國產(chǎn)設(shè)備并進(jìn)行充分的驗證。

　　但這并不意味著美國領(lǐng)先的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)品不能替代，而是需花較長時間來重新設(shè)計方案并進(jìn)行充分的設(shè)備驗證、試錯。這個過程會拖慢中國晶圓廠建設(shè)的進(jìn)度，少則一年、多則兩三年。對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，時間很寶貴，慢兩三年即意味著慢了一代工藝，對中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)影響較大，尤其是目前全力追趕工藝的關(guān)鍵時期。目前，中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)落后國際先進(jìn)水平兩代以上，國際上 7nm 即將量產(chǎn)，而國內(nèi)還正在研發(fā)14nm，28nm的良率依然無法很好控制。所以，對國際先進(jìn)工藝的追趕是一個長期艱苦奮斗的過程，我們對此早已做好了充分的心理準(zhǔn)備，慢兩三年對我們可能會造成一定影響，但并不會阻止我們發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的決心。所以，這只會減緩中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而不會使其停止。

　　國內(nèi)部分在建晶圓產(chǎn)線中，8 英寸晶圓和 12 英寸晶圓的 28nm 以上工藝產(chǎn)線會受的影響較小，28nm 及以下工藝會受的影響較大。

　　中美貿(mào)易摩擦和中興事件背景下，未來國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備必將得到更多的支持和試錯機(jī)會，將加速發(fā)展。此外，目前國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備，仍然有約60-70%的零部件依賴于進(jìn)口，在未來，隨著國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展，零部件的國產(chǎn)化率也將逐步提高，實現(xiàn)真正的半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化。