東京電子2020年設(shè)備銷售額為103．7億美元，排名第三。東京電子涂膠顯影設(shè)備市場份額占全球比例高達91％，其中EUV涂膠顯影機更是獨占全部市場份額，蝕刻機占全球比例為25％，沉積設(shè)備37％，清洗設(shè)備27％。2020年至2022年，東京電子計劃投入4000億日元研發(fā)經(jīng)費，重點投入在選擇性沉積、智能蝕刻、超臨界流體清洗等技術(shù)方向。

泛林半導(dǎo)體2020年營收為100．5億美元，排名第四。泛林是全球蝕刻設(shè)備龍頭，其中存儲器制造業(yè)務(wù)占比57％，邏輯工藝占比43％，是前五大設(shè)備廠商中，唯一存儲器業(yè)務(wù)占比超五成的公司。如前所述，泛林和阿斯麥與imec在開發(fā)EUV干式光刻膠技術(shù)。

科磊半導(dǎo)體2020年營收為58．1億美元，排名第五�？评谑侨�球晶圓檢測設(shè)備龍頭，市場份額約占五成以上�？评谠趹�(yīng)力變形量測、多光束檢測，也投入力量開發(fā)小于5納米結(jié)構(gòu)的電子束缺陷量測技術(shù)。

資料來源：臺灣工業(yè)技術(shù)研究院

根據(jù)臺灣工研院的估計，全球關(guān)鍵半導(dǎo)體設(shè)備在今后幾年成長勢頭都非常好，除了DUV（深紫外）光刻設(shè)備，其余設(shè)備均呈正增長態(tài)勢。其中ALD（原子層沉積）增長率最高，預(yù)計2020年至2025年期間，年均增長率達到26．3％，EUV設(shè)備增長率排名第二，年均增長率也達兩位數(shù)。而以金額計EUV設(shè)備則獨占鰲頭，預(yù)計2025年EUV設(shè)備銷售額達到125．5億美元，超過蝕刻機，成為各細分方向銷售額最高的半導(dǎo)體設(shè)備。

資料來源：臺灣工業(yè)技術(shù)研究院

中國設(shè)備廠商任重道遠

與國際廠商相比，無論是銷售規(guī)模上，還是技術(shù)上，中國設(shè)備廠商差距都很大。根據(jù)電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2019年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為161．82億元，只有前五大守門的科磊2019年收入（46億美元）的一半左右，該協(xié)會在2020年10月估算，2020年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額總計可達213億元，與科磊（58億美元）相比，仍不足其60％。

國內(nèi)外主要半導(dǎo)體設(shè)備公司對比（截至2021年1月6日）

資料來源：德邦證券

技術(shù)上，我國半導(dǎo)體設(shè)備基本還未參與到先進制程（3納米及以下）研發(fā)階段中，目前也尚不能支持28納米這樣的準主流工藝實現(xiàn)全國產(chǎn)化，大部分國產(chǎn)設(shè)備廠商現(xiàn)在能商用的產(chǎn)品還是以成熟工藝產(chǎn)線為主。以社會關(guān)注度較高的光刻機為例，國內(nèi)主要是上海微電子裝備有限公司（簡稱“上海微電子”），上海微電子主流產(chǎn)品還只能滿足90納米、110納米等制程的光刻工藝要求。

但也有部分領(lǐng)域已經(jīng)參與到先進工藝競賽中。比如中微半導(dǎo)體在CCP刻蝕領(lǐng)域已經(jīng)獲得臺積電認可，進入其7納米／5納米產(chǎn)線；北方華創(chuàng)，則在ICP刻蝕設(shè)備上較為出色，28納米級以上刻蝕設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在先進制程方面，硅刻蝕設(shè)備已經(jīng)突破14納米技術(shù)，進入上海集成電路研發(fā)中心。

根據(jù)《中國制造2025》目標，2020年半導(dǎo)體核心基礎(chǔ)零部件、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料應(yīng)實現(xiàn)40％的自主率，2025年要達到70％國產(chǎn)化率。但根據(jù)長江存儲、華力微電子等國內(nèi)十家晶圓制造企業(yè)2017年至2021年一季度的公開招標信息來看，國產(chǎn)化率距離目標還很遠。2017至2019年，這十家廠商合計開標4197臺設(shè)備，其中國產(chǎn)設(shè)備為431臺，國產(chǎn)化率約為10．3％；而2020年至2021年一季度這十家晶圓廠合計開標1862臺設(shè)備，其中國產(chǎn)設(shè)備達315臺，推算目前國產(chǎn)化率在17％，較2017至2019年增長超過6個百分點。

左：2017－2019年十大晶圓廠設(shè)備國產(chǎn)化率

右：2020－2021年一季度十大晶圓廠設(shè)備國產(chǎn)化率

資料來源：德邦證券

但國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備在過去幾年也呈現(xiàn)出非常積極的變化。在技術(shù)上，以中微半導(dǎo)體、北方華創(chuàng)和屹唐半導(dǎo)體等為首的企業(yè)在刻蝕、沉積、干法去膠、清洗、離子注入等領(lǐng)域已經(jīng)接近國際一流廠商。在市占率上，部分產(chǎn)品市占率已經(jīng)超過20％，對國際半導(dǎo)體設(shè)備廠商市場地位發(fā)起了有力沖擊。

