2024 CSEAC：半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化加速，競(jìng)爭(zhēng)力在哪里？

在人工智能、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)的推動(dòng)下，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)雖面臨下行周期，但整體規(guī)模穩(wěn)中有增。

芯片需求帶動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備增長(zhǎng)

在2024中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備年會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“2024 CSEAC”）期間，高通公司中國(guó)區(qū)董事長(zhǎng)孟璞分享了一系列數(shù)據(jù)：2024年第二季度，全球半導(dǎo)體銷售總額達(dá)到近1500億美元，預(yù)計(jì)2024年全球半導(dǎo)體銷售額將增長(zhǎng)16%至6112億美元，到2030年，全球半導(dǎo)體銷售額有望突破億萬(wàn)美元。

圖 | 全球半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)能，來(lái)源：SEMI World Fab Forecast

為了跟上芯片需求持續(xù)增長(zhǎng)的步伐，全球半導(dǎo)體制造產(chǎn)能也在同步增加。根據(jù)SEMI World Fab Forecast的最新季度報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)全球晶圓產(chǎn)能將在2024年提高6%，其中在數(shù)據(jù)中心訓(xùn)練、推理和前沿設(shè)備的生成式人工智能（AI）的驅(qū)動(dòng)下，5nm及以下節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)能增量將達(dá)到13%。到2025年，全球晶圓產(chǎn)能將繼續(xù)提高7%，達(dá)到每月3370萬(wàn)片晶圓（以8英寸當(dāng)量計(jì)算）的歷史最高產(chǎn)能。

全球芯片產(chǎn)業(yè)體量越來(lái)越大，與此同時(shí)，在科技前沿領(lǐng)域中的大芯片集成電路發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力之一，先進(jìn)工藝制造、新型計(jì)算架構(gòu)、先進(jìn)封裝技術(shù)，以及AI算法的稀疏化和低比特量化等成為下一步發(fā)展關(guān)鍵點(diǎn)。

對(duì)此，中國(guó)科學(xué)院微電子研究所所長(zhǎng)、黨委書記戴博偉表示：“先進(jìn)工藝制程發(fā)展速度趨緩，良率下降，成本顯著上升，但未來(lái)5-10年先進(jìn)工藝制程仍是大算力芯片性能提升的重要推動(dòng)力。與此同時(shí)，3D封裝將通過(guò)堆疊多個(gè)芯粒，實(shí)現(xiàn)芯片三維化，提升投影面積上的晶體管密度，而就3D封裝技術(shù)本身而言，從TSV（硅通孔）到W2W（晶圓-晶圓混合鍵合），再到D2W（芯片-晶圓混合鍵合），已經(jīng)逐步從初級(jí)階段的垂直互聯(lián)演進(jìn)到高精度的異構(gòu)集成，未來(lái)這種異構(gòu)集成還將逐步向更靈活、更精確的解決方案過(guò)渡?！?/p>

此外，戴博偉還提到了晶上系統(tǒng)的概念，這是一種顛覆了傳統(tǒng)不同模塊之間的橫向供電，通過(guò)多芯粒垂直封裝，實(shí)現(xiàn)“邏輯、存儲(chǔ)、I/O、供電、散熱”等3D方向的集成。特斯拉Dojo就采用了類似的技術(shù)，相比英偉達(dá)的A100，面積提升了19.5倍，算力提升了29倍，存儲(chǔ)貸款提升了4.9倍。

在這樣的大背景下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的需求同步攀升，除了體量的增長(zhǎng)外，還有新工藝下對(duì)新設(shè)備的需求。

圖 | 全球300mm晶圓廠設(shè)備支出情況，來(lái)源：SEMI

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)在2022年至2026年期間全球?qū)⒂?09座新晶圓廠投產(chǎn)。SEMI報(bào)告顯示，從2025年到2027年，全球300mm晶圓廠設(shè)備支出預(yù)計(jì)將達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的4000億美元。其中，根據(jù)SEMI在《300mm晶圓廠2027年展望報(bào)告》中的預(yù)測(cè)，2024年全球用于前端設(shè)施的300mm晶圓廠設(shè)備支出將首次突破1000億美元，到2027年將達(dá)到1370億美元的歷史新高。

