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半导体设备中最尖端的当属光刻机,美国半导体设备真的有这么强吗,显然不是

keji 2020-05-22 22:45:31

随着美国出口新规的出台,亚洲芯片企业包括台积电,三星电子及企业断供华为看来已经如箭在弦。国外媒体的看法大多比较悲观,媒体曾报道台积电已经停止接单,韩国媒体甚至认为华为有可能会将芯片设计业务转让给国内其它公司接手。对此,很多人都会有一丝疑惑,美国半导体设备真的有这么强吗?强到所有的芯片代工厂必须要放弃华为的地步?

半导体设备中最尖端的当属光刻机,美国半导体设备真的有这么强吗,显然不是(图1)

我们知道,半导体设备中最尖端的当属光刻机,其工艺之复杂,制造难度之高绝无仅有,因而也被称为芯片工业皇冠上的明珠。难度美国的半导体设备比光刻机还难?要回答这个问题,首先我们要知道美国企业都生产了哪些设备,其优势到底在哪里?美国芯片设备供应商较多,不过主要的是三家企业:应用材料公司(AMAT)泛林,科磊。

半导体设备中最尖端的当属光刻机,美国半导体设备真的有这么强吗,显然不是(图2)

这三家企业中,应用材料公司规模最大,也是全球半导体设备市场的领头羊,其主要优势在于PVD设备(物理气相沉积设备)离子注入机和CMP设备(化学机械抛光设备)科磊在前道检测设备领域占据主导地位。整体来说,美国企业在检测设备,离子注入机,PVD和CMP设备这四大领域优势明显,处于市场领先地位。那么在这些细分领域,美国企业究竟有没有达到垄断市场的地步?

半导体设备中最尖端的当属光刻机,美国半导体设备真的有这么强吗,显然不是(图3)

首先在PVD设备方面,根据国际研究公司的数据,应用材料公司的市场份额为85%,这个比例已经非常接近垄断,不过市场上仍然有竞争者,瑞士的Evatec,Ulvac的市场份额分别为5.9%,5.4%。在这一领域也出现了中国企业的身影,北方华创的工艺已经可以做到14nm。其次在离子注入设备上,应用材料公司的市场占有率达73%,如果再加上其它美资企业,市场份额可达90%,市场的海外竞争对手主要是住友重机械。

在CMP领域,应用材料公司的市场份额为66%,国际竞争主要来自的东京精密和Ebara,而国产设备也已经打入这一领域,主要参与企业包括盛美,中电45所等,工艺节点为14nm。在检测设备方面,科磊的市场占有率达到52%,而应用材料公司在这一领域也有一定的市场份额,国际竞争主要来自日立和荷兰ASML。中国的睿励科学仪器的工艺节点已经达到14nm。

半导体设备中最尖端的当属光刻机,美国半导体设备真的有这么强吗,显然不是(图4)

从这些具体数据中可以看出,虽然美国企业占据了市场主导地位,但还没有达到完全垄断的程度,这一点与荷兰ASML的高端光刻机完全不同,后者是完全垄断了市场,在全球都没有第二家企业可以替代。而美国半导体设备在市场上或多或少都有一些竞争对手。因此说美国半导体设备不可替代是站不住脚的。

这样一来,我们就不能完全排除另一种可能,即亚洲芯片企业或许会考虑建立一条完全没有美国设备的生产线,采用或者欧洲的半导体技术和设备,以避开美国的出口规定。这也意味着这将是一条华为专用的生产线,而台积电,三星电子都有可能会这么做,相对来说,三星电子的可能性会更大一些,因为这是一次弯道超车的大好时机。

本文相关词条概念解析:

半导体

半导体(semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

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