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《国外封锁对半导体设备行业潜在影响分析》

  • 来源专题：集成电路
  • 编译者： shenxiang
  • 发布时间：2020-10-16

  • CINNO Research 产业资讯，中美之间的贸易战是多方面的。它最初只是美国为了减小双边贸易逆差的一项决策，不过如今已经演变成了一场针对技术、知识产权及不公平贸易的斗争。

    5 月 16 日，美国商务部以国家安全为由将中国的华为列入“实体清单”，此举会限制相应公司对其设备所需美国制造组件的使用。更直接点来说，此举将禁止华为使用美国技术制造芯片，这意味着使用美国晶圆厂设备的台湾代工厂台积电（TSMC）不能再为华为制造麒麟智能手机芯片。

    8 月 17 日，美国商务部进一步宣布将扩大限制措施，以限制华为使用美国软件和设备制造芯片。实际上，美国现在正在考虑对半导体制造设备以及相关软件工具、激光器、传感器和其他技术的出口实行新的限制。

    一周后，美国商务部在政府网站上发布消息称，他们正在寻求公众对如何定义新技术的意见。这些意见将直接决定美国企业出口产品中“是否含有需要实行更严格控制的基础技术。”

    这种对新技术定义的不确定性对设备市场影响很大，它正在造成供应商间的混乱，因为它可能不仅适用于美国公司，同时也会对一些来自欧洲和日本的设备公司产生影响。

    1、全球半导体设备行业

    如果没有诸如应用材料（AMAT）、Lam Research（LRCX）、KLA、东京电子（TEL）和 ASML 之类的半导体设备商，全球最领先的芯片制造商也将无法生产出先进的 IC。而中国目前也还没有可以全面替代这些公司本土设备公司。

    图 1

    图 1 显示了 2013 年至 2019 年排名前五位的设备供应商市场份额。这五家公司占全球设备市场（595 亿美元）的 65％。就图 1 详细说明如下几点：

    1. 两条曲线描述了 AMAT（黑色和灰色所示）的情况。总的来说，除了 2016 年有（年）一定增长，其他年份该公司的市场份额一直在下降。AMAT 2019 年的收入包含原来属于 2018 年的 3.31 亿美元，该公司将其称为“重新分配收入”（一种会计方法的变更）。如果不作如此会计方法的调整，AMAT 2019 年的收入将低于 2018 年（如黑线所示）。不过，凭借上述会计方法的调整，即从 2018 年收入中扣除 3.31 亿美元并将其投入到 2019 年，其曲线显示出收入增加（灰色线所示）趋势。

    2. ASML（如黄线所示）2019 年成为市场份额最大的设备供应商，同时这也是 20 多年来 AMAT 首次从第一名跌落。

    3. LRCX 的市场份额已连续两年下降。

    4. 日本的 TEL 凭借其在非管式低压 CVD（LPCVD，Low Pressure CVD）领域的优势地位连续增长多年。

    5. 得益于公司对 Orbotech 公司的收购，KLA 的份额目前已经增加到 6.1％。实际上，如果没有这次收购，该公司超过半数的份额还在计量 / 检查设备领域。

    2、中国半导体设备行业

    根据营销报告显示，中国 2019 年的设备进口额达到 135 亿美元，同年度国内设备市场总额不到 2.5 亿美元，主要包括 AMEC（中微半导体）、NAURA（北方华创）以及 ACM Research、Mattson 和 Piotech（沈阳拓荆）等其他公司。

    财务能力

    如下表 1 列出了中国设备供应商制造的各种类型的设备，同时还将它们与最大的外国供应商市场份额进行了比较。可以看出，（1）中国设备公司在设备类型上很分散，单一设备只有很少的公司供应；（2）中国所有这些设备公司的市场份额和顶级外国设备供应商相差非常大。

    表 1

    对于客户而言：

    1. AMEC 的蚀刻系统已经用于台积电（TSMC）的 5nm 晶圆厂，他们目前正在开发高纵横比蚀刻机和阶梯蚀刻机，主要用于长江存储（YMTC）的 128 层 3D NAND 制造。其他客户还包括中芯国际、华虹和华力。

    2. NAURA 供应的设备较为广泛，其客户包括中芯国际（SMIC）、华虹、YMTC 和 GTA 半导体。

    3. NAURA 向中国的半导体公司出售了 8 台蚀刻系统以及 6 台 CVD 和 ALD 沉积系统，同时该公司在 2019 年还售出 34 台熔炉以及 16 台清洗系统。

    4. 沈阳拓荆获得 YMTC 4 种 PECVD（主要用于 SiN、SiO2 材料沉积）系统的订单，另外还从华虹和中芯国际收到二次订单。

    5. ACMR 在清洁系统领域具有一定竞争力，他们的设备已经在 YMTC、华虹、华力以及 SK Hynix（OTC：HXSCL）安装。

    技术能力

    这些中国设备公司的技术能力如何？根据分析，NAURA 已经具有生产 5nm 芯片的能力，可与 AMAT 和同类产品媲美。另外，他们正在生产具有 14nm 制程能力的设备，而用于 7nm 和 5nm 节点的蚀刻和沉积设备还在开发中。