具體到地域，中國(guó)在未來(lái)四年將保持每年300億美元以上的投資規(guī)模，繼續(xù)引領(lǐng)全球晶圓廠設(shè)備支出。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)和韓國(guó)的芯片供應(yīng)商也預(yù)計(jì)將提高相應(yīng)的設(shè)備投資。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的設(shè)備支出預(yù)計(jì)將從2024年的203億美元增加到2027年的280億美元，而韓國(guó)則將從2023年的195億美元增加到2027年的263億美元。

此外，美洲地區(qū)的300mm晶圓廠設(shè)備投資預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)一倍，從2024年的120億美元提高到2027年的247億美元。日本、歐洲和中東以及東南亞的支出預(yù)計(jì)也將持續(xù)增長(zhǎng)，分別達(dá)到114億美元、112億美元和53億美元。

全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模和發(fā)展現(xiàn)狀

“縱觀全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，經(jīng)歷了由美國(guó)（70-80年代）向日本（80年代后期）、向韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)（90年代后期）及中國(guó)大陸（2017年開始）的幾輪產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。半導(dǎo)體設(shè)備公司的興起與成長(zhǎng)緊緊跟隨全球芯片制造中心的遷移。未來(lái)10年，中國(guó)將成為全球半導(dǎo)體芯片制造的中心?！?，中國(guó)電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)半導(dǎo)體設(shè)備分會(huì)理事長(zhǎng)、盛美半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司董事長(zhǎng)王暉在CSEAC 2024開幕式上如是說(shuō)。

圖 | 全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模（2022-2026F），來(lái)源：Gartner、ACM、與非網(wǎng)攝制

根據(jù)Gartner發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，2023年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為1029億美元，預(yù)計(jì)2024年將達(dá)到1049億美元，2026年將繼續(xù)攀升至1210億美元。

圖 | 中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額高速增長(zhǎng)，來(lái)源：CEPEA、ACM、與非研究院整理

此外，根據(jù)中國(guó)電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，已從2008年的17億元增長(zhǎng)到了2023年的887億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了30.17%。

與此同時(shí)，當(dāng)前全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)出多元化的趨勢(shì)，但主要設(shè)備仍由少數(shù)幾家頭部企業(yè)主導(dǎo)。比如：在薄膜沉積設(shè)備領(lǐng)域，市場(chǎng)主要由應(yīng)用材料（Applied Materials）、泛林半導(dǎo)體（Lam Research）和東京電子（Tokyo Electron）等國(guó)際巨頭占據(jù)；在離子注入設(shè)備領(lǐng)域，市場(chǎng)由美國(guó)和日本的廠商壟斷，其中應(yīng)用材料和泛林半導(dǎo)體是主要的供應(yīng)商，在中國(guó)市場(chǎng)，離子注入設(shè)備進(jìn)口依賴度相當(dāng)高，僅科磊（KLA）一家就占據(jù)了過(guò)半市場(chǎng)份額；在量測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，市場(chǎng)同樣呈現(xiàn)出高度壟斷的格局，科磊以超過(guò)50%的市場(chǎng)份額占據(jù)行業(yè)龍頭地位，應(yīng)用材料和日立（Hitachi）位居其后；在涂膠顯影設(shè)備領(lǐng)域，東京電子和迪恩士（DNS）分別以90%以上和5%左右的市場(chǎng)份額幾乎壟斷市場(chǎng)，其中東京電子的CLEAN TRACK LITHIUS Pro Z設(shè)備支持10nm以下的工藝節(jié)點(diǎn)，適用于EUV和ArF浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)；在光刻機(jī)領(lǐng)域，ASML幾乎壟斷了高端市場(chǎng)，特別是在EUV光刻機(jī)領(lǐng)域，2023年，全球光刻機(jī)市場(chǎng)出貨量達(dá)到681臺(tái)，阿斯麥（ASML）、尼康（Nikon）和佳能（Canon）的市占率分別達(dá)到了82.14%、10.2%和7.65%。

