半導(dǎo)體需要的設(shè)備比較繁雜，在晶圓制造中，由于光刻、刻蝕、沉積等流程在芯片生產(chǎn)過(guò)程中需要20到50次的反復(fù)制作，是芯片前端加工過(guò)程的三大核心技術(shù)，其設(shè)備價(jià)值也最高，但半導(dǎo)體制造設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，本文將一一比較國(guó)產(chǎn)化設(shè)備與世界主流設(shè)備的差距，以及替代的可能性。本文資料大多來(lái)源于上市公司公告以及研報(bào)，僅作為參考。

　　單晶爐：單晶爐是硅棒生長(zhǎng)的核心設(shè)備，目前主流單晶爐熱屏內(nèi)徑達(dá) 300mm，可生產(chǎn) 240mm 直徑硅棒。進(jìn)口單晶爐商家包括美國(guó)林頓晶體技術(shù)公司、日本菲洛泰克株式會(huì)社、德國(guó)普發(fā)拓普股份公司；國(guó)內(nèi)單晶爐在 8 英寸領(lǐng)域已逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化， 12 英寸領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)小批量供應(yīng)，代表企業(yè)包括晶盛機(jī)電（300316.SZ）、南京晶能、北方華創(chuàng)（002371.SZ）、京運(yùn)通（601908.SH）、西安理工晶體等。南京晶能則率先實(shí)現(xiàn) 12 英寸直拉單晶爐的國(guó)產(chǎn)化，晶盛機(jī)電也能小量生產(chǎn)，但有業(yè)內(nèi)消息稱(chēng)，南京晶能、晶盛機(jī)電兩家廠(chǎng)商的12英寸半導(dǎo)體單晶爐在上海新昇生產(chǎn)線(xiàn)上的效果不算太理想，所以仍然有待進(jìn)一步提升國(guó)產(chǎn)化。

 

　　滾磨機(jī)：進(jìn)口廠(chǎng)商主要有日本東京精機(jī)工作室；國(guó)內(nèi)滾磨機(jī)的制造廠(chǎng)商主要有晶盛機(jī)電（300316.SZ）、京儀世紀(jì)等。

 

　　切片：內(nèi)圓切割機(jī)方面，進(jìn)口廠(chǎng)商主要為日本東京精密，多線(xiàn)切割機(jī)方面，進(jìn)口廠(chǎng)商主要有日本小松株式會(huì)社（NTC）、瑞士 SlicingTech 公司；國(guó)內(nèi)中電科 45 所均有所布局。但是切片機(jī)對(duì)精度控制和穩(wěn)定性有很高的要求，目前技術(shù)差別較大，大多數(shù)依賴(lài)進(jìn)口。

 

　　磨片及倒角：倒角機(jī)方面，國(guó)外品牌主要為日本東京精密以及日本 SPEEDFAM；國(guó)內(nèi)暫無(wú)大批量生產(chǎn)廠(chǎng)商。研磨機(jī)方面，國(guó)外廠(chǎng)商主要包括日本 SPEEDFAM、日本浜井（HAMAI）、德國(guó)萊瑪特·奧爾特斯、美國(guó) PR HOFFMAN、英國(guó)科密特（kemet）等；國(guó)內(nèi)主要廠(chǎng)商有晶盛機(jī)電（300316.SZ）、宇晶股份（002943.SZ）及赫瑞特等。雙面磨片機(jī)方面，國(guó)外主要廠(chǎng)商為日本光洋（Koyo）等；國(guó)內(nèi)暫無(wú)規(guī)模化生產(chǎn)廠(chǎng)商。單面磨片機(jī)方面，國(guó)外主要廠(chǎng)商主要包括日本迪斯科（Disco）、日本光洋（Koyo）、日本岡本機(jī)械（Okamoto）以及美國(guó) Revasum 等；國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商主要是中電科電子裝備有限公司。

 

　　拋光機(jī)：國(guó)外廠(chǎng)商主要有日本SPEEDFAM、日本不二越機(jī)械公司（FUJIKOSHI）、美國(guó) PR HOFFMAN 以及德國(guó)萊瑪特·奧爾特斯，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商包括中電科 45 所、晶盛機(jī)電（300316.SZ）及赫瑞特等。

 

