半导体巨头并购提速,大硅片寡头垄断加剧,国产替代亟需突围

半导体巨头并购提速,大硅片寡头垄断加剧,国产替代亟需突围,第1张

硅片是生产芯片、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料,目前90%以上的半导体产品均使用硅基材料制造,硅片占半导体材料市场规模比重约为37%,位居半导体三大核心材料之首,因此,半导体硅片被誉为半导体行业的“粮食”,虽然全球市场总规模不大,但至关重要。

近20年以来,半导体硅片长期被日本信越、日本胜高(SUMCO)、环球晶圆、德国Siltronic、韩国SK Siltron等少数寡头企业垄断。2019年,行业前五大企业合计销售额占全球半导体硅片行业销售额比重高达92%,我国90%以上的硅片需求依赖进口,基本不在国内生产,目前,硅片垄断局面还在加剧。

11月30日,德国硅片制造商Siltronic AG表示,正与环球晶圆开展深入谈判,后者拟以37.5亿欧元(约合45亿美元)将其收购,双方预期在12月第二周,取得Siltronic监事会及环球晶圆董事会核准后,进行BCA签署。

环球晶董事长徐秀兰指出,双方都认为结合后的事业体会有很好的成效,将更能互补地有效投资,进而扩充产能。

并购前,德国Siltronic为全球第四大硅晶圆厂,市占率约为7%,环球晶则为全球第三大厂,市占率达18%,收购完成后,环球晶在全球硅晶圆市场占有率有望一举跃升至25%,逼近日本胜高的28%,同时意味着全球晶圆市场将呈现日本信越、胜高、环球晶圆、SK Siltron四强争霸的格局,进一步垄断市场。

根据IC Insights的报告,今年仅ADI收购Maxim、英伟达收购ARM、SK海力士收购英特尔存储业务、AMD收购赛灵思四起收购案的交易额就高达1050亿美元,外加Marvell100亿美元收购Inphi、环球晶45亿美元收购德国Siltronic,2020年半导体并购金额已经创下 历史 新高。

去年,韩国SK Siltron为防止日本出口限制,收购杜邦碳化硅晶圆事业部,在区域全球化抬头的当下,各巨头抱团取暖,通过并购来加强各自的优势,以应对快速变化和复杂的局面。

以半导体设备巨头应用材料为例,在2018年之前的几十年内,应用材料长期稳坐全球半导体设备第一供应商的位置,凭借的就是全面且强大的产品线,特别是在具有高技术含量的半导体制造前道设备,该公司具有相当深厚的技术功底。

但从 历史 来看,应用材料正是通过一系列的并购,来加强自己实力的,虽然从1967年-1996年的30年间,应用材料只有一次核心业务相关的并购,但在1997年-2007年十年间,先后发起了14起并购案,不断完善自己的产品构成。

截至目前,应用材料的产品线涵盖了半导体制造的数十种设备,包括原子沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、离子注入机、刻蚀机、化学抛光及晶圆检测设备等,预计2020年,应用材料半导体设备的市场份额将从去年的15.9%提高至18.8%。

查阅了近几年的国内半导体海外并购案例,主要有五起:

2013年紫光集团17.8亿美元收购展讯,2014年9.07亿美元收购锐迪科,后合并成为紫光展锐;2015年合肥瑞成18亿美元收购高性能射频功率放大器厂商AMPLEON;2016年中信资本、北京清芯华创投资与金石投资19亿美元收购CMOS传感器厂商豪威 科技 ;

2016年长电 科技 以7.8亿美元收购新加坡封测厂金科星朋;2017年建广资产27.5亿美元收购恩智浦标准件业务,今年6月安世半导体正式注入闻泰 科技 。

其他的海外收购基本都在5亿美元以下,特别是国产替代加速的最近三年,鲜有海外并购的大案例,想着国内半导体厂不差钱,但为何还是买不来?

实际上,国内企业海外并购,特别是半导体海外并购还真不是钱多就能解决的问题,早在1996年,西方42国就签署了集团性限制出口控制机制——《瓦森纳协定》,简单来说,就是成员国内技术转让或出口无需上报,但向非成员国转让需要上报,以此达到技术转让监管和控制的目的。

并且这份协定很与时俱进,以大硅片为例,2019年底修订的《瓦森纳协定》,就新增了一条关于12英寸大硅片技术的出口管制内容,直指中国集成电路14纳米制程工艺,以及上游适用于14纳米工艺的大硅片。

