近年來(lái)，在中美科技戰(zhàn)加劇的背景下，國(guó)內(nèi)加大了對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的支持力度，國(guó)產(chǎn)化呼聲與關(guān)鍵工藝節(jié)點(diǎn)的突破加速，在伴隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的穩(wěn)步提升和全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心向我國(guó)轉(zhuǎn)移的潮流中，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了巨大的市場(chǎng)機(jī)遇，當(dāng)然半導(dǎo)體的設(shè)備產(chǎn)業(yè)也不外如是。


半導(dǎo)體設(shè)備，是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要支撐

半導(dǎo)體設(shè)備處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的核心部分，對(duì)先進(jìn)制程的推進(jìn)具有重大作用，是各大芯片代工與封測(cè)公司的建廠擴(kuò)能的主要投資與瓶頸之一。

根據(jù)涉及的各個(gè)核心工藝環(huán)節(jié)，半導(dǎo)體設(shè)備包含有光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、量檢測(cè)設(shè)備、清洗設(shè)備、化學(xué)研磨CMP設(shè)備、離子注入設(shè)備等，其中最核心工藝環(huán)節(jié)的光刻機(jī)和刻蝕機(jī)就占了將近一半的市場(chǎng)份額。簡(jiǎn)而言之，具有“種類多、技術(shù)廣、產(chǎn)品精”的特點(diǎn)。

根據(jù)SEMI的統(tǒng)計(jì)，2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為1026億美元，同比增長(zhǎng)44.1%。其中，中國(guó)大陸市場(chǎng)的銷售為296億美元，是全球第一大的市場(chǎng)。然而，半導(dǎo)體設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率確不理想。


寡頭壟斷格局，美日技術(shù)領(lǐng)先

當(dāng)下，半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)處于由美國(guó)、日本的企業(yè)主導(dǎo)的局面，根據(jù)VLSI Research的數(shù)據(jù)，2020年全球前十大的半導(dǎo)體設(shè)備廠商均為境外企業(yè)，市場(chǎng)占有率高達(dá)76.6%，其中美國(guó)、日本各擁有4家企業(yè)上榜。行業(yè)前五的企業(yè)依次為應(yīng)用材料（美國(guó)）、阿斯麥（荷蘭）、拉姆研究（美國(guó)）、東京電子（日本）、科磊半導(dǎo)體（美國(guó)）。


半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展

據(jù)韓國(guó)媒體Ddaily報(bào)道指出，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)取得重大進(jìn)步，目前超過(guò)40%制造設(shè)備都由中國(guó)本土企業(yè)生產(chǎn)。目前在半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化領(lǐng)域，我國(guó)已經(jīng)取得了一些突破。在成熟制程領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化程度比較高，先進(jìn)制程方面相對(duì)比較低。根據(jù)中國(guó)電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示。在28nm及以上領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全覆蓋，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了80%以上。14nm工藝上，國(guó)產(chǎn)的半導(dǎo)體設(shè)備廠商也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了50%以上的覆蓋，國(guó)產(chǎn)化率可能達(dá)到了20%以上。在14nm以下的領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)化率還比較低，可能只有10%左右。

隨著美國(guó)對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)的封鎖，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)設(shè)備制造廠商獲得了巨大的發(fā)展機(jī)遇。因?yàn)榘雽?dǎo)體產(chǎn)線要認(rèn)證新的設(shè)備和原材料需要投入大量時(shí)間和成本，所以一旦驗(yàn)證通過(guò)的設(shè)備和原材料，晶圓廠方面是輕易不會(huì)更改的。原來(lái)這些設(shè)備和原材料絕大多數(shù)都被國(guó)外廠商占據(jù)，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備和原材料很難有機(jī)會(huì)打入半導(dǎo)體生產(chǎn)線。因此國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備制造商往往因?yàn)槿狈υ诋a(chǎn)線的測(cè)試認(rèn)證的機(jī)會(huì)而發(fā)展緩慢。