綜上，中國(guó)大陸是全球半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)的重要銷售市場(chǎng)，且中國(guó)大陸地區(qū)的半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率還較低。

不過(guò)，根據(jù)中國(guó)國(guó)際招標(biāo)網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)設(shè)備中標(biāo)國(guó)產(chǎn)率達(dá)到了46.4%。王暉認(rèn)為，當(dāng)前下游晶圓制造廠商也傾向于更多地采用國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備，半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化正在加速。

對(duì)此，SEMI中國(guó)區(qū)Senior Director馮莉表示，中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主率逐年攀升，從 2012 年的 14% 到 2022 年的 18%，預(yù)計(jì) 2027 年達(dá)到 26.6%，但仍存在 1460 億美金的巨大缺口。

中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化加速，競(jìng)爭(zhēng)力如何？

芯片制造流程很長(zhǎng)，根據(jù)環(huán)節(jié)的不同大致可分為三大類：硅片制造、前道工藝和后道工藝。其中，硅片制造主要涵蓋拉單晶、磨外圓、切片、倒角、磨削/研磨、CMP（化學(xué)機(jī)械拋光）等一系列步驟；前道工藝主要涵蓋擴(kuò)散、薄膜沉積、光刻、刻蝕、離子注入、CMP、金屬化、檢驗(yàn)和清洗等一系列步驟；后道工藝主要涵蓋背面減薄、晶圓切割、貼片、引線鍵合、模型、切筋/成塑、FT（Final Test）等一系列步驟。

在這三大制造環(huán)節(jié)中，每一個(gè)步驟都要用到數(shù)種設(shè)備，因此半導(dǎo)體設(shè)備的種類也非常多，以前道工藝中的擴(kuò)散工藝為例，會(huì)用到氧化爐、RTP（快速熱處理）設(shè)備、激光退火設(shè)備等；而薄膜沉積工藝所用設(shè)備則更多，包括CVD（化學(xué)氣相沉積）設(shè)備、PVD（物理氣相沉積）設(shè)備、RTP設(shè)備、ALD（原子層沉積）設(shè)備、氣相外延爐等。

圖 | 2023年半導(dǎo)體設(shè)備價(jià)值量占比情況，來(lái)源：iFind，與非研究院整理

據(jù)悉，在晶圓廠的資本開支中，大約20%-30%用于廠房建設(shè)，70%-80%用于設(shè)備投資。根據(jù)SEMI發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，前道設(shè)備投資量占半導(dǎo)體設(shè)備投資量的約80%，封裝和測(cè)試設(shè)備占比分別約為10%和8%。在占比最大的前道設(shè)備中，刻蝕設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備和光刻機(jī)分別占前道設(shè)備價(jià)值量的22%、22%和17%。

在所有的這些設(shè)備中，國(guó)產(chǎn)化程度高的有哪些，主要有哪些國(guó)產(chǎn)設(shè)備龍頭企業(yè)在跟進(jìn)呢？

據(jù)悉，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備廠商已覆蓋多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，其中在去膠、清洗、刻蝕設(shè)備方面國(guó)產(chǎn)化率較高，在CMP、熱處理、薄膜沉積設(shè)備上有所突破，而在量測(cè)、涂膠顯影、光刻、離子注入等設(shè)備上的國(guó)產(chǎn)化程度仍較低。

下面筆者整理了一些設(shè)備類型和相應(yīng)頭部企業(yè)的名單情況。

• 光刻機(jī)：上海微電子

目前，市面上比較成熟的光刻機(jī)根據(jù)光源的不同，可以分為紫外光源（UV）、深紫外光源（DUV）和極紫外光源（EUV），中國(guó)在用的最先進(jìn)的光刻機(jī)就是采用ArF光源的DUV光刻機(jī)。

根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，光刻機(jī)國(guó)產(chǎn)化率僅2.5%，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)中，上海微電子是中國(guó)第一家也是唯一家光刻機(jī)企業(yè)，產(chǎn)品主要涉及ArF、KrF和i-line領(lǐng)域，其已具備90nm及以下的芯片制造能力，全球市占率不足1%。

