应用材料在1996至2011年间通过一系列并购,把晶圆检测、计量、CMP、光刻图案生成、离子注入等环节逐一纳入自身产品版图,与自主研发形成互补。这条"外延补链"路径对国产半导体设备自主可控的核心借鉴是:平台化能力既靠自研长出来,也靠并购买回来,两条腿并行才能覆盖多工艺环节。国内以北方华创为代表的设备企业,正是由七星电子与北方微电子战略重组而来,本身即是一次整合补链的实践。

应用材料的外延补链路径

应用材料成立于1967年,凭借自主研发的薄膜沉积系统进入半导体设备市场,1992年成为全球最大的半导体设备厂商并保持至今。在自研之外,它通过1996—2011年的一系列收购扩张产品线:1997年收购以色列Opal Technologies,获得用于检查图案化硅晶片以提高产量的系统及掩模检测系统;同年收购以色列Orbot Instruments,获得验证集成电路生产关键尺寸的高速计量系统;1999年收购Obsidian Inc.,补充CMP技术;2000年收购Etec Systems,切入光刻图案生成解决方案;2001年收购Schlumberger的电子束晶圆检测业务;2011年以40亿美元收购Varian,增强离子注入系统与晶体管生产技术,次年推出20nm设备。

这条路径的特点是:自研切入主赛道,并购快速补齐检测、计量、平坦化、光刻、离子注入等周边环节,最终形成覆盖外延、离子注入、氧化/氮化、快速热处理、PVD、CVD、CMP、电化学沉积、原子层沉积、刻蚀、选择性加工、计量检测的广泛布局。

对国产设备自主可控的启示

国产设备企业同样走"自研+整合"的路。北方华创由七星电子与北方微电子战略重组而来,前者产品包括泛半导体设备和电子元器件,后者专注半导体设备,涵盖刻蚀设备和薄膜沉积设备,重组后形成四大产品线并行的平台化布局。

从行业需求看,国内半导体设备市场增速高于全球,根据浙商证券的计算,过去5年中国半导体设备销售额增速平均高出全球17.4%,需求更加强劲。更高的本土需求增速,为国产设备通过并购与自研并行补链提供了产业基础。需要说明的是,国际巨头与国内企业在体量上仍有明显差距,国产替代是一个持续推进的过程。

环节应用材料并购来源补链意义
晶圆检测Opal Technologies(1997)图案化硅晶片检查、掩模检测
计量Orbot Instruments(1997)关键尺寸验证
CMPObsidian Inc.(1999)化学机械平坦化技术
光刻图案生成Etec Systems(2000)切入光刻相关解决方案
电子束晶圆检测Schlumberger(2001)检测业务补充
离子注入Varian(2011)离子注入与晶体管生产技术

常见问题

国产设备企业是否应该复制应用材料的并购路径?

应用材料的并购是围绕自身工艺主线的补链,而非盲目扩张。国产企业可参考其"自研打底、并购补环节"的思路,但具体标的与节奏需结合自身产品线缺口判断,不宜简单照搬。

并购与自研,哪个对自主可控更关键?

两者不可偏废。应用材料1981年通过自主研发切入刻蚀赛道,同时又靠并购补齐检测、计量、CMP等环节,最终形成平台化布局。国产设备在刻蚀、薄膜沉积等环节已有布局,其余环节的补齐路径需并购与自研并行推进。

国内半导体设备市场的增长空间如何?

国内半导体设备市场增速高于全球,根据浙商证券的计算,过去5年中国半导体设备销售额增速平均高出全球17.4%。这一需求基础为国产设备的补链和验证提供了空间,但行业本身具有周期性波动特征。