    这里，认识下面三点很重要：

    1. 技术节点不是一个固定的概念。例如，英特尔 10nm 制程的晶体管密度比台积电 SRAM 的 7nm 还略微高一点。如果从节点概念看，逻辑上台积电 7nm 制程的晶体管密度应该比英特尔的 10nm 制程高。

    2. 尽管中国供应商具有 5nm 节点的制程能力，但这里还存在着一个疑问——如果没有 EUV 技术，他们能否实现 7nm 节点，这一点在之前关于 SMIC 的 SA 文章中有过讨论。

    3. 根据之前的报告，中国的芯片产能只有 25％可以做到小于 20nm，该一节点技术已经有六年的历史了。2020 年第一季度，中芯国际的收入中只有 1.3％来自 14 纳米制程的芯片。

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  • 《ChipInsights：2019年全球半导体设备商前10强榜单》
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    • 编译者：shenxiang
    • 发布时间：2020-02-28
    • 芯思想研究院（ChipInsights）推出2019年全球半导体设备情况分析报告。报告中列出了2019年全球半导体设备商前10强。2019年榜单和2018年榜单一样，营收数据进行了调整，一是数据截止2019年12月31日；二是将服务收入和部分材料收入剔除。 数据表明，由于2019年上半年全球产业低迷，导致半导体设备商的收入也跟随下滑，前10强的营收合计544亿美元，较2018年减少40亿美元，下滑7%。 2019年最大的变化是阿斯麦（ASML）依靠EUV光刻机大量出货，营收首次突破100亿美元，排名跃居第二。 2019年表现最好的是KLA，是前10强中唯一取得两位数成长的公司，2019年营收达39亿美元，相交去年成长18%；其他取得业绩成长的公司有阿斯麦、日立国际、泰瑞达。 测试设备双雄两重天。2019年最大的意外是爱德万测试（Advantest）受存储测试设备的影响，营收下滑27%，要知道2018年爱德万的增幅高达53%，真是成也存储，败也存储。而同为测试设备提供商的泰瑞达则大不同，2018年前10强榜单中唯一负增长就是泰瑞达（Teradyne），2019年却已经4%的增长率排名增幅前三。 我们看到，排名前4位的企业营收都以百亿计，总营收达411亿美元，形成了半导体生产设备业界的第一阵营，是半导体设备业的顶级公司。应该说短期内无人可以撼动前四强的位置，当然四强每年会有排名的变化，但后来者要想进入第一阵营，应该是难于过蜀道，除非业界发生大的整合。 TOP10榜单中，美国和日本都是四喜临门。2019年4家美国公司（应用材料、泛林半导体、科天、泰瑞达）的总营收达261亿美元，相比2018年减少25亿美元，下滑增长8.7%。而4家日本公司（东京电子、爱德万测试、斯科半导体、日立高科）的总营收为158亿美元，相比2018年减少20亿美元，下滑11%。 一、应用材料Applied Materials 2019年营收为110亿美元，较2018年减少18亿美元，下滑14%。2019年应用材料来自中国大陆的营收高达46亿美元，占比为41.4%；2018年是49亿美元，占比为37.7%。 应用材料（Applied Materials，AMAT）依旧排名第一，自1992年超越东京电子成为全球最大的半导体设备制造商，并蝉联这一头衔至今。应用材料的产品涉及整个工艺链，包括原子层沉积ALD、物理气相沉积PVD、化学气相沉积CVD、刻蚀ETCH、离子注入、快速热处理RTP、化学机械抛光CMP、电镀、测量和硅片检测等。 二、阿斯麦ASML 阿斯麦（ASML）在2019年设备营收首次突破100亿美元，达到108亿美元，已经逼近应用材料的规模。 2019年最先进的EUV光刻机NXE:3400C出货9台，整体EUV光刻机出货达26台，价值高达30亿美元，为公司营收过100亿立下功劳。预估2020年EUV光刻机出货数量将接近40台，有望取代应用材料成为全球装备龙头。 三、东电电子Tokyo Electron 东电电子（Tokyo Electron，TEL）以103亿保持住前三的位置。 东京电子是一家位于日本的半导体设备提供商，主要从事半导体设备和平板显示器设备制造。目前半导体设备营收占90%以上。其主要产品包括：涂布/显像设备、热处理成膜设备、干法刻蚀设备、CVD、湿法清洗设备及测试设备。 四、泛林半导体Lam Research 泛林半导体（Lam Research）以95亿美元屈居第四。2019年营收较2018年下滑13%。2019年来自中国大陆的营收超过25亿美元，较2018年增加4亿美元。 泛林半导体致力于制造集成电路制造中使用的设备，其产品技术领先业界，主要用于前端晶圆处理，在薄膜沉积、等离子刻蚀、光阻去除、晶片清洗等前道工艺方案、后道晶圆级封装（WLP）以及新兴制造市场（如MEMS），公司提供了市场领先的产品和方案组合。 