　　硅片清洗機(jī)：國(guó)外廠(chǎng)商主要包括日本創(chuàng)新（JAC）、美國(guó) Akrion、美國(guó) MEI 以及韓國(guó) Global Zeus，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商如北方華創(chuàng)（002371.SZ）、中電科 45 所等。

 

　　臥式爐/立式爐/RTP 等熱處理設(shè)備：國(guó)內(nèi)150mm以下擴(kuò)散設(shè)備基本自給自足；300mm以上立式爐仍主要依賴(lài)進(jìn)口，僅有北方華創(chuàng)（002371.SZ）可批量供應(yīng)；RTP 以進(jìn)口為主。在尺寸小于 150mm 的IC 制造領(lǐng)域，我國(guó)的擴(kuò)散設(shè)備基本能實(shí)現(xiàn)自給自足，國(guó)內(nèi)知名的設(shè)備廠(chǎng)商有北方華創(chuàng)（002371.SZ）、中電科 48 所等。在 300mm 的 IC 制造領(lǐng)域，立式爐仍主要依賴(lài)進(jìn)口，國(guó)外廠(chǎng)商有東京電子(TEL)、日立國(guó)際(HKE)等，國(guó)內(nèi)只有北方華創(chuàng)（002371.SZ）能夠批量供應(yīng)。北方華創(chuàng)（002371.SZ）的氧化爐目前已供應(yīng)給中芯國(guó)際、華力微電子、長(zhǎng)江存儲(chǔ)等廠(chǎng)商使用。在 RTP 設(shè)備方面，目前芯片生產(chǎn)線(xiàn)上普遍采用美國(guó)的應(yīng)用材料、 Axcelis Technology、 Mattson Technology 和 ASM 的設(shè)備（約占90%的市場(chǎng)份額），國(guó)內(nèi)發(fā)展相對(duì)滯后。

 

　　光刻機(jī)：荷蘭的 ASML，市占率超過(guò) 80%，在光刻機(jī)領(lǐng)域處于完全壟斷的地位。除 ASML 以外，日本佳能、尼康也是國(guó)外知名的光刻機(jī)生產(chǎn)商。ASML 可以覆蓋所有檔次光刻機(jī)產(chǎn)品，尼康、佳能的產(chǎn)品分別僅停留在了 28nm 和 90nm 的節(jié)點(diǎn)上。國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)起步較晚，在光刻機(jī)制造領(lǐng)域與國(guó)際差距巨大。上海微電子，已實(shí)現(xiàn) 90nm 節(jié)點(diǎn)光刻機(jī)的量產(chǎn)，28nm節(jié)點(diǎn)的光刻機(jī)也將于明年交付。

　　勻膠顯影設(shè)備：國(guó)外廠(chǎng)商主要有日本的東京電子（TEL）、DNS，以及德國(guó)的蘇斯等，其中 TEL 在高端產(chǎn)品領(lǐng)域占據(jù)主要的市場(chǎng)份額。芯源微（688037.SH）在國(guó)內(nèi)的高端封裝、LED 制造等領(lǐng)域占有主要的市場(chǎng)份額，在前道高端設(shè)備方面已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，逐步具備了進(jìn)口替代能力。

 

　　刻蝕機(jī)：美國(guó)和日本在刻蝕設(shè)備制造領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，代表廠(chǎng)商包括美國(guó)的泛林和應(yīng)用材料，日本的東京電子和日立。國(guó)內(nèi)的中微公司（688012.SH）達(dá)到國(guó)際一流水平，已經(jīng)打入臺(tái)積電的供應(yīng)鏈中，北方華創(chuàng)（002371.SZ）的硅刻蝕機(jī)進(jìn)入中芯國(guó)際等多條生產(chǎn)線(xiàn)的先進(jìn)工藝中進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，并在 14nm 核心工藝技術(shù)上取得了重大進(jìn)展，金屬刻蝕機(jī)已批量應(yīng)用于 8 英寸集成電路生產(chǎn)線(xiàn)。

 