封锁的还不止拉高纯度单晶硅锭的设备和材料,更是从切割抛光好的硅片具体参数上进行了限制,专门针对适用于14纳米制程工艺的各种硅片。所以说,小到具体产品参数都能安排的明明白白,更别说直接并购先进企业,基本没有可能。

如果说美国单方面打压华为是凭借自身实力,那么通过《瓦森纳协定》限制技术出口,就相当于是在全球拉圈子,限制圈内技术出口,圈外想用,就只能用廉价劳动换取圈内输出的高附加值成品,《瓦森纳协定》相当于“金钟罩”。所以并购不来的公司,只有自己造。

实际上,光伏用硅片已经被国内的厂家玩出白菜价,半导体用的硅片之所以被国外垄断,难度在于单晶硅的纯度和内部缺陷的控制,我们做的不好。

在纯度上,光伏用的硅片6个9就够了,但半导体硅片需要11个9,也就是99.999999999%,问题就在这个纯度上面,拉出来的单晶硅锭纯度不够,内部缺陷、应力、翘曲度也跟国外有差距,做出来的芯片良品率就比较低。

所以为了良品率,晶圆厂都愿意愿意花高价买更高质量的硅片,而不愿意花低价买低质量的硅圆片,因为会导致最终芯片的良率,我国生产的硅圆片打不开国际市场就是凭证。

对于单晶硅的提纯和晶体缺陷控制,需要基于长期实践经验的积累和现场错误的总结,这是各个厂商的高度保密的技术,因为这方面的因素,国外硅片厂都没有在国内设厂。

目前,沪硅产业打破了我国12英寸(300mm)半导体硅片国产化率几乎为0的局面,推进了我国半导体关键材料生产技术自主可控的进程;中环股份现也已具备3-12英寸全尺寸半导体硅片产品的量产能力。

总的来说,当下全球市场主流的产品是12英寸,使用比例超过70%,主要应用在智能手机、计算机、人工智能、固态硬盘等高端芯片上。目前4-6英寸的硅片已可以满足国内需求,8英寸也日渐成熟,进入大规模国产替代阶段,但12英寸才刚刚进入初级阶段,还面临EPI、位错等诸多难题待解决,替代之路仍任重道远。

电子发烧友网报道(文/李弯弯)日前,印度政府批准了一项100亿美元的激励计划,吸引全球半导体和显示器制造商到印度建立工厂。根据该计划,印度政府将向符合资质的显示器和半导体制造商提供高达项目成本50%的财政支持。

据外媒报道,以色列的高塔半导体(Tower)、中国台湾的富士康和新加坡的一个财团都已经表示很有兴趣在印度设立芯片工厂。印度庞大的市场和低成本劳动力,对于引进半导体制造厂商带来了有很大的吸引力,同时印度在芯片制造工厂的建设上也存在很多的难点。

当前智能手机、笔记本电脑、电子设备、物联网设备和新型 汽车 等数字产品的市场快速增长,对半导体的需求急剧增加,而作为全球第二大电子产品制造基地,目前基本没有半导体制造业,对半导体的大量需求全部依赖进口。

有数据显示,预计到2025年印度进口规模将从目前的240亿美元增至1000亿美元。

2020年至今新冠疫情及全球芯片严重供不应求,让印度深刻感知到本土芯片制造缺失给整个国家产业和经济发展带来了严重影响,因此印度政府迅速推出激励政策,希望能够建立完善的半导体生态系统。

据印媒报道,印度政府还批准了另一项半导体产业激烈计划,支持100家本土半导体设计公司从事集成电路和芯片组设计,预计该计划将创造约3.5万个高质量工作岗位,10万个间接就业岗位,并吸引价值约合88亿美元的投资。

印度技术部长Ashwini Vaishnaw表示,总理(纳伦德拉·莫迪)做出了一项 历史 性决定,这将有助于本国发展完整的半导体生态系统,从半导体芯片的设计到制造、包装和测试。

印度奥普蒂默斯电子公司董事总经理古鲁拉杰表示,政府的计划将有助于先进技术、更多就业机会和投资进入印度,同样有助于削减昂贵的技术进口成本。

除了本次的政策和资金支持,印度本身庞大的市场和劳动力就具备一定的吸引力,近年来中美贸易摩擦,给东南亚很多国家带来了利好机会,印度则是其中受益国家之一。

据行业人士分析,印度想要参与半导体产业的竞争,很大可能会走从低端向高端产品发展的路线,而在发展较为低端的产品上,印度庞大的人力资源以及成本较低的劳动力,可以让它在相对较短的时间,通过劳动密集性产出半导体产品,从而实现较快发展。

