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面對韓方專利指控,中國半導體設備路在何方?

2022-09-19
來源:瞭望智庫
關鍵詞: 半導體設備

  5月20日傍晚,剛下飛機的拜登,直奔首爾附近的一家三星電子半導體工廠。并在韓國總統(tǒng)尹錫悅和三星電子副會長李在镕陪同下視察參觀。

  對半導體引以為傲的韓國人,此次卻顯得不太上心:不論是兩國總統(tǒng)還是三星會長,都沒有在要求無塵的芯片生產(chǎn)線里配備防塵服。作為對比,引導參觀的工程師倒是設備齊全。這不由得讓人懷疑,雙方對“技術同盟”的關注,只停留在了紙面上。

  拜登走后,韓國半導體的“潔癖”又回來了:據(jù)《韓國商報》報道,5月25日,韓國水原地方檢察廳宣布,由于技術泄密,包括三星旗下半導體設備廠商SEMES員工在內(nèi)的7人被移交法院?!凹夹g外流”的帽子,被扣到了中國人的頭上。

  面對韓方的咄咄逼人,中國企業(yè)顯然有著自己的節(jié)奏。


  1

  驢唇不對馬嘴的指控

  根據(jù)韓方的說法,中國人看上了先進的半導體清洗技術。

  水原檢察廳辦公室人員表示,涉及商業(yè)泄密的7人,竊取的是三星電子子公司SEMES從2018年3月到2021年底開發(fā)的超臨界清洗設備制造技術。在兩名前SEMES技術人員的幫助下,他們制造了14臺半導體清洗機,并且在中國獲利710億韓元(合3.763億人民幣)。

  這里提到的SEMES,成立于1993年,是韓國最大的預處理半導體設備制造商。清潔、蝕刻、攝影、測試和封裝等芯片制造過程,SEMES可謂無所不包。由于三星控股SEMES比例超90%,該公司已經(jīng)成為三星重點扶持的半導體設備廠商。SEMES生產(chǎn)的蝕刻設備,也在三星的開V-NAND閃存工廠中開始使用。

  技術盜竊案的核心,是SEMES前員工A某。他曾在該公司擔任研究員超過10年,因此迎來了中國企業(yè)的投資。從SEMES離職后,他并沒有向公司歸還技術數(shù)據(jù),而是從合作方拿到技術指標,設計圖紙,藥品渠道和軟件程序等關鍵信息后,自制半導體清洗設備出售給中國企業(yè)。

  從這個角度看,SEMES的技術泄密,更像是離職員工的糊涂賬。但是韓國媒體卻樂于在復雜的案件中,尋找“中方得利”的線索。韓國KBS電視臺就在5月26日的報道中表示,A某的利益相關方包括“中國國營半導體研究機構(gòu)”ICRD,即上海集成電路研發(fā)中心有限公司。

  不過從主營業(yè)務看,ICRD的關系跟清洗機關系不大。從企業(yè)介紹看,ICRD提供的主要是前期研發(fā),技術驗證和工藝配套工作,不涉及設備制造。應用設備技術為CMOS圖像傳感器,高壓功率器件和智能視覺,同樣不涉及設備制造。ICRD與竊密組織的關系,可能只停于設備采購。

  令人意外的是,這股邪火居然燒到了其他中國企業(yè)。6月1日,針對“SEMES泄密案”,國內(nèi)半導體清洗設備廠商盛美上海作出回應:盛美上海及控股子公司與該事件完全無關。

  為了澄清謠言,盛美還特意強調(diào)了自己的業(yè)務,“盛美在業(yè)界首創(chuàng)的SAPS兆聲波單片清洗技術榮獲2020年上海市科學進步一等獎。”SEMES涉及的半導體設備,則是超臨界二氧化碳清洗技術,兩者技術路線完全不同,盛美上海自然毫無瓜葛。

  2

  半導體設備行業(yè)的敲門磚

  如果跳出“竊密丑聞”,僅從半導體清洗設備領域觀察,盛美半導體正在針對半導體領域的核心市場展開滲透。

  理論上說,半導體制造設備按技術流程分為光刻機,過程檢測、薄膜沉積、離子注入、清洗、氧化退火等設備。其中清洗設備價值僅占5%左右,并且技術壁壘較低。不過由于芯片制造需要高效的清潔工序,這一領域一直是半導體設備行業(yè)的敲門磚。除了盛美之外,北方華創(chuàng)、至純科技等企業(yè)都有參與。

  盛美半導體進入清洗設備行業(yè),也離不開行業(yè)的歷史契機:2005年,全球半導體產(chǎn)線向國內(nèi)轉(zhuǎn)移,半導體設備需求增加,還在海外的ACMR,以“盛美半導體”為名,作為重點企業(yè)被引進上海。