泛林半导体的三大核心产品是：刻蚀（ETCH--RIE/ALE）设备、沉积（Deposition--CVD/ECD/ALD）设备，以及去光阻和清洗（Strip & Clean）设备，刻蚀是按照光刻机刻出的电路结构来刻画出沟槽，沉积是用于生长薄膜用作绝缘层和导电结构，去光阻和清洗是去除晶圆上的光敏材料以及其它残留物，以提高良率。 泛林半导体通过专利刻蚀技术-变压器耦合等离子（TCP，transformer coupled plasma）提供高水平的刻蚀，巩固了Lam Research在半导体业界的地位。目前Lam Research占有全球刻蚀设备市场一半以上的市场份额。 五、科磊KLA 科磊（KLA）在2019年继续保持第五的位置，2019年的营收30亿美元，较2018年增加了18%。科磊第五的位置可以维持一段时间，如果公司不进行大的并购，将无法进入第一集团。 科磊是全球光学检测量测之王，拥有广泛的产品线，为半导体、数据存储、LED和其他相关纳米电子产业提供工艺控制与良率管理产品。公司的产品、软件和服务能满足客户在整个生产制造过程-从研发到最终量产-的检测与量测需求，帮助客户解决和应对不同应用、不同市场的挑战。 科磊的业务已经涵盖了半导体的多个领域，从硅片检测到线宽量测，以及光罩部分，都处于业界领先水平，并在专注的检测与量测领域排名第一，拥有70%以上的市场占有率。 六、斯科半导体SCREEN Semiconductor Solutions 斯科半导体（SCREEN Semiconductor Solutions Co., Ltd.，SCREEN）在2019年的排名前进一位，挤下爱德万，排名第六，但是2019年的营收较2018年下滑2%。 斯科半导体主要生产轨道（Track）、晶圆清洁系统（Wafer Cleaning System）、退火系统（Annealing System）、测量系统（Measurement System）、检测系统（Inspection System）、级封装光刻（Advanced Packaging Lithography）。 斯科半导体的湿法清洗设备具有极高的市占率。 七、爱德万测试Advantest 爱德万测试（Advantest）在 2018年受到存储市场增长的影响，存储测试机台出货大增，销售额同比增加53%，2019年却由于存储市场下滑，导致营收下滑27%。 爱德万测试一直致力于集成电路测试技术的开发，拥有种类完善的半导体后道测试台。在储存测试细分市场领域，爱德万长期位居全球首位。 八、先进太平洋科技ASM Pacific Technology 先进太平洋科技（ASM Pacific Technology，ASMPT）2019年的排名维持住第八位置，但是2019年的营收较2018年下滑20%。 先进太平洋科技于1975年从代理模塑料及封装模具起家，逐步成长为一全球最大的封装和SMT设备供应商。。从最初的4 个人，发展到16000多人，业务遍布全球超过30个国家和地区，拥有业界最完整的产品，涵盖其竞争对手无法比拟的所有主要装配和包装工艺。 先进太平洋科技在中国香港、中国成都、中国台湾、新加坡、德国慕尼黑、英国韦茅斯和荷兰布宁根等地拥有卓越的科研中心，每年投入的研发经费占营收的10%左右。 九、泰瑞达Teradyne 泰瑞达（Teradyne）在2019年由于功率器件测试市场成长，公司受惠于收购大功率器件测试商，营收取得4%成长，排名维持第九。 泰瑞达在1960年由Alex d'Arbeloff和Nick DeWolf在马萨诸塞州创办，从生产二极管测试仪起家，到今天已经成为自动测试设备（Automatic Test Equipment，ATE）领导品牌，其高端客户包括三星、高通、英特尔、ADI公司、德州仪器和IBM。 50多年来，泰瑞达一直坚守“创新”，根据市场和产业趋势的变化不断自我调整。从成立至今，不间断地研发领先技术、开发创新的产品和解决方案，为行业注入新鲜活力。 泰瑞达是一家总部位于美国的测试和工业用自动化设备供应商，其测试设备用来测试半导体、无线产品、数据存储和复杂的电子系统，服务于消费品、通信、工业和政府客户。 十、日立高科Hitachi High-Tech 日立高科（Hitachi High-Tech）2019年的营收为14亿美元，较2018年增长了6%。 日立高科在半导体设备方面主要生产沉积、刻蚀、检测设备，以及封装贴片设备等。另外，公司还生产分析和临床仪器，如电子显微镜和DNA测序仪；平板显示器（FPD），液晶显示器（LCD）和硬盘的制造设备；计量和检查设备。此外还销售相关材料。日立高科技在日本的销售额接近5成。 说明 2019年半导体设备营收在10-13亿美元之间的有4家，其他公司的营收都在10亿美元以内。 中国本土最大的半导体装备供应商北方华创受惠于国产设备替代，2019年的半导体设备营收预估25亿人民币（约3.5亿美元），可惜无缘进入前20强，排名22位。
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