除了光刻機(jī)，哪類設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代空間最大？

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)多且復(fù)雜，尤其是上游半導(dǎo)體設(shè)備和材料，因制造流程繁多，涉及到很多細(xì)分行業(yè)。根據(jù)WSTS數(shù)據(jù)，中國(guó)半導(dǎo)體元器件市場(chǎng)在全球占比高達(dá)43%，而同期SEMI數(shù)據(jù)，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額296億美元，全球占比29%，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模全球占比低，相比與元器件市場(chǎng)非常不匹配。

近期A股市場(chǎng)，以中微公司為代表的半導(dǎo)體設(shè)備公司表現(xiàn)異常搶眼。本文將梳理本土半導(dǎo)體設(shè)備廠商的競(jìng)爭(zhēng)格局，定量感受本土廠商市場(chǎng)份額潛在的成長(zhǎng)空間。<文中數(shù)據(jù)均為公開(kāi)資料整理>

前道工藝設(shè)備

根據(jù)用于的工藝流程不同，半導(dǎo)體設(shè)備主要分為前道設(shè)備和后道設(shè)備兩類，其中前道設(shè)備主要用于晶圓制造環(huán)節(jié)，后道設(shè)備用于封測(cè)環(huán)節(jié)。

圖源：與非網(wǎng)

前道的晶圓制造環(huán)節(jié)包括7個(gè)主要生產(chǎn)區(qū)域：擴(kuò)散-光刻-刻蝕-離子注入-薄膜生長(zhǎng)-拋光-金屬化。涉及到的設(shè)備主要有：薄膜沉積設(shè)備、刻蝕機(jī)、光刻機(jī)、量測(cè)設(shè)備、清洗機(jī)、CMP、涂膠顯影設(shè)備、離子注入機(jī)、熱處理設(shè)備等。

根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2021年全球前道工藝設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模876億美元，其中薄膜沉積設(shè)備、刻蝕機(jī)、光刻機(jī)在晶圓制造設(shè)備的市場(chǎng)占比較大，分別為28%、22%、21%。

數(shù)源：SEMI，安信證券研究中心

根據(jù)2022年的不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（時(shí)間口徑為2022年，招標(biāo)廠商為積塔半導(dǎo)體、華虹無(wú)錫等偏成熟制程的晶圓廠，故部分品類國(guó)產(chǎn)化率較高，數(shù)據(jù)由德邦研究所統(tǒng)計(jì)）。半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率較2021年明顯提升，從21%提升至35%，但具體到細(xì)分設(shè)備分化明顯。

國(guó)產(chǎn)化率較高設(shè)備種類有：

去膠設(shè)備（91%），基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。由上海稷以、屹唐半導(dǎo)體（IPO申請(qǐng)）、浙江寧謙主導(dǎo)。值得一提的是，屹唐半導(dǎo)體在發(fā)展過(guò)程中，2016年收購(gòu)了在干法去膠產(chǎn)品上有30多年的研發(fā)歷史的美國(guó)公司MTI，壯大了公司的去膠設(shè)備業(yè)務(wù)，其干法去膠設(shè)備、快速熱處理設(shè)備主要用于90-5nm邏輯芯片、10nm系列DRAM芯片和32-128層3D NAND制造中若干關(guān)鍵步驟的大規(guī)模量產(chǎn)；另外，公司還有刻蝕設(shè)備業(yè)務(wù)，干法刻蝕設(shè)備主要用于65-5nm邏輯芯片、10nm系列DRAM和32-128層3D NAND制造中若干關(guān)鍵步驟的大規(guī)模量產(chǎn)。

清洗設(shè)備（66%），國(guó)內(nèi)有較多企業(yè)涉足：盛美上海（上市）、創(chuàng)微微、至純科技（上市）、芯源微（上市）、中電45所、北方華創(chuàng)（上市）等。在清洗設(shè)備領(lǐng)域，國(guó)有企業(yè)中盛美上海的規(guī)模最大，其最新旗艦產(chǎn)品SAPS、TEBO和Tahoe能夠覆蓋80%以上的清洗設(shè)備市場(chǎng)。

