半导体设备行业的“幕后英雄

论半导体谈人生 2024-04-10 21:34:35

从SEMI提供的数据看来,半导体设备行业在未来几年前景喜人。 根据他们预测,由于存储器市场复苏,全球前端设施 300 毫米晶圆厂设备支出预计将在 2027 年达到创纪录的 1370 亿美元,这将是继 2025 年首次突破 1000 亿美元之后的又一里程碑。在SEMI看来,未来几年对 300 毫米晶圆厂设备支出的陡峭增长的预测反映了人工智能 (AI) 创新催生的新一波应用所需的生产能力。 但其实在这些领先的工艺以外,传统(legacy)工艺也在悄然崛起。 传统工艺,非常重要 因为智能手机和最近人工智能的火热,大家可能对类似5nm和3nm工艺更为关心,也洞悉了这些工艺的重要性。但正如美国在《芯片和科学法案》中所说,“传统”或“主流”工艺,依然非常重要。 据SEMI的定义,所谓传统工艺是指采用 28 纳米 (nm) 或更大技术生产的芯片。虽然尖端芯片或微处理器在关键技术中有着广泛的应用,但传统芯片却涉及大多数的汽车、飞机、家用电器、宽带、消费电子产品、工厂自动化系统、军事系统和医疗设备的生产。这也让传统工艺的重要性不容忽视。Covid-19 大流行期间传统芯片的短缺,更激发了人们对传统芯片的重视。 特别是现在智能汽车和更多产业的繁荣,激发了对传统制程芯片的需求。 BCG之前就曾在一份报告中表示,虽然制造商计划的投资重点是遵循摩尔定律,制造更薄、功能丰富的晶体管,但对旧芯片设计的需求并没有减弱,特别是随着成熟芯片在所有产品中的使用加速(参见图表 1)。这在某些芯片类别中造成了瓶颈。

图表1

如图所示,自 2017 年以来,对代工厂生产的传统芯片的需求每年增长约 5%,但从现在到 2030 年,这些半导体宣布的年产能增幅远低于每年 1%。考虑到这些前景,成熟节点可能会面临持续的供应挑战。 于是,全球开始进入了传统芯片扩产新周期. 例如全球晶圆代工龙头台积电在2022年六月就宣布,到2025年,将把成熟和专业节点的产能扩大约50%;根据TrendForce在今年一月发布的数据预测,得益于中国晶圆厂的广泛投入,到2027年,中国成熟制程产能在全球市场的占比将从2023年的31%提升至39%,若设备采购进展顺利,还有进一步增长的空间。 由此可见,成熟节点的发展是板上钉钉的事情。但这又引致另一个难题,如何购买打造成熟产线所需的设备? 根据美国国会研究服务处的一份报告,许多传统芯片是在只能处理 200 毫米 (mm) 晶圆的晶圆厂生产的,而不能处理较新晶圆厂制造的当前一代 300 毫米晶圆。更复杂的是,按照报告所说——制造 200 毫米芯片的设备不再容易获得。这主要可能与设备厂在发展过程中,更关注市场需求大,利润更高的产品有关。

SurplusGLOBAL CEO金正雄

全球领先的二手设备供应商SurplusGLOBAL CEO金正雄在与半导体行业观察沟通的时候以中国晶圆厂为例指出,这些厂商想要购买设备只有三个方法:一是购买国外原厂的设备;二是买中国设备企业的设备;三是购买翻新的设备。“过去十年里,中国有相当多曾在国外原厂工作过的工程师进入了翻新行业,为中国客户提供了第三个选择。”金正雄补充说。 而在与金正雄的交流中,也让笔者认识到芯片行业的另一个“幕后英雄”。 二手设备,功不可没 正如大家在大多数报道中所看到的那样,要生产处一颗芯片,我们需要有来自ASML、Applied Material、KLA和KE等Tokyo ELE等领先供应商的设备支持,这些厂商就是我们熟悉的设备原厂。 但在经过过去多年的发展后,芯片制造节点已经跨越了多代,进入了3nm时代。而伴随着先进工艺的发展,一些领先厂商自然会放弃某些成熟工艺。尤其是在存储方面,因为其制造的特点,让更多的二手设备流向市场.而且,设备原厂可能会在发展过程中停止生产用于相对成熟工艺的设备。 这就驱使越来越多的公司去参与这些二手设备的回收、翻新和销售,为传统芯片赋能。 金正雄也表示,二手设备供应商拥有很多设备原厂所不具备的优势。例如因为设备供应商分布在欧洲、美国和中国台湾等地区和企业,所以晶圆厂在搭建产线的时候,如果统统通过和原厂接洽实现,这就导致很长的问询周期。 “类似SurplusGLOBAL这样的二手设备供应商能够提供生产所需的几乎所有设备。”金正雄说。“除了上述能够直接从我们这里买到更全的设备外,二手设备售价仅为原厂新机的40%到70%,这也让这些它们拥有较大的吸引力。”金正雄解析道。 这也正是是笔者把二手设备称之为“幕后英雄”的原因之一。 据介绍,自2000年成立以来,SurplusGLOBAL从英特尔、三星、SK海力士和美光等IDM收购设备,然后不断提供优化二手设备的解决方案,以满足全球不同客户的需求。在这个发展过程中,SurplusGLOBAL打造了一个覆盖全球的网络,并最终在广大客户的支持下,登上了二手半导体设备市场全球第一的宝座。 “我们已向已向全球6,000多家客户提供了超过60,000多台二手半导体设备。”金正雄自豪地告诉半导体行业观察。据透露,全球的二手设备市场约为70亿美元,而SurplusGLOBAL能够贡献2亿美金的年收入,这足以证明公司在市场的影响力。 不过,需要解析一下,和前文谈到的翻新公司不一样,SurplusGLOBAL的主要业务是充当Dealer,把设备卖给翻新公司或者晶圆厂(其中前者更是占了大多数),这从侧面进一步解析了中国为何拥有了数量如此庞大的翻新公司. SurplusGLOBAL 迄今一直致力于二手设备的采购及销售,但基于增强设备的翻新、制造、零部件制造销售等多个领域,从而构筑更加全面的传统工艺服务平台。 为此在谈到公司未来规划时,金正雄说道:“当前,我们主要做设备的贸易,该部分业务贡献了公司90%的营收,另外的10%营收是由备(配)件的维贡献。”“展望2030年,我们希望公司有40%来自设备贸易,30%来自设备翻新和制造,20%来自零部件贸易,10%来自零部件的维修(维护).”金正雄说。 据透露,在未来,SurplusGLOBAL会联合合作伙伴推出自有品牌的PVD设备、CVD设备以及零部件,这是公司建立未来平台的另一个重要依仗。 谈到半导体设备,不能忽视的一个点就是中国设备厂商的高速发展,这也是上文的第二个选择会出现的原因之一。在问到如何应对这种趋势时,金正雄回应道:“中国设备诚然发展飞快,但目前还不能覆盖芯片生产所需要的每一环节的设备,这将会是SurplusGLOBAL重点关注的方向。” “二手设备在半导体生态系统,甚至是电子产品生产生态系统中发挥着核心作用,但其价值却尚未得到应有的评估。我确信,我们提供的设备解决方案正在造福着人类的生活,今后也必将能够发挥出更大的作用。另外,从保护地球环境的角度出发,二手半导体设备市场也应该变得更加活跃。”金正雄在公司的自我简介页面中如此说。

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