上海微電子當(dāng)前在售的光刻設(shè)備型號(hào)包括：SSX600系列光刻機(jī)、SSB500系列步進(jìn)光刻機(jī)、 SSB300系列步進(jìn)光刻機(jī)、SSB200小Mask系列曝光機(jī)、SSB200大Mask系列曝光機(jī)。

其中，SSX600系列光刻機(jī)是目前上海微電子產(chǎn)品線中較具代表性的先進(jìn)產(chǎn)品型號(hào)，它采用四倍縮小倍率的投影物鏡、工藝自適應(yīng)調(diào)焦調(diào)平技術(shù)，以及高速高精的自減振六自由度工件臺(tái)掩模臺(tái)技術(shù)，可滿足集成電路前道制造90nm、110nm、280nm關(guān)鍵層和非關(guān)鍵層的光刻工藝需求，可用于8寸線或12寸線大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

值得一提的是，今年9月公司披露了部分極紫外相關(guān)專利，該發(fā)明專利針對(duì)當(dāng)前極紫外（EUV）光刻技術(shù)中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，即極紫外光產(chǎn)生過(guò)程中伴隨的帶電粒子（如錫碎屑）污染問(wèn)題，提出了一種創(chuàng)新性的解決方案。

除了用于集成電路前道工藝的SSX600系列光刻機(jī)外，另外四個(gè)系列的光刻設(shè)備則被用于先進(jìn)封裝、FPD面板、MEMS、LED、Power Devices等制造領(lǐng)域。

• 刻蝕設(shè)備：中微公司、北方華創(chuàng)、屹唐股份

隨著線寬的持續(xù)減小和3D集成電路的發(fā)展，刻蝕設(shè)備已躍居集成電路采購(gòu)額最大的設(shè)備類型。

就中國(guó)企業(yè)在刻蝕設(shè)備市場(chǎng)中的地位而言，中微公司已打入5nm制程，北方華創(chuàng)、屹唐股份緊隨其后，但整體市占率還不高。

不過(guò)，根據(jù)中國(guó)海關(guān)進(jìn)口數(shù)據(jù)顯示，2017年以來(lái)，刻蝕機(jī)進(jìn)口數(shù)量在2021年達(dá)到巔峰，表明國(guó)產(chǎn)刻蝕設(shè)備逐漸滿足我國(guó)晶圓廠的生產(chǎn)需求。

就技術(shù)層面而言，中微公司在本土刻蝕設(shè)備企業(yè)中屬于領(lǐng)頭羊的角色，目前該公司針對(duì)邏輯和存儲(chǔ)芯片制造中最關(guān)鍵刻蝕工藝的多款設(shè)備已進(jìn)入量產(chǎn)驗(yàn)證階段，針對(duì)超高深寬比刻蝕的大功率400kHz偏壓射頻的PrimoUD-RIE已在生產(chǎn)線驗(yàn)證出具有刻蝕≥60:1深寬比結(jié)構(gòu)的量產(chǎn)能力，同時(shí)公司儲(chǔ)備更高深寬比結(jié)構(gòu)（≥90:1）刻蝕的前衛(wèi)技術(shù)。此外，公司晶圓邊緣Bevel刻蝕設(shè)備完成開發(fā)，即將進(jìn)入客戶驗(yàn)證。

• 薄膜沉積設(shè)備：北方華創(chuàng)、拓荊科技、中微公司、微導(dǎo)納米、盛美上海

根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)顯示，2023年全球薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為211億美元，中國(guó)大陸薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為61億美元。

在薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)中，PECVD份額占比達(dá)33%，而其余占比較大的設(shè)備有PVD（19%）、ALD（11%）、管式CVD（12%）等。由于PECVD具有沉積速度快、工作溫度低的優(yōu)點(diǎn)，其在薄膜沉積設(shè)備中占據(jù)主要地位。

目前，按設(shè)備數(shù)量口徑來(lái)計(jì)算，我國(guó)薄膜沉積設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率約為5.5%。就中國(guó)企業(yè)在薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)中的地位而言，與國(guó)際先進(jìn)水平還有差距，但北方華創(chuàng)、拓荊科技、中微公司、微導(dǎo)納米、盛美上海等本土設(shè)備企業(yè)正在試圖通過(guò)差異化競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)創(chuàng)新來(lái)擴(kuò)大自己的市場(chǎng)規(guī)模和版圖。