刻蝕設(shè)備（56%），國(guó)內(nèi)涉足企業(yè)有中微公司（上市）、北方華創(chuàng)（上市）、嘉芯迦能、嘉芯閎揚(yáng)、無(wú)錫邑文等。中微公司作為國(guó)內(nèi)刻蝕設(shè)備龍頭企業(yè)，公司在整個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中具有明顯優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)期保持大規(guī)模、高強(qiáng)度的研發(fā)投入，但對(duì)標(biāo)國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備巨頭泛林半導(dǎo)體、東京電子的研發(fā)布局和研發(fā)規(guī)模，仍有差距。

數(shù)源：chinabidding、德邦研究所

國(guó)產(chǎn)化率偏低的設(shè)備種類有：

CMP設(shè)備（41%），國(guó)內(nèi)涉足企業(yè)有華海清科（上市）、爍科精微等。其中華海清科已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的12英寸CMP設(shè)備，目前是公司最主要的收入來(lái)源，公司Universal-300系列有多款產(chǎn)品，技術(shù)水平已突破至14nm邏輯芯片、128層3D NAND、1X/1Ynm DRAM存儲(chǔ)芯片節(jié)點(diǎn)，基本滿足國(guó)內(nèi)各類型產(chǎn)線最高技術(shù)節(jié)點(diǎn)，近年持續(xù)快速放量。

薄膜沉積設(shè)備（36%），國(guó)內(nèi)涉足企業(yè)有北方華創(chuàng)（上市）、拓荊科技（上市）、中微公司（上市）、嘉芯迦能、江蘇旭宇騰等。但從全球市場(chǎng)份額來(lái)看，薄膜沉積設(shè)備行業(yè)主要由應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體、東京電子、ASM公司主導(dǎo)。

國(guó)內(nèi)廠商差異化競(jìng)爭(zhēng)，北方華創(chuàng)薄膜沉積產(chǎn)品線較為全面，具備PVD、CVD、ALD產(chǎn)品供應(yīng)能力，在PVD設(shè)備領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)顯著，國(guó)內(nèi)產(chǎn)線導(dǎo)入的國(guó)產(chǎn)PVD設(shè)備基本均出自北方華創(chuàng)。拓荊科技、中微公司尚不具備PVD產(chǎn)品供應(yīng)能力。中微公司主要為MOCVD設(shè)備，應(yīng)用于LED、miniLED化合物半導(dǎo)體。拓荊科技引領(lǐng)PECVD國(guó)產(chǎn)化，北方華創(chuàng)也有PECVD產(chǎn)品，但目前主要應(yīng)用于光伏/LED/功率器件/MEMS領(lǐng)域，拓荊科技也是國(guó)內(nèi)唯一一家產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn) SACVD設(shè)備的廠商，而北方華創(chuàng)CVD產(chǎn)品除PECVD外主要為L(zhǎng)PCVD、APCVD。ALD產(chǎn)品方面，拓荊科技與北方華創(chuàng)產(chǎn)品應(yīng)用工藝有所差異（拓荊科技ALD應(yīng)用于SADP工藝、STI表面薄膜；北方華創(chuàng)ALD應(yīng)用于HKMG工藝）。

量測(cè)設(shè)備（27%），國(guó)內(nèi)涉足企業(yè)主要有：中科飛測(cè)、精測(cè)半導(dǎo)體、上海微電子、上海睿勵(lì)等。中科飛測(cè)產(chǎn)品主要包括無(wú)圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備系列、圖形晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備系列、三維形貌測(cè)量設(shè)備系列和薄膜膜厚量測(cè)設(shè)備系列等產(chǎn)品，已應(yīng)用于國(guó)內(nèi)28nm及以上制程的集成電路制造產(chǎn)線。上海精測(cè)半導(dǎo)體前道檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，以橢圓偏振技術(shù)為核心開(kāi)發(fā)了適用于半導(dǎo)體工業(yè)應(yīng)用的膜厚測(cè)量以及光學(xué)關(guān)鍵尺寸量測(cè)系統(tǒng)的產(chǎn)品。中微公司旗下上海睿勵(lì)致力于集成電路生產(chǎn)前道工藝檢測(cè)領(lǐng)域設(shè)備研發(fā)和生產(chǎn)，產(chǎn)品主要為光學(xué)膜厚測(cè)量設(shè)備和光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備，以及硅片厚度及翹曲測(cè)量設(shè)備等。