  經(jīng)過3年的研發(fā)后,盛美開發(fā)SAPS(空間交變相移兆聲波清洗)技術。這套新技術制造的設備,很快就得到了存儲巨頭海力士的關注。2009年,海力士引入盛美的清洗設備,并啟動了長達兩年的產(chǎn)品驗證。連續(xù)兩年沒有訂單帶來的營收,也給盛美帶來了巨大的壓力。

  好消息是,經(jīng)過兩年的測試后,盛美半導體的設備幫助海力士提高了1.5%的良率,并在2013年迎來了客戶的復購。以存儲芯片訂單為基礎,盛美半導體又贏得了長江存儲中芯國際及華虹集團的產(chǎn)品訂單。這幾家公司作為大客戶,構(gòu)成了盛美超過80%的訂單。

  隨著中國半導體產(chǎn)能的增長,國產(chǎn)企業(yè)開始在清洗設備等外部領域逐步搶回話語權(quán)。2019中國半導體清洗設備招標采購份額中,盛美半導體占比20.5%,已經(jīng)和國外巨頭泛林半導體看齊。從毛利率來看,其單片清洗設備毛利率約45%,也能保障企業(yè)的生存。

  但是長期來看,國內(nèi)半導體清洗設備參與企業(yè)較多,盛美為了緩解可能的競爭壓力,正在開發(fā)濕法刻蝕設備、無應力拋光設備等領域。同樣參與清洗設備競爭的北方華創(chuàng)和芯源微,也加入到了刻蝕設備和涂膠顯影設備等領域。

  3

  半導體設備不止“刷盤子”

  對于中國半導體企業(yè)而言,搶到清洗設備這樣的“刷盤子”市場很賺錢,但這還不夠。

  對于這一點,日本清洗設備巨頭迪恩士深有感觸。作為世界第一臺旋轉(zhuǎn)晶片清洗系統(tǒng)的研發(fā)者,迪恩士在2016年就占據(jù)了半導體清洗設備53%的市場。但是隨著中國企業(yè)的入場,這一數(shù)字已經(jīng)下降到了45%,盛美上海和北方華創(chuàng)等企業(yè),在未來也會面臨同樣的壓力。

  從市場轉(zhuǎn)型來看,迪恩士曾經(jīng)考慮過刻蝕設備的業(yè)務,但這些業(yè)務卻并沒有為公司改善營收結(jié)構(gòu)。迪恩士2022年H1財報指出,公司總營收的95%來自清洗設備,其中單品清洗機占比高達70%,嚴重依賴SU-3200這款產(chǎn)品。

  與迪恩士相比,國產(chǎn)半導體設備廠商同樣面臨嚴重的馬太效應。但是目前除光刻機以外,其余流程設備都在加速滲透。

  去膠設備方面,屹唐半導體已經(jīng)依靠干法去膠設備拿下了超過30%的全球市場份額。熱處理設備領域,屹唐也憑借著0.1%的市場份額在2020年排名全球前十。CMP領域,中電科45所和華海清科都拿下了國內(nèi)訂單,后續(xù)替代也逐步提上日程。

  截至目前,國內(nèi)半導體設備攻關的細分領域為離子注入設備,刻蝕設備和薄膜沉積設備。涂膠顯影設備領域,芯源微目前也在嘗試小規(guī)模替代??紤]到這些領域的壓力,包括屹唐、芯源微在內(nèi)的企業(yè),正在通過清洗和CMP等低門檻領域進行業(yè)務多樣化,用優(yōu)勢項目的營收推動關鍵領域的技術攻關。

  面向未來,國產(chǎn)設備的替代目標,可能是二手芯片設備。《華爾街日報》去年年底的一篇專題報道指出,為了滿足原有的生產(chǎn)周期,二手設備價格水漲船高,已經(jīng)超出了原有的價值。僅以1995年生產(chǎn)的佳能FPA3000i4,這款設備2014年的報價僅為10萬美元,2021年則是170萬美元。

  依照傳統(tǒng)的行業(yè)規(guī)律,成熟制程芯片廠商為了對抗成本壓力,會選擇二手設備。二手半導體設備廠商Surplus Global首席執(zhí)行官 Bruce Kim曾表述,公司在過去20年中回收了40000套設備。但是由于二手設備需求的持續(xù)上漲,這些設備的交付也可能出現(xiàn)問題。與全新設備和二手設備相比,國產(chǎn)設備在交付上會有更加明顯的優(yōu)勢。

  深入核心的路很難,但是中國半導體從未停下腳步。


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