就國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)者而言，北方華創(chuàng)和拓荊科技是兩家領(lǐng)先的企業(yè)，北方華創(chuàng)優(yōu)勢(shì)在PVD，拓荊科技優(yōu)勢(shì)在PECVD和ALD。此外，中微公司也在追趕，其鎢系列薄膜沉積產(chǎn)品可覆蓋存儲(chǔ)器件所有鎢應(yīng)用，并已完成多家邏輯和存儲(chǔ)客戶對(duì)CVD/HAR/ALDW鎢設(shè)備的驗(yàn)證，取得了客戶訂單。

• 清洗設(shè)備：盛美上海、北方華創(chuàng)、至純科技、芯源微

根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)顯示，2024年全球半導(dǎo)體設(shè)備清洗市場(chǎng)規(guī)模將有望達(dá)到38.67億美元。結(jié)合SEMI的數(shù)據(jù)，在清洗設(shè)備市場(chǎng)中，濕法清洗（化學(xué)清洗）設(shè)備占比約90%，干法清洗設(shè)備占比約10%，由此得出，2024年全球半導(dǎo)體化學(xué)清洗設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模34.80億美元，干法清洗設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為3.87億美元 。

在全球半導(dǎo)體前道設(shè)備市場(chǎng)中，清洗設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率是較高的，根據(jù)2024年的市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)大陸半導(dǎo)體清洗設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到31%。

其中，盛美上海、北方華創(chuàng)、至純科技、芯源微等企業(yè)是重要貢獻(xiàn)者，以盛美上海為例，其清洗設(shè)備已涵蓋單片、槽式、單片槽式組合、超臨界CO2干燥清洗、邊緣和背面刷洗等環(huán)節(jié)。據(jù)悉，盛美上海占據(jù)了國(guó)內(nèi)清洗設(shè)備80%的市場(chǎng)份額，其余20%則由北方華創(chuàng)、至純科技、芯源微三家公司瓜分。

• 離子注入設(shè)備：凱世通、爍科中科信

離子注入機(jī)主要用于集成電路制造中的摻雜工藝，以及輔助摻雜（預(yù)非晶化、擴(kuò)散和激活控制等）、輔助其它集成電路制造工藝（例如光刻、刻蝕）等領(lǐng)域。

根據(jù)離子能量和注入劑量的不同，離子注入機(jī)可劃分為低能大束流、中低束流和高能離子注入機(jī)三大類，其中低能大束流離子注入機(jī)廣泛應(yīng)用于源漏、多晶硅柵極注入，市占率高達(dá)61%；中低束流離子注入機(jī)主要用于輕摻雜漏區(qū)、SmartCut穿透阻擋層等，市占率為20%；高能離子注入機(jī)主要用于深埋層，市占率為18%。

根據(jù)Research and Markets的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2023年全球離子注入機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約為19億美元，到2030年預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)至25億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為4.4%。

另結(jié)合SEMI，Gartner、華西證券研究所對(duì)2024年的預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2024年全球半導(dǎo)體離子注入設(shè)備市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)245億元，其中低能大束流離子注入機(jī)達(dá)到149.5億元；2024年中國(guó)大陸半導(dǎo)體離子注入設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為86億元，其中低能大束流離子注入機(jī)市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)52.3億元。

在離子注入設(shè)備市場(chǎng)中，中國(guó)企業(yè)屬于后來(lái)者，整體國(guó)產(chǎn)化率較低。以2022年華虹無(wú)錫招標(biāo)中離子注入機(jī)國(guó)產(chǎn)化率為例，該數(shù)據(jù)在6%左右，而另外一家晶圓廠的離子注入機(jī)國(guó)產(chǎn)化率則更低，為3%左右。