而且印度在发展制造方面有过成功经验,此前印度政府提供约300亿美元的激励措施,吸引全球电子产品制造商在印度设立工厂,这一举措帮助印度成为仅次于中国的全球第二大智能手机制造地。而这其实某种程度证明印度在发展制造发面存在的天然优势。

这对与高塔半导体、富士康等厂商来说具备一定的吸引力。高塔半导体是以色列晶圆代工厂,在全球三个国家和地区拥有七座晶圆厂,包括在以色列拥有两座晶圆厂,在美国拥有两座晶圆厂,在日本拥有三座晶圆厂。据了解高塔半导体在模拟芯片代工方面处于全球领先位置。

近年来高塔半导体在全球晶圆代工领域的市场占比和排名逐步下降,根据拓墣产业研究院的调查数据,2019年第四季度高塔半导体在全球晶圆代工厂中排名第六,市场占有率为1.6%,到2021年第三季度排名降到第九,市场占有率下降为1.4%。

其中最主要的原因是中国的华虹半导体的市场占比大幅提升,从从1.1%大幅增长到2.8%,排名从第九名跃迁到第六。另外力积电、世界先进的市场占比也有一定提升。

也因此高塔半导体近年来在全球范围寻求建设更多工厂来提升产能,2020年2月,高塔半导体看准中国市场的潜力,与中国合肥政府签约,将在合肥建设一座12寸模拟芯片代工厂。

2021年6月,高塔半导体与意法半导体签订合作协议,将加入意法半导体在意大利Agrate Brianza 厂区在建的Agrate R3 300mm 晶圆厂项目,该晶圆厂预计将在今年年底准备安装设备,2022年下半年开始生产。

高塔半导体首席执行官 Russell Ellwanger 表示:Agrate的生产活动将会显著提高Tower 65 纳米300毫米晶圆模拟射频、功率平台、显示芯片等产品的订单执行力,将Tower的300毫米晶圆代工厂产能提高两倍以上。

而印度在本身庞大的市场和劳动力优势下,可能本身就对高塔半导体存在吸引力,同时在全球芯片产能严重不足的当下,印度为了吸引半导体企业到当地建厂,提供政策和资金方面的支持,这无疑有利于高塔半导体在节约成本的情况下扩大扩大产能。

中国台湾的富士康是全球知名的代工厂,近些年积极进入半导体领域,富士康在半导体方面的动作很快,前不久富士康青岛高端封测项目正式举行投产仪式,完成了封测工厂的建设,而接下来可以预想富士康可能会进行半导体制造工厂的筹备计划。

而此番印度政府给予激励政策和资金支持计划,这对富士康来说是个绝好的消息。而且富士康本身对印度市场就很熟悉,此前因为苹果需要发展印度市场,富士康作为苹果最大的代工厂,也跟随苹果在印度设立工厂。可以说印度对富士康建设芯片工厂具有很大的吸引力。

不过即使优点显著,然而在印度建设芯片工厂也存在很大困难,印度《商业标准报》此前对外企投资印度半导体产业的前景分析时谈到,二十多年来,印度一直憧憬着能够吸引半导体制造巨头在印度建厂,走上迈向芯片大国的道路,但印度梦想的事从未发生过。

为什么呢,据《商业标准报》分析,在印度建立芯片制造厂的企业会遭遇与二十多年前类似的配套环境混乱局面。稳定可靠的电力供应是半导体生产的最关键要素,因为加工过程非常精细,极短时间的停电或者电压不稳都能导致停工,但印度在供电方面问题百出。

其他的障碍包括充足的水供应、交通基础设施、成熟的工人都难以保证。有分析称,印度有大量的芯片设计从业人员,但程序工程师非常短缺而且不善于运营芯片工厂。

这问题其实在早前发展电子制造业方面也已经体现出来,据报道,很多企业在印度投资建设工厂都不是很顺利,虽然印度具有庞大的消费市场,但是水电、道路方面的设施问题,需投投资企业自己去解决。

另外虽然印度有大量的人力资源,且劳动力成本不高,比如同样的岗位,在中国需要四五千块钱,在印度可能一两千块钱就可以解决,然而他们却不那么好管理,一旦企业要求他们加班或做出一些不符合他们意愿的举动,随时可能迎来大面积的罢工,让企业陷入停工停产。

可以看到水电、道路设施等对于芯片制造是很大的问题,人力方面除了劳动力不好管理之外,芯片制造对于人才在技术和经验方面的要求可能会比一般制造更高,而这应该也是印度市场比较缺失的,因此对于印度来说,印度政府如果想要发展芯片制造产业,除了给予资金政策方案的支持之外,更需要多的是思考如何解决上述这些难题。


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