值得一提的是，無(wú)論中國(guó)市場(chǎng)還是全球市場(chǎng)，海外廠商科磊半導(dǎo)體都是一枝獨(dú)大，全口徑數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)市占率均超過(guò)50%。

數(shù)源：chinabidding、德邦研究所

國(guó)產(chǎn)化率極低的設(shè)備種類有：

熱處理設(shè)備（26%），目前還是由東京電子、應(yīng)用材料、ASMI等海外主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)涉足企業(yè)主要有：北方華創(chuàng)（上市）、屹唐半導(dǎo)體、嘉芯閎揚(yáng)等。北方華創(chuàng)的12英寸立式氧化爐設(shè)備陸續(xù)通過(guò)了90/65/45/28nm技術(shù)代集成電路生產(chǎn)線的工藝驗(yàn)證，技術(shù)快速追趕海外。據(jù)長(zhǎng)江證券數(shù)據(jù)，北方華創(chuàng)在長(zhǎng)江存儲(chǔ)中標(biāo)的氧化擴(kuò)散類設(shè)備為80臺(tái)，中標(biāo)率高達(dá)56.74%，超過(guò)海外龍頭東京電子、應(yīng)用材料等公司；由于華虹集團(tuán)工藝面更廣，對(duì)熱處理設(shè)備類型的需求量更多，因此北方華創(chuàng)設(shè)備中標(biāo)率低于東京電子、應(yīng)用材料兩家海外龍頭企業(yè)，中標(biāo)率為11.43%。

涂膠顯影設(shè)備（24%），東京電子處于壟斷地位，國(guó)內(nèi)企業(yè)芯源微（上市）涉足，芯源微生產(chǎn)的涂膠顯影設(shè)備僅使用在LED芯片制造及集成電路制造后道先進(jìn)封裝等環(huán)節(jié)，作為國(guó)內(nèi)廠商主流機(jī)型已在國(guó)內(nèi)一線大廠廣泛應(yīng)用，通過(guò)多年技術(shù)積累，成功突破了包括凸點(diǎn)封裝工藝相關(guān)的超厚光刻膠膜的涂覆、顯影、單片濕法多工藝藥液同腔分層刻蝕以及193nm（ArF）光刻工藝超薄膠膜均勻涂敷、精細(xì)化顯影、精密溫控?zé)崽幚淼仍趦?nèi)的多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)出國(guó)產(chǎn)涂膠顯影設(shè)備并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，成功打破國(guó)外廠商壟斷。

離子注入機(jī)（6%），由于技術(shù)壁壘較高，將高壓離子轟擊把雜質(zhì)引入硅片，雜質(zhì)與硅片發(fā)生原子級(jí)高能碰撞后才能被注入，基本由應(yīng)用材料和Axcelis Technology壟斷，國(guó)產(chǎn)化率非常低。在德邦的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，離子注入機(jī)行業(yè)，浙江露語(yǔ)尓和爍科中科信分別占比4%、2%，其中爍科中科信，源于中國(guó)電科第48所，目前已擁有中束流離子注入機(jī)、低能大束流離子注入機(jī)、高能離子注入機(jī)和定制離子注入機(jī)四種產(chǎn)品，2023年一季度實(shí)現(xiàn)交付碳化硅離子注入機(jī)12臺(tái)。另外，萬(wàn)業(yè)企業(yè)旗下的凱世通也涉足離子注入機(jī)，產(chǎn)品應(yīng)用于光伏太陽(yáng)能電池，新型平板顯示和半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域。