結(jié)合市場(chǎng)和技術(shù)的角度來(lái)看，來(lái)自中國(guó)大陸的主要市場(chǎng)參與者包括凱世通和爍科中科信。其中，凱世通主要聚焦在低能大束流和高能離子注入機(jī)板塊，已取得多家12英寸晶圓廠的訂單，產(chǎn)品包括低能大束流離子注入機(jī)istellar-500、高能離子注入機(jī)istellar-HE2000等；而爍科中科信則更聚焦在中束流離子注入機(jī)板塊，并具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，整體產(chǎn)品涵蓋CI E8000、CI C200、CI-S0400MBRO6CF、CI-S0400ASH06BF-01等，值得一提的是，在2023年2月公司首臺(tái)大束流離子注入機(jī)也已順利交付。

• 涂膠顯影設(shè)備：芯源微、盛美上海

涂膠顯影設(shè)備與光刻機(jī)緊密協(xié)作，是光刻工序中的核心設(shè)備。涂膠顯影設(shè)備主要包括涂膠機(jī)、噴膠機(jī)和顯影機(jī)。

從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，2019-2022年全球前道涂膠顯影設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模由17.85億美元增長(zhǎng)到25.12億美元，CAGR為12.06%。根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，2024年中國(guó)大陸涂膠顯影設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到87億元。未來(lái)，隨著芯片復(fù)雜程度越來(lái)越高，后道設(shè)備亦存在一定增量。

和許多其他半導(dǎo)體前道設(shè)備一樣，涂膠顯影設(shè)備的市場(chǎng)也高度集中，甚至可以說(shuō)日本TEL一家獨(dú)大，其在中國(guó)的市占率在90%以上。而涂膠顯影設(shè)備的本土參與者，主要是芯源微，近年來(lái)本土市占率正在提升（有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)2024年的本土市占率將在10%以上），另外像盛美上海等也在嘗試進(jìn)入該賽道，但整體市場(chǎng)份額不高。

在產(chǎn)品側(cè)，芯源微前道涂膠顯影設(shè)備在Offline、i-line、KrF機(jī)臺(tái)領(lǐng)域均已實(shí)現(xiàn)批量銷售，浸沒(méi)式機(jī)臺(tái)已獲得國(guó)內(nèi)知名企業(yè)訂單，超高溫Barc機(jī)臺(tái)實(shí)現(xiàn)客戶導(dǎo)入，首臺(tái)浸沒(méi)式高產(chǎn)能涂膠顯影設(shè)備完成驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)順利驗(yàn)收。

• 去膠設(shè)備：屹唐股份、芯源微、盛美上海

去膠工藝在半導(dǎo)體晶圓制造過(guò)程中扮演著至關(guān)重要的角色，它負(fù)責(zé)在光刻、刻蝕或離子注入等工藝完成后去除晶圓表面的光刻膠。這一步驟的徹底性直接影響到后續(xù)工藝的順利進(jìn)行，乃至最終器件的性能表現(xiàn)。

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，全球去膠設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模在2022年約為7億美元，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將以穩(wěn)定的速度增長(zhǎng)。另根據(jù)Gartner的統(tǒng)計(jì)，在去膠設(shè)備市場(chǎng)，2020年屹唐股份的市占率為31.3%，為全球第一；北方華創(chuàng)的市占率為1.7%，為全球第七。

值得一提的是，在晶圓制造相關(guān)設(shè)備中，去膠設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)超過(guò)90%，是國(guó)產(chǎn)化率最高的設(shè)備品類。

屹唐股份的去膠設(shè)備產(chǎn)品包括Suprema?系列干法去膠設(shè)備和Hydrilis?HMR高選擇比先進(jìn)光刻硬掩模材料去除設(shè)備，這些設(shè)備主要適用于邏輯/內(nèi)存芯片、COMS圖像傳感器、功率半導(dǎo)體等產(chǎn)品制造過(guò)程中晶圓表面材料的去除和清潔等工藝。

根據(jù)報(bào)道，2023年6月，屹唐股份已正式發(fā)布12英寸去膠機(jī)ACEi300，開拓了12英寸刻蝕領(lǐng)域全新版圖。

• 爐管：北方華創(chuàng)、盛美上海

半導(dǎo)體爐管設(shè)備是用于集成電路制造中氧化、擴(kuò)散、退火工藝的關(guān)鍵設(shè)備，主要作用是在硅襯底上形成二氧化硅層，進(jìn)行半導(dǎo)體材料的退火處理，以及引入摻雜劑形成PN結(jié)和其他摻雜區(qū)域。