但是美國(guó)的技術(shù)封鎖一開始，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備制造商的機(jī)會(huì)就來(lái)了。國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)線都積極引入國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備和材料，在生產(chǎn)線上測(cè)試認(rèn)證，能用國(guó)產(chǎn)的就用國(guó)產(chǎn)的，以免受美弟技術(shù)封鎖的影響。國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備制造商獲得空前的發(fā)展機(jī)遇。目前國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備在清洗、CMP、刻蝕、測(cè)試機(jī)、分選機(jī)上面，已突破雙位數(shù)，并在光刻機(jī)、沉積、離子注入、探針臺(tái)等領(lǐng)域也取得了一定的突破。

刻蝕設(shè)備方面，北方華創(chuàng)和中微公司雖然在全球市場(chǎng)占比不高，但近些年進(jìn)步速度較快，中微公司的介質(zhì)刻蝕機(jī)已進(jìn)入臺(tái)積電5nm產(chǎn)線，北方華創(chuàng)擅長(zhǎng)ICP刻蝕，相關(guān)設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入中芯國(guó)際產(chǎn)線驗(yàn)證階段。

8月初，中微公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理尹志堯博士表示，到今年年底，大約80%的進(jìn)口刻蝕設(shè)備有望被國(guó)內(nèi)產(chǎn)品替代。到2024年底中微公司的零部件將全部完成國(guó)產(chǎn)化替代。尹志堯預(yù)計(jì)，在未來(lái)幾個(gè)季度，中國(guó)本土CCP刻蝕設(shè)備市場(chǎng)自給率將達(dá)到60%，比截至2022年10月的25%市場(chǎng)份額大幅增加，該公司還在關(guān)注ICP刻蝕設(shè)備市場(chǎng)，并計(jì)劃以幾乎同樣快的速度占有中國(guó)本土75%的市場(chǎng)份額。

薄膜沉積設(shè)備方面，拓荊科技是中國(guó)本土龍頭企業(yè)，北方華創(chuàng)和中微公司也有相關(guān)產(chǎn)品，但市占率都很低。涂膠顯影設(shè)備，東京電子占該市場(chǎng)近90%的份額，是絕對(duì)的行業(yè)龍頭，中國(guó)本土企業(yè)只有芯源微，市場(chǎng)影響力很小。離子注入設(shè)備原本也是中國(guó)本土企業(yè)的短板，但近一兩年北方華創(chuàng)和萬(wàn)業(yè)企業(yè)等企業(yè)也取得不小的進(jìn)展。

光刻機(jī)是中國(guó)最弱一環(huán)，但國(guó)產(chǎn)廠商也已經(jīng)取得了突破。這方面，ASML是產(chǎn)業(yè)龍頭，特別是前道工序用到的EUV產(chǎn)品，是全球唯一的一家供貨商。日本的尼康和佳能分別占據(jù)全球13％和6％的市場(chǎng)份額，這兩家主要生產(chǎn)DUV光刻機(jī)，沒(méi)有EUV光刻機(jī)產(chǎn)品。而且尼康、佳能的產(chǎn)品分別僅停留在了28nm和90nm的節(jié)點(diǎn)上，目前尚沒(méi)有更先進(jìn)制程產(chǎn)品。

據(jù)業(yè)內(nèi)專業(yè)人士爆料，我國(guó)國(guó)產(chǎn)浸沒(méi)式DUV光刻可能在年底驗(yàn)收。而國(guó)產(chǎn)EUV光刻機(jī)隨著長(zhǎng)春光機(jī)所EUV光源研制成功，年初已經(jīng)有樣機(jī)，目前正在產(chǎn)線測(cè)試，有可能在年底前完成驗(yàn)收。明年可能投入產(chǎn)線進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。國(guó)產(chǎn)EUV光刻機(jī)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出絕大多數(shù)人的想象。

檢測(cè)量測(cè)：貫穿制造全流程，國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)

