12月11日“中日半导体对接会”在日本SEMICON期间举行后,12月12日-13日,中国半导体业赴日半导体考察团(以下用“考察团”代替)对4家日本半导体龙头企业进行了访问和交流,多方共同展望中日半导体产业合作前景。

实地考察日本产业巨头,中日半导体产业深度合作是大势所趋

考察团代表金浦临港智能科技基金创始合伙人田华峰向日方详细介绍了上海自贸区临港新片区的各项情况。作为中国经济高质量发展新引擎,新片区实施特殊的支持政策,享有全国最低的企业所得税税率。集成电路作为新片区重点发展的产业之一,已经集聚了40多家相关企业,包括金浦基金投资的盛美半导体、以及华大、先进、新昇、ASR等。

IC咖啡CEO王欣宇也向日方介绍了中国半导体产业整体与各环节的现状与未来预期。重点阐述了中日半导体合作商业机会。他表示中国半导体生产制造大量扩充产能带来的巨大市场需求机会,IC设计类企业也因中美问题带来更多的应用准入机会,在设备制造领域日本利用领先的技术在中国投资建厂与合资建厂,与市场更近,可以得到更多配合投资,日本资深产业人士在中国创业、就业的机会也会越来越多,日本企业与中国金融市场对接合作具有巨大潜力。

考察团欢迎日方企业来临港新片区等国内产业重点区域投资设厂,互利共赢,做大市场。

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佳能(Canon)的相机、打印机等产品已经为大众所熟知,作为全球领先的生产影像与信息产品的综合集团,半导体及液晶面板设备也是佳能重要的业务方向。该部分目前已经占据约20%的营收,且保持快速增长。

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佳能在中国大陆地区从事半导体及液晶面板生产设备业务的历史可以追溯到20世纪80年代,当时开始向中国出口低端半导体光刻机(接近式光刻机、镜面投影式光刻机)。20世纪90年代又为上海地区的半导体客户企业提供了i线Stepper、等离子除胶设备、常压成膜设备等各类佳能集团制造的半导体设备。进入21世纪,随着中国半导体前道工艺的迅速发展,佳能进一步将KrFScanner等高端的半导体光刻机引进到国内。同时,在中国的液晶面板生产设备市场也得到了顺利的拓展,其中佳能的液晶面板光刻机从中国液晶产业初期开始始终保持着极高的市场占有率。

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交流中,佳能认为2020年半导体设备的市场需求会很旺盛,也很看好智能手机、电动汽车、数据中心、5G、AI、IOT领域对半导体市场的推动。

谈及佳能的光刻机业务,不由得会联想起ASML在光刻机领域的崛起。尼康与佳能是半导体光刻机的老牌厂商,ASML曾经只是荷兰的小众厂商。

21世纪初,45nm制程下ArF光刻机遇到了分辨率不足的问题,2002年以前,业界普遍认为193nm光刻无法延伸到65nm技术节点,而157nm将成为主流技术,但157nm光刻技术同样遭遇到了来自光刻机透镜的巨大挑战。尼康、佳能选择开发波长更低的157nmF2准分子激光做为光源,并作出巨额投入。

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时任台积电研发副总经理的林本坚则提出了一个截然不同的方案,浸入式光刻。既然157nm久攻不克,何不退回到技术成熟的193nm,把透镜和硅片之间的介质从空气换成水,由于水的折射率大约为1.4,那么波长可缩短为193/1.4=132nm,大大超过157nm。

尼康与佳能非常抵触浸入式光刻方案,因为这意味着此前投入巨量的资金和人力几乎打了水漂。林本坚只能寻遍欧美,最终ASML拥抱了浸入式光刻。随着ASML与TSMC合作开发,于2007年成功推出第一台浸没式光刻机。193nm光波在水中的等效波长缩短为134nm,足可超越157nm的极限,193nm浸入式光刻的研究随即成为光刻界追逐的焦点。到2010年,193nm液浸式光刻系统已能实现32nm制程产品,并在20nm以下节点发挥重要作用,浸没式光刻技术凭借展现出巨大优势,成EUV之前能力最强且最成熟的技术。

此后,ASML与客户更为密切,英特尔、三星、台积电投资52亿欧元支持ASML的EUV光刻机研发生产,随着EUV光刻机的推出,ASML也稳坐光刻机市场的绝对领先地位。

日本企业素来以极致的工匠精神享誉世界,在变化相对小,技术革新慢,但精度要求高的领域能凭借时间和专注力的积淀胜出,如半导体材料、镜头等。但日本企业因守旧或是忽略市场需求变动的情况也屡见不鲜。松下押注等离子技术,在显示领域惨遭淘汰;尔必达等内存厂专注提升制程工艺,忽略了移动领域的兴起与市场形势的变动,遭遇悬崖式跌落;索尼等手机厂商在快速迭代的智能手机时代逐渐迷失等等。既要埋头拉车,也要抬头看路。忽略客户需求、缺乏快速响应,终会被市场淘汰。

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日立化成(Hitachi Chemical)1912年以电气绝缘漆起家,发展为综合型材料与部件公司。半导体用材料领域,日立化成提供从感光涂层材料及CMP研磨液等前工序材料到芯片焊接膜、焊接膏、环氧树脂封装材料等后工序材料。日立化成是全球第2大半导体封装材料生产商,市占率高达17%,仅次于市占20%的Sumitomo Bakelite。而半导体封装材料约占日立化成核心营业利润的10%以上。

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根据交流,目前日立化成密封剂产能完全不足,不能满足中国客户的需求,为此,日立化成甚至相对应地减少了部分欧美客户订单。