數(shù)源：chinabidding、德邦研究所

光刻機(jī)（0%），由ASML、日本尼康和佳能三家絕對(duì)壟斷，其中ASML更是全球絕對(duì)龍頭，市占率近80%，幾乎壟斷了EUV光刻機(jī)市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)據(jù)悉上海微電子是唯一的希望，目前光刻機(jī)產(chǎn)品有90nm的SSA600/20、110nm的SSC600/10以及280nm的SSB600/10。

后道工藝設(shè)備

傳統(tǒng)封測(cè)（后道）工藝可以大致分為背面減薄、晶圓切割、貼片、引線鍵合、模塑、電鍍、切筋成型和終測(cè)等8個(gè)主要步驟。涉及設(shè)備主要：劃片機(jī)、貼片機(jī)、引線鍵合機(jī)、測(cè)試機(jī)、探針臺(tái)、分選機(jī)等。

根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為1026億美元，其中后道封裝及測(cè)試設(shè)備分別為72億美元、78億美元，占比7.0%和7.6%。引線鍵合機(jī)、貼片機(jī)、切割機(jī)在封裝設(shè)備市場(chǎng)占比合計(jì)64%。另外，測(cè)試機(jī)在測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模占比高達(dá)63%。

數(shù)源：SEMI，中銀國(guó)際證券

封裝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不超過(guò)5%。盡管與前道制造相比，后道封裝技術(shù)難度較低，對(duì)工藝環(huán)境、設(shè)備和材料的要求遠(yuǎn)低于晶圓制造，但由于前些年產(chǎn)業(yè)政策向晶圓廠、封測(cè)廠、晶圓制程設(shè)備等傾斜，而封裝設(shè)備和中高端測(cè)試設(shè)備缺乏產(chǎn)業(yè)政策培育，所以國(guó)內(nèi)封裝設(shè)備自給率同樣很低。封裝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不超過(guò)5%，顯著低于晶圓制程設(shè)備10%-15%的國(guó)產(chǎn)化率。

全球設(shè)備市場(chǎng)基本由ASMPT、K&S、Besi、Disco等海外廠商壟斷，其中K&S在引線鍵合設(shè)備方面全球領(lǐng)先占據(jù)60%市場(chǎng)份額，ASMPT、Besi壟斷固晶機(jī)市場(chǎng)，Disco壟斷全球2/3以上的劃片機(jī)和減薄機(jī)市場(chǎng)，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局高度集中。

國(guó)內(nèi)廠商華海清科、中電科45所、方達(dá)研磨、蘭新高科涉足晶圓減薄機(jī)；沈陽(yáng)和研科技、中電科45所、光力科技（上市）、匯盛機(jī)械涉足劃片機(jī)；華封科技、艾克瑞思、普萊信、新益昌（上市）涉足固晶機(jī)；中電科45所、創(chuàng)世杰、深圳翠濤、成都宇芯涉足引線鍵合設(shè)備。盡管國(guó)內(nèi)廠商涉足封測(cè)各環(huán)節(jié)設(shè)備，但市場(chǎng)份額均很低。

國(guó)內(nèi)中高端測(cè)試設(shè)備主要依賴進(jìn)口。目前精測(cè)電子（上市）、長(zhǎng)川科技（上市）、華峰測(cè)控（上市）、冠中集創(chuàng)、金海通（上市）等實(shí)現(xiàn)部分測(cè)試設(shè)備或分選機(jī)的國(guó)產(chǎn)化突破，但主要聚焦在國(guó)內(nèi)較為成熟的功率和模擬器件測(cè)試設(shè)備等領(lǐng)域，而SOC和Memory芯片測(cè)試設(shè)備仍主要依賴于泰瑞達(dá)和愛(ài)德萬(wàn)等進(jìn)口品牌。

數(shù)源：各公司官網(wǎng)、華泰研究