
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。
有些媒体总说我们可以砸钱来换别人家的技术——核心技术是长期饭票,要不是真的像乌克兰那样连锅都揭不开了,谁会把自己呕心沥血研究出来的东西拿出来卖(那就跟卖自己的娃似的)?
因为硅晶圆虽然取自于沙子,可要把沙子转化成硅晶圆特别是大硅片是要经过非常复杂的过程的。目前中国没有一家企业具备大规模生产合格大硅片的能力,更不要说和国外的企业争夺市场。
如果把硅晶圆市场比作一锅美味的肉汤的话,那么有两家日本企业就是块头最大能够抢到肉吃的“大胃王”。这两家企业分别是信越Shin-Etsu和胜高(SUMCO),他们占据70%以上的市场份额且已经形成技术壁垒和行业垄断。
12英寸晶圆主要用来制造高端电子产品,8英寸是中低端电子产品;也就是说国外如果真的闹起来要断供硅晶圆,中国所有的12寸厂和绝大部分的8寸厂都要守着昂贵的进口机器停产!
别忘了停产期间设备是要花钱去维护的、人员是要花钱去养的,12英寸晶圆厂停产一天的损失以十万美元为单位计,停产时间长一点一些家底不够厚实的公司可能就要倒闭了。
再说人家外国人也不傻,一锤子买卖最后卖了技术丢了市场的亏吃多了,记性多多少少会长一些的。
除了这两个“吃肉的”大块头,后面还有三个“喝汤的”,分别是中国台湾环球晶圆,德国世创和韩国LG Siltron,这五家大企业占据了全世界90%以上的市场份额。除了这五个“吃肉的”和“喝汤的”,还有几个站在汤锅边上算是能“闻香的”,分别是:法国SOITEC,中国台湾合晶(Wafer Works),芬兰Okmetic和中国台湾嘉晶电子(Episil)。
不知道大家注意到没有,“吃肉的”“喝汤的”“闻香的”没有一个是中国大陆的。
目前国际上硅晶圆的主流是12英寸(300mm),8英寸(200mm)的晶圆厂;6英寸和6英寸以下就基本上处在淘汰边缘了。而中国新建的一批晶圆厂以12英寸为主,8英寸为辅。
看上去是跟上了时代潮流,但是中国目前的硅晶圆供应水平——极差!差到什么程度?中国只能保证6英寸和6英寸以下的硅晶圆稳定供应;8寸供应率极低(一说不到10%),12寸目前几乎全部要靠进口。
唯二的7nm制程玩家三星(另外一个是台积电)瞬间就傻了,前几天连李在镕都急的飞到日本去谈判,最后谈判没谈拢就只能宣布减产。晶圆厂停工一天的损失都是数以十万美元计的利润,不急能行吗?
想想看,连身为美国公司的三星半导体(三星半导体的大股东是美国人,只是在名义上还算是韩国企业)都被整得叫苦不迭。要是日本对中国也这么来一下,中国晶圆厂的损失该有多大?
现在我们退几步,假设我们有了厂房,搞出了或者买回来了最先进的设备,能够自己供应原材料,芯片自给率能不能快速提上去?
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