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2023年全球半導(dǎo)體爐管設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為167億元人民幣，預(yù)計(jì)到2030年將增長(zhǎng)至250.2億元人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率為5.9%。

中國(guó)市場(chǎng)在半導(dǎo)體爐管設(shè)備領(lǐng)域的變化較快，國(guó)產(chǎn)化程度在逐漸提高。北方華創(chuàng)、盛美上海等設(shè)備企業(yè)是主要的本土賽道參與者，主要產(chǎn)品是立式爐管設(shè)備。以北方華創(chuàng)為例，其立式爐管設(shè)備首先集中在LPCVD設(shè)備，然后逐步發(fā)展到其他類型的爐管設(shè)備。

• CMP設(shè)備：華海清科、眾硅科技、爍科精微

CMP是先進(jìn)集成電路制造前道工序、先進(jìn)封裝等環(huán)節(jié)必須的關(guān)鍵支撐工藝，也是目前唯一能兼顧表面全局和局部平坦化的拋光技術(shù)。

根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)顯示，2022年全球CMP設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為27.78億美元，在全球CMP設(shè)備市場(chǎng)中，中國(guó)大陸市場(chǎng)規(guī)模連續(xù)3年保持全球第一，2022年中國(guó)大陸CMP設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約6.66億美元，2020-2022年中國(guó)大陸地區(qū)CMP設(shè)備市場(chǎng)CAGR達(dá)24.6%。

另根據(jù)Research and markets預(yù)測(cè)，2030年全球CMP市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到45億美元，2022-2030年復(fù)合增長(zhǎng)率為6%；2030年中國(guó)CMP市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到11億美元，2022-2030年復(fù)合增長(zhǎng)率為9.4%。

盡管市場(chǎng)規(guī)模較大，但國(guó)產(chǎn)化率相對(duì)較低，但隨著華海清科、眾硅科技、爍科精微等本土供應(yīng)商的發(fā)力，尤其是華海清科的貢獻(xiàn)，當(dāng)前有市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)表明，國(guó)產(chǎn)化率已超越10%。

值得一提的是，華海清科是國(guó)內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)12英寸CMP設(shè)備量產(chǎn)的廠商，其12英寸CMP設(shè)備Universal-300系列可支持支持28nm及以上制程，同時(shí)部分型號(hào)如Universal-300X和Universal-300T正在14nm及以下制程進(jìn)行驗(yàn)證；而爍科精微的12英寸CMP設(shè)備Horizon300已在28nm制程國(guó)際主流集成電路產(chǎn)線完成工藝驗(yàn)證；眾硅科技的CMP12英寸設(shè)備樣機(jī)TTAIS?300 CMP也已落地。

寫在最后

在供需不平衡的中國(guó)市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)替代需求強(qiáng)烈。然而下一步，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)該如何發(fā)展呢？

“尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)和打造差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵。當(dāng)前，低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的低毛利已成為行業(yè)發(fā)展的主要障礙，它削弱了設(shè)備企業(yè)的研發(fā)能力，阻礙了技術(shù)的迭代升級(jí)。半導(dǎo)體設(shè)備廠商需要維持40%-50%的毛利潤(rùn)率，以確保持續(xù)的研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新。非法的設(shè)備翻新和抄襲行為不僅侵犯了知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也不利于企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。真正的創(chuàng)新來(lái)自于對(duì)核心專利技術(shù)的深入研發(fā)，這種差異化的技術(shù)進(jìn)步是良性的‘內(nèi)卷’，它能夠推動(dòng)企業(yè)在專利法的保護(hù)下享受長(zhǎng)達(dá)20年的高毛利期。通過(guò)在中國(guó)市場(chǎng)驗(yàn)證和推廣自主研發(fā)的技術(shù)，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備廠商可以自信地走向全球，展現(xiàn)其創(chuàng)新實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力。”王暉強(qiáng)調(diào)。