参访期间,最震撼的莫过于日立化成豪华的实装方案解决中心。日立化成在实装解决方案中心内设立了进行半导体实装的开放实验室,内有完整的后道封装产线以及检测仪器。在这里,日立化成和客户、设备厂家一起,对材料和客户带入部材共同进行实装及评价。这一举措,对于紧密供应链合作关系、缩短开发周期、创新工艺有着极大的积极意义。

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日立化成意识到中国国内市场发展迅猛,自身面临很多挑战,需要追上中国的发展速度,将研发运用于中国市场。希望和中国的合作伙伴一起,把市场做大。日立化成拥有全系列的材料产品,例如CMP研磨液,已经是日本第一。国内的安集微电子,是中国大陆唯一高端研磨液供应商,已是台积电、中芯国际、联电、日月光的合格供应商。中国企业的不断追赶,也促使日立化成不断进步。

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东京电子(TEL),是日本最大,世界第三大半导体制造设备提供商。产品几乎覆盖了半导体制造流程中的所有工序。垄断了半导体涂布显影设备(2018年全球市占率88%)、氧化扩散炉(54%)、探针机(47%)等领域,也在干法刻蚀(30%)、薄膜(38%)、清洗(25%)等领域位居全球第二,同时在显示领域的刻蚀机(68%)、涂布显影机(29%)也具有较高份额。

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交流期间,我们了解到了刻蚀设备市场的最新变化。东京电子刻蚀设备市场占有率大幅提升,2018年干法刻蚀设备全球市场占比30%,其中CVD占有率从2017年的21%提升至40%,ALD设备占比达27%。

东京电子的发展历程,对于中国企业有一定的借鉴意义。

1963年东京电子前身东京电子研究所公司成立,从事测试设备的进口代理以及日本汽车收音机的出口。1965年代理Fairchild测试设备,凭借优质的售后服务崛起。1968年与Thermco Products成立合资公司,并于1970年生产出日本首台半导体设备扩散炉。

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东京电子在70年代开始向半导体设备制造转型,彻底退出业务占比六成的汽车收音机业务。东京电子转型过程中也曾经历阵痛,1973-1976三年间连续亏损,直到1976年实现14%的营收增长,100%的利润增长。1978年东电电子研究所公司更名为东电电子株式会社(Tokyo Electron Ltd.),成立日本首个IC测试中心成立。

80年代,东京电子进一步积极推动半导体制造设备的国产化。通过和美国半导体设备公司进行合资,从美国引进先进的技术,并与自身的制造技术融为一体。东京电子先后与GenRad、Varian Associates、Lam Research成立合资公司,在日本生产在线测试仪、离子注入装备、刻蚀机。到1988年,东京电子将合作伙伴手中的股份全部收购,将合资公司变为独资公司。1989年东京电子的半导体制造设备营收额突破6亿美元,位居全球第一。

90年代,东京电子进入了全球化拓展阶段,于全球构建销售服务网络,为海外用户提供本地化服务,并设立研发中心,整合各地优势资源。1999财年,东京电子海外市场收入超过日本市场。

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爱发科(ULVAC,日本真空技术株式会社)成立于1952年,在全球拥有近2000名员工,长期以来,作为追求真空极限的真空技术先驱,生产的真空装置及周边机器,材料等涉及液晶电视,太阳能电池,半导体,能源,环保,电子,电器,金属,机械,汽车,生物,化学,视频,医药以及大学,研究所等广阔领域。是真空行业中拥有最全产品线的综合制造商。

爱发科半导体PVD位列全球三强,并垄断面板领域的溅射镀膜基台。爱发科的多室式溅镀设备具有高生产力、节能以及模块化的特性,产品化模块包括PVD、CVD、ALD,凭借良好的金属层沉积能力,备受存储客户的青睐。据悉,国内DRAM龙头厂商合肥长鑫已经采购爱发科溅镀设备。

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爱发科能提供溅镀设备和溅镀用靶材的成套方案,但靶材业务发展并不及日矿金属(全球市占率30%)、东曹(全球市占率20%)。爱发科的同事提供了一个解释原因:爱发科进入半导体靶材市场较晚,客户已经采用了竞争对手的靶材后,替换意愿非常低。虽然爱发科一直希望靶材通过PVD设备推进,捆绑销售,但是大部分客户仍然青睐原有靶材供应商,替换意愿低。

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中国半导体材料与设备供应商也曾面临类似的情况,为数不多的下游客户信赖海外供应商,产品导入困难。直到华为、中兴事件敲响警钟,才刮起国产替代的东风。这样的历史性窗口期实属不易,相关厂商应抓住机遇,一旦两个以上的国内竞争对手形成规模销售,往往意味着格局已定。除非产品有明显的竞争优势,不然也会面临爱发科靶材业务的拓展困境。

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通过这次的交流,考察团深感日本企业踏实严谨的做事风格,在每一个细节上都追求精益求精。相信在目前中国半导体产业不断崛起的大环境下,中日双方的业内企业会有更多合作的机会。

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本次赴日考察团是由IC咖啡与Verydigi实邑文化共同策划组织,行程包括参加SEMICON JAPAN 中日半导体对接会、参访业内龙头企业及日本深度文化体验。与TEL、KOKUSAI、ADVANTEST、安川电机、东京精密、KEYENCE、DISCO、信越化学、佳能、ULVAC、日立化成等企业代表进行了交流对接。后续我们将会继续策划组织相关交流活动,同时根据企业需求,拓展技术专家等服务。请大家持续关注。

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