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二手芯片设备能成为中国半导体的“救星”吗?
发布日期:2022-11-16
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近日,日经亚洲的一则爆料把二手半导体设备推上风口浪尖。美国联合日荷对中国半导体设备出口管制,迫使中国半导体制造商加紧抢购二手芯片制造设备,这主要是因为有一些老一代机器不受美国对中国制裁的限制。那么,在美国禁令日益严峻之下,二手设备能否成为中国半导体的救星呢?

 

思考这个问题之前,让我们先来了解下二手半导体设备市场的前世今生,以及其目前的一些真实情况。对此,我们也有幸采访到了全球排名第一位的二手半导体设备商盈球半导体科技(上海)有限公司的总经理陈真,他为我们带来了一些二手半导体设备界的真实情况。

二手半导体设备的缘起

 

二手半导体设备也不是这几年才兴起的产物,“其实我没离开过江湖,我只是长期在江湖底下潜水。”我觉得这可以作为二手半导体设备的真实写照。十多年来,二手半导体设备市场一直是IC制造供应链的重要组成部分。

 

半导体产品尺寸转型行业有一句话:一代设备,一代工艺,一代产品。硅单晶的直径在增加,从2英寸,到3英寸,4英寸,5英寸,6英寸,8英寸,现在它已经进入了12英寸的时代。这样就可以把非主流的或者弃用的半导体设备推向二手设备市场。

 

据陈真告诉半导体行业观察,大约90年代末2000年初,半导体二手设备市场开始逐步建立。当时全球各地的信息传递速度较慢,透明度较低,因此部分总部位于半导体发达国家及地区的资产处置公司经常可以先人一步代理或者买下旧设备,再向技术落后的国家和地区出售。其实,归根结底,二手设备市场形成的契机主要还是工厂与工厂,国家与国家之间的制造技术代差造成的。

 

一个比较典型的案例,大约十年前,当时以德州仪器为首的芯片制造商开始从8英寸(200mm)晶圆厂迁移到12英寸(300mm)晶圆厂,2009年末,德州仪器宣布以1.725亿美元的价格从破产的DRAM制造商奇梦达公司那里购买了12英寸的制造设备,并将其转移到德克萨斯州现有的“RFAB”工厂中,以大规模制造模拟IC。

 

据悉,2011年左右有过一阵短暂的8英寸关厂潮,大量8英寸 fab关厂,这就导致当时大量使用的200毫米晶圆设备涌入公开市场。随着设备公司倒闭或被收购,某些类型的设备不再得到使用,然而这些机器仍然存在。

 

一些制造商将旧机器的复兴视为商机。据了解,现在全球已有数以百计的企业涉足半导体二手设备业务,这其中包括国际著名资产处置公司,贸易商,网上交易平台,翻新公司,技术服务公司,零备件制造公司等。而这些企业主要都集中在半导体行业发达的国家与地区比如美韩中日以及台湾地区等。

为什么要采购二手半导体设备?

 

事实上,这些年来几乎所有的芯片制造商都购买过二手设备。根据智研咨询发布的资料显示,以中国半导体市场为例,除了中芯国际,华虹在起步阶段购买不少新设备之外,其余的大部分厂都是以二手设备为主。

 

2020年9月,半导体材料厂商苏州晶瑞化学股份发表公告,称公司将以1102.5万美元的价格,从韩国存储芯片制造商SK海力士手上买进二手ASML 1900型号的浸没式光刻机,旨在建设高端光刻胶研发项目。而这款光刻机早在2007年7月就开始量产发货,可以将芯片量产制造能力扩展到36.5nm节点。

 

和舰在建造第一条生产线时除了光刻机从尼康购买有限几台之外,其余设备包括CMP、刻蚀及测量设备大部分从美国LSILogic购买。台积电松江厂也是首先从台湾转移旧设备至大陆,然后适当补充部分设备,包括新及旧设备。

 

由于《瓦森纳协定》的影响以及美国的制裁,中国采购新半导体设备的难度颇高,目前国内部分半导体设备干法去胶机的采购均来自二手设备市场。

 

除了无奈之举,从产品自身来看,二手半导体设备也有其内在的优势。据业内从业人士透露,首先,二手设备具备有明显的价格优势,通常为全新设备价格的70%以下。而我们知道半导体制造是资金密集型行业,降低设备成本是保证利润的重要因素。其次,有相当多的芯片产品需要使用成熟工艺来进行生产,最先进的工艺设备反而无法适用。而设备原厂往往将产能集中在先进的工艺设备制造上,无法满足成熟工艺的设备产能需求。

 

但劣势是,二手设备厂商的部分业务有可能会由于知识产权限制而无法开展。

 

目前国内采购二手设备的渠道主要来自日本,韩国,美国,台湾地区,东南亚以及欧洲等地。在这些二手半导体设备中,如光刻机,涂胶显影机,部分量测设备,刻蚀设备,离子注入设备都比较抢手。

购买二手设备,能否绕过美国禁令?

 
据估计,二手设备业务约占整个晶圆厂设备(WFE)市场的10%。2017年,世界二手设备市场总额超过500亿美元,而世界二手设备市场80%的支出是由亚洲制造商完成的。
 
在全球的二手半导体设备市场中,根据行业协会SEMI去年12月的报告,中国已成为2020年此类设备的最大市场,2020年有137亿美元的半导体设备从海外进口,比前一年增长了30%以上。彭博对官方贸易数据的分析显示,中国企业从日本,韩国,台湾和其他地区购买了近320亿美元的设备,用于生产计算机芯片,比2019年增长了20%。
 
为限制中国半导体产业发展,美国国家安全委员会建议联合日、荷实施设备出口禁令。据路透社报道称,由前Google主席埃里克·施密特(Eric Sc hmidt)领导的美国国家安全人工智能委员会(NSCAI)建议,应限制中国购买先进制程芯片所需的制造设备。
 
当下虽然如中芯国际取得了美国的许可,据路透的报道,美供应商申请向中芯国际出口芯片设备的审批速度还是很缓慢。
 
据日本《日经亚洲评论》报道,中国正在囤积二手芯片制造设备以抵御美国压力,甚至即使暂时用不到的也在囤买,而且推动了日本二级市场的设备价格大幅上涨。
 
那么,通过购买二手设备,能否绕过美国禁令呢?尤其是我国能否买到先进的光刻机(类似浸没式)?关于这点,陈真也做了很客观的解释,他说:“我国用户在合规情况下是完全可以购买到全新或者二手的浸没式光刻机的。但需要注意的是,即便是二手设备贸易,大部分二手设备企业也依然会遵循合规要求,不会将受限制的设备出售给实体名单上的用户。事实上一些大的中间商目前还是避免直接向中芯出口原产地为美国的二手设备。”
结语
 
在十数年来,半导体二手设备都为半导体的生产做出了巨大的贡献,在如今这个档口,对国内半导体而言,二手半导体设备的重要性凸显,这将成为我国实现大幅提高芯片自给率的目标的强有力支撑。

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