量測(cè)檢測(cè)設(shè)備：集成電路良率控制關(guān)鍵，貫穿全流程

檢測(cè)和量測(cè)環(huán)節(jié)是集成電路制造工藝中不可缺少的組成部分，貫穿于集成電路全過(guò)程。

檢測(cè)指在晶圓表面上或電路結(jié)構(gòu)中，檢測(cè)其是否出現(xiàn)異質(zhì)情況，如顆粒污染、表面劃傷、開短路等對(duì)芯片工藝性能具有不良影響的特征性結(jié)構(gòu)缺陷。量測(cè)指對(duì)被觀測(cè)的晶圓電路上的結(jié)構(gòu)尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、關(guān)鍵尺寸、刻蝕深度、表面形貌等物理性參數(shù)的量測(cè)。

從技術(shù)路線原理上看，檢測(cè)和量測(cè)主要包括光學(xué)檢測(cè)技術(shù)、電子束檢測(cè)技術(shù)和X光量測(cè)技術(shù)，其中光學(xué)檢測(cè)技術(shù)空間占比較大。


缺陷檢測(cè)：有圖形缺陷檢測(cè)難度大，且價(jià)值量占比高

按照照明方法，可以分為明場(chǎng)和暗場(chǎng)檢測(cè)，兩種檢測(cè)各有優(yōu)缺點(diǎn)，兩者通常結(jié)合使用； 缺陷檢測(cè)具體可以分為，有圖形和無(wú)圖形檢測(cè)兩大類。


量測(cè)環(huán)節(jié)：監(jiān)控制造流程，提高工藝穩(wěn)定性

在量測(cè)環(huán)節(jié)，光學(xué)檢測(cè)技術(shù)基于光的波動(dòng)性和相干性實(shí)現(xiàn)測(cè)量遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)的光學(xué)尺度，集成電路制造和先進(jìn)封裝環(huán)節(jié)中的量測(cè)主要包括三維形貌量測(cè)、 薄膜膜厚量測(cè)、套刻精度量測(cè)、關(guān)鍵尺寸量測(cè)等；


零部件供應(yīng)鏈：光源等核心部件仍依賴海外進(jìn)口

以中科飛測(cè)上游零部件采購(gòu)為例，如機(jī)械手等運(yùn)動(dòng)與控制系統(tǒng)類零部件主要向日本等境外供應(yīng)商采購(gòu)，光源等光學(xué)類零部件主要向德國(guó)等境外供應(yīng)商采購(gòu)，相關(guān)零部件國(guó)產(chǎn)化率相對(duì)偏低。進(jìn)一步提升檢測(cè)制程，或?qū)⑿枰O(shè)備廠商向上游核心零部件延伸。


市場(chǎng)格局：美國(guó)科磊全球市占率超50%，我國(guó)國(guó)產(chǎn)化率極低

2021年全球半導(dǎo)體量測(cè)檢測(cè)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模104億美元。2020年全球市場(chǎng)科磊、應(yīng)用材料、日立穩(wěn)居前三，合計(jì)市場(chǎng)份額超70%。根據(jù)2020年數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體檢測(cè)與量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)相對(duì)集中的格局，份額前五被美國(guó)和日本廠商包攬，科磊半導(dǎo)體、 應(yīng)用材料、日立位居前三，科磊以營(yíng)收38.9億美元絕對(duì)優(yōu)勢(shì)占據(jù)50.8%的全球市場(chǎng)份額。

國(guó)內(nèi)量測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率較低，進(jìn)口依賴度較高，科磊占據(jù)過(guò)半市場(chǎng)份額。VLSI Research 數(shù)據(jù)顯示，2020年國(guó)內(nèi)檢測(cè)與量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)仍由海外幾家龍頭廠商占據(jù)主導(dǎo)地位，其中科磊半導(dǎo)體在中國(guó)市場(chǎng)的占比仍然最高，2020年達(dá) 54.8%。