　　薄膜沉積設(shè)備：美國(guó)、歐洲和日本在薄膜沉積設(shè)備領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，主要廠(chǎng)商包括美國(guó)的應(yīng)用材料、泛林，荷蘭的先進(jìn)半導(dǎo)體材料(ASM)，日本的東京電子(TEL)等。國(guó)內(nèi)在薄膜沉積領(lǐng)域已有長(zhǎng)足進(jìn)步，北方華創(chuàng)（002371.SZ）自主開(kāi)發(fā)的系列 PVD 設(shè)備已經(jīng)用于 28m 生產(chǎn)線(xiàn)中，用于 14m 工藝的 PVD 設(shè)備實(shí)現(xiàn)重大進(jìn)展;沈陽(yáng)拓荊和北方華創(chuàng)（002371.SZ）的 PECVD 設(shè)備也在芯片及 MEMS 生產(chǎn)線(xiàn)上得到應(yīng)用。

 

　　離子注入機(jī)：國(guó)外主要廠(chǎng)商有美國(guó)SPIRE和ISM Tech.，英國(guó)AEA Industrial Tech.、Tec Vac 和 Tech-Ni-Plant，法國(guó) Nitruvid 和 IBS，西班牙的 INASMET 和 AIN，德國(guó)MAT，丹麥 DTI Tribology Centre 等；國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線(xiàn)上使用的離子注入機(jī)多數(shù)依賴(lài)進(jìn)口，中電科電子裝備有限公司、中電科 48 所、上海凱世通也能提供少量產(chǎn)品。電科裝備在國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商中擁有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

 

　　CMP拋光機(jī)：美國(guó)和日本在 CMP 設(shè)備制造領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，生產(chǎn)廠(chǎng)商主要包括美國(guó)的應(yīng)用材料和日本的荏原機(jī)械，兩家企業(yè)占據(jù)全球 98%的市場(chǎng)份額，呈現(xiàn)高度壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。國(guó)內(nèi) CMP 設(shè)備的主要研發(fā)生產(chǎn)單位有天津華海清科和中電科 45 所，其中華海清科的設(shè)備已在中芯國(guó)際生產(chǎn)線(xiàn)上試用，中電科 45 所 8 英寸設(shè)備已進(jìn)入中芯國(guó)際生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行工藝驗(yàn)證，12 英寸設(shè)備也在研發(fā)當(dāng)中。

 

　　清洗機(jī)及濕法刻蝕設(shè)備等剝離設(shè)備：高端清洗機(jī)市場(chǎng)仍以國(guó)外為主，日本的迪恩士（DNS）、東京電子和美國(guó)的泛林（Lam Research）三家企業(yè)占據(jù)了單圓片濕法設(shè)備 70%以上的市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)清洗設(shè)備包括北方華創(chuàng)（002371.SZ）、盛美半導(dǎo)體以及至純科技（603690.SH），其生產(chǎn)的清洗機(jī)已經(jīng)大批量替代進(jìn)口，其中盛美半導(dǎo)體是國(guó)內(nèi)唯一進(jìn)入 14nm 產(chǎn)線(xiàn)驗(yàn)證的清洗設(shè)備廠(chǎng)商，技術(shù)上已具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

 

　　封裝設(shè)備：各類(lèi)封裝設(shè)備市場(chǎng)呈寡頭壟斷格局，如日本 Disco 壟斷了全球 80%以上的封裝關(guān)鍵設(shè)備減薄機(jī)和劃片機(jī)的市場(chǎng)。根據(jù)電科裝備資料，我國(guó)傳統(tǒng)封裝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率整體上卻不超過(guò) 10%，但先進(jìn)封裝設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率逐步提高，封裝用光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、植球機(jī)等整體超過(guò) 50%。

 

　　測(cè)試設(shè)備：在工藝檢測(cè)、晶圓檢測(cè)及終測(cè)中，國(guó)內(nèi)企業(yè)主要涉足在后兩者。在工藝檢測(cè)領(lǐng)域，國(guó)外廠(chǎng)商 KLA-TENCOR、應(yīng)用材料、日立占據(jù) 70%以上的市場(chǎng)份額。在測(cè)試機(jī)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也主要被國(guó)外企業(yè)瓜分，泰瑞達(dá)、愛(ài)德萬(wàn)測(cè)試、Cohu 占據(jù)90%以上的份額，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商華峰測(cè)控（688200.SH）、長(zhǎng)川科技（300604.SZ）經(jīng)過(guò)近幾年的迅速發(fā)展已初具規(guī)模，實(shí)現(xiàn)了部分進(jìn)口替代。