【芯点评】晶圆厂推进设备自研是发展所需，但任重道远

集微网消息，在全球芯片缺货潮持续蔓延之际，晶圆厂除增加资本支出扩大产能外，也寻求掌握芯片制造设备的生产技术。

韩国最大的半导体设备制造商、三星电子子公司SEMES计划在未来10年里投资4000亿韩元（合3.60亿美元），在三星器兴芯片厂附近建造一座半导体设备研发中心。三星的愿景是，到2030年成为系统半导体领域第一，并进入半导体设备行业前五名。

韩国第二大代工厂SK海力士近期也在原有团队基础上组建了新的设备开发团队。新团队工作直接汇报给海力士首席产品官（CPO）Jin Kyo-won。

知情人士称，SK海力士内部达成共识：需要了解设备制造技术保持竞争力。SK海力士副会长Park Jung-ho近日也表示，计划加码投资晶圆代工业务。

晶圆厂在产能问题上已经焦头烂额，为何仍持续推进芯片制造设备技术研发？

芯片荒持续。作为芯片制造和封测的上游产业，芯片制造设备是基石，也是支撑半导体产业链的重要一环。尤其芯片持续短缺已将设备行业推至风口浪尖。晶圆厂、封测厂扩产急需采购半导体设备，但芯片缺货导致设备延期出厂，使其扩产无门。

据了解，一些半导体关键设备交货时间已延长至12个月甚至更久。PCB用激光钻孔机、芯片键合机、晶圆切割机等设备已经供不应求。二手设备方面，价格也在短时间内急剧上升。

全球竞争升温。全球围绕半导体的竞争逐渐升温，各国及地区大力推进半导体本地化生产，制造设备有望开启新一轮赛点。但国际大环境变化不定，晶圆厂掌握芯片制造设备的生产技术，能够进一步增强设备交付可控能力。

日本两年前对韩国施行出口管制后，韩国半导体产业几乎崩溃。这一事件给韩国半导体产业界敲响警钟，截至目前，韩国企业在高纯度氟化氢上已有所突破。另外，美国不断收紧对华高科技出口限制，让全球半导体产业惶惶不安，这也凸显出企业亟需提升自主可控能力，应对未来的产能“抢位战”。

设备巨额支出。根据国际半导体产业协会（SEMI）的统计数据，2020年全球半导体设备销售额达到712亿美元，同比增长19%，创下历史新高。其中，晶圆加工设备的销售额总体增长19% ，其他前端细分市场销售额增长4％。设备市场规模空前，也吸引新的玩家入场。

华泰证券的一份报告显示，完整的芯片工艺流程目前约包含1300~1400个步骤，其中晶圆加工的投资成本中有70%~80%用于设备购置。

据悉，三星电子2020年销售额为236.8万亿韩元，设备总投资额为38.5万亿韩元（合347.97亿美元），其中半导体领域投资额达到32.9万亿韩元，比重高达85%。这代表，了解芯片制造设备技术未来可能会给晶圆厂带来一定的投资空间。

先进工艺带动。在先进工艺强劲需求的推动下，芯片制造设备已成为兵家必争之地。纵观全球，荷兰ASML是唯一一家能够提供EUV光刻机的厂商，尽管单台设备成本高达2亿美元，仍供不应求。为如期取得订购的机台，三星副会长李在镕等高管曾多次到访ASML总部。

在这一系列因素影响下，晶圆厂开始推进设备技术研发。因订单疯狂涌入陷入被动局面的晶圆厂一旦掌握芯片制造设备技术，将更容易应对突发危机，率先抓住市场先机。

然而，芯片设备行业对专业性要求极高，各细分应用领域朝寡头垄断市场发展。2020年全球前十大公司累计市场份额接近80%。这意味着，晶圆厂推进设备自研将任重道远。

一方面，半导体设备行业竞争格局基本稳定，晶圆厂如何突破技术壁垒将是决定其能否研发出性能相当机台的前提；另一方面，半导体设备企业与上游材料、零部件厂商的合作，到其不断更新的工艺系统均由长时间积累奠定，此外如应用材料等厂商之所以取得如今的成就，也出于不断并购的结果。鉴于这些限制，晶圆厂能否顺利推进设备自研挑战重重。（校对/乐川）