在十大晶圓廠公布的招標信息中可以看出，2017年至2021年一季度，干法去膠設(shè)備國產(chǎn)化率達到45．5％，而清洗設(shè)備（30．6％）、刻蝕設(shè)備（22．2％）、拋光設(shè)備（21．6％）國產(chǎn)化率均高于20％，爐管設(shè)備（14．7％）和涂膠顯影設(shè)備（10．0％）均高于10％，沉積設(shè)備（8．5％）和前道檢測設(shè)備（5．2％）國產(chǎn)化率就比較低了，僅在5％至10％之間，差距最大的是離子注入機（2．4％）、后道測試設(shè)備（1．9％）和光刻機（1．6％）。

而進入2020年以后，國產(chǎn)化率提升更快。從十大晶圓廠開標數(shù)據(jù)來看，在2020至2021一季度，拋光設(shè)備、刻蝕設(shè)備、爐管設(shè)備和涂膠顯影設(shè)備的國產(chǎn)化率均比2017至2019階段國產(chǎn)化率增長超過兩位數(shù)。

從全球半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)發(fā)展趨勢來看，隨著半導(dǎo)體工藝接近物理極限，開發(fā)新一代設(shè)備越來越難。以EUV光刻機為例，早在上世紀九十年代就立項，全球四十多個國家近200個研究機構(gòu)（歐洲貢獻了100多個）參與其中，從基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)到系統(tǒng)集成，整個研發(fā)系統(tǒng)投入超過千億人民幣，超過我國過去十年設(shè)備業(yè)總收入。

中微半導(dǎo)體董事長尹志堯在接受媒體采訪時也表示，半導(dǎo)體已經(jīng)進入原子級加工水平，在這個精度上進行半導(dǎo)體器件制造，需要集合50多個學(xué)科的知識與技術(shù)。他指出，等離子體刻蝕已刻出人頭發(fā)絲直徑幾千分之一到上萬分之一的細孔，孔直徑的準確度、均勻性和重復(fù)性已可達到頭發(fā)絲的幾萬到十萬分之一。一臺刻蝕機每年加工超過百萬萬億個又細又深的接觸孔，幾乎百分之百的孔要被完全打開。

半導(dǎo)體設(shè)備不僅要能實現(xiàn)非常精細的加工，最重要的是均勻性、穩(wěn)定性、重復(fù)性、可靠性和潔凈性。只要做到這些，才能滿足芯片合格率這個晶圓制造的核心訴求。要保證可以接受的合格率（例如90％），就要求每個加工制造環(huán)節(jié)都有極高的合格率，因為目前先進制程芯片需要1000個工藝步驟，如果每一步合格率為99．9％，則1000個步驟后最終合格率只有36．77％。

而作為現(xiàn)代智能制造的代表，全球信息化產(chǎn)業(yè)的底層支撐，芯片制造很少給新設(shè)備廠商試錯機會。歷經(jīng)千辛萬苦開發(fā)出樣機只完成了開發(fā)生產(chǎn)設(shè)備的一小部分，要說服晶圓制造廠商冒著合格率與產(chǎn)能下降的風(fēng)險幫忙試車才是更難的部分，尹志堯表示，樣機做出來，客戶愿意配合，還要通過至少80多個嚴苛測試項目，才能最終達到晶圓廠的要求。

從國際廠商發(fā)展歷史經(jīng)驗來看，設(shè)備業(yè)要站穩(wěn)市場，來不得半點冒進，一定要做好長期研發(fā)投入，夯實技術(shù)基礎(chǔ)。如尹志堯說，半導(dǎo)體設(shè)備需要50個學(xué)科協(xié)同，難度不亞于兩彈一星�！鞍雽�(dǎo)體工業(yè)關(guān)鍵核心零部件之一的磁懸浮分子泵，在國際上只有兩三家能做，每一件事情都需要長期的技術(shù)積累。”

得益于全球化，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)才發(fā)展到如今的規(guī)模，但自特朗普政府上臺之后，美國以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為武器，對中國發(fā)動科技戰(zhàn)，已經(jīng)嚴重影響了全球電子信息產(chǎn)業(yè)之前建立的供應(yīng)鏈互信機制。作為全球最重要的電子信息產(chǎn)業(yè)制造基地，打造不受地緣政治影響的新型半導(dǎo)體供應(yīng)鏈至關(guān)重要，而每當一項技術(shù)真正實現(xiàn)真正的市場突破（例如市占率達到20％），《瓦森納協(xié)定》中的對應(yīng)限制項目也就失去了意義。當前，設(shè)備國產(chǎn)化率能否有效提升，已經(jīng)成為全球電子信息產(chǎn)業(yè)能否良性發(fā)展的關(guān)鍵因素。中國在晶圓制造上的快速擴張，為國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商提供了廣闊的市場空間與試錯機會，對國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商而言，這是極佳的歷史機遇。

參考資料：

1．下世代半導(dǎo)體先進制造設(shè)備市場與技術(shù)發(fā)展趨勢 臺灣工研院 張雯琪

2．工欲善其事必先利其器，國產(chǎn)替代正當時 德邦證券 馮俊

3．半導(dǎo)體設(shè)備中標：缺芯背景下，國產(chǎn)設(shè)備迎來驗證收獲期 德邦證券 倪正洋

4．“難度不亞于兩彈一星”，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)面臨多項挑戰(zhàn) 第一財經(jīng) 來莎莎 邱智麗

5．拯救摩爾定律：一文講解GAA芯片技術(shù) IT之家 汐元