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。

1、上海新升

上海新升半导体由中芯国际创始人张汝京博士成立于 2014 年 6 月,坐落于临港重装备区内,是中国 02 专项 300mm 大尺寸硅片项目的承担主体,总投资68亿元,占地面积150亩。

新升半导体的成立翻开了中国大陆300mm半导体硅片产业化的新篇章,将彻底打破我国大尺寸硅材料基本依赖进口的局面,使我国基本形成完整的半导体产业链。带动全行业整体提升产品能级,同时也将带动国内硅材料配套产业的发展。

2、浙江金瑞泓

浙江金瑞泓科技股份有限公司是一家致力于半导体材料研发与生产的高新技术企业,创建于2000年6月,位于宁波市保税区。2010年,牵头承担 “极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项,并通过国家验收,具备了8英寸硅片月产12万片的大规模产业化能力,掌握了12英寸硅片核心技术。

公司是中国大陆具有硅单晶锭、硅研磨片、硅抛光片、硅外延片、芯片制造的完整产业链的半导体企业。拥有完备的4英寸、5英寸、6英寸及8英寸硅片产品结构。

形成了集成电路与分立器件、轻掺杂与重掺杂、抛光片与外延片并重的特色。硅片年产能达到近800万片,可以生产5000多种技术规格的硅片产品,是中国较大的半导体硅片生产基地。

3、北京有研集团

北京有研科技集团有限公司(简称有研集团)创建于1952年,是我国有色金属行业以创新为引领的综合性工程技术研究开发和高新技术产业培育实体,现为国务院国资委管理的中央企业,注册资金为30亿元。

公司主要从事微电子与光电子材料、新能源材料、有色金属特殊功能材料、有色金属结构材料与制备加工技术、有色金属粉末及粉末冶金、有色金属选矿冶金技术、特种装备研制、有色金属材料分析与测试、有色金属科技情报与软科学、材料计算与模拟仿真等领域的工程化技术研究开发、服务和产业化。

在半导体材料、有色金属复合材料、稀土材料、生物冶金、材料制备加工、分析测试、新能源材料等领域拥有16个国家级研究中心和实验室,承担了一批国家重大科技专项研究课题和国家战略性新兴产业开发项目

4、洛阳麦斯克

洛阳麦斯克电子材料有限公司(简称:MCL)创建于1995年12月。主要产品是生产大规模集成电路级(IC级)4英寸、5英寸、6英寸和8英寸硅抛光片。

MCL是全球性硅片供应商之一。产品主要销往世界各地。如:美国、韩国、新加坡、日本、印度、中国香港等,同时保证国内外知名企业的产品供应。

为了使MCL成为世界上先进的硅片供应商,MCL在成立之初就按照ISO9002标准建立了比较完整的管理体系。并于1998年1月15日通过了SGS YARSHLEY和中国赛宝质量认证中心的管理体系认证。2004年12月通过了SGS审核的TS16949认证,2007年2月又通过了ISO14001认证。

5、上海晶盟

上海晶盟硅材料有限公司隶属于合晶科技股份有限公司,合晶科技股份有限公司成立于1997年,创始团队来自美国硅谷及国内半导体产业,团队成员皆在半导体产业深耕已久。合晶目前已成为全球前十大半导体硅芯片材料供货商之一。主要产品为半导体级抛光硅芯片与半导体级外延片。


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