國內半導體產業的“設備焦慮”

芯師爺|芯師爺|Core master|

2023-02-08 07:32:49 739

前言

美國、日本和荷蘭，均為半導體技術強國，在先進半導體設備領域處*地位。若三方同時禁止我國企業進口可生產先進技術的半導體設備，國內半導體產業發展將面臨困境。

近日，美國在半導體領域對華的高科技發展限制再度加碼：據日本共同社2月4日報道，日本政府將于今年春季開始限制向華出口制造先進半導體所需的設備。

路透社此前報道稱，日本和美國、荷蘭三國政府已就限制向華出口先進芯片制造設備達成協議。日本此次的“春季限令”被認為是協議的佐證，或因為協議的敏感性，目前協議中提及的三國政府并沒有公開對華芯片設限制的具體內容，協議中的三方中，除了美國，其余兩國也并沒有直接承認該協議的存在。

業內猜測，種種跡象表明，該協議確實存在，協議中的所謂“可生產先進技術的半導體設備”很可能指的是可用于生產14nm及以下的半導體設備。因為“14nm”是美國當前向我國禁售技術的限制節點，日本和荷蘭或沿用此標準。

先進設備或“求購無門”

早在2022年10月，美國正式出臺了限制芯片制造裝備和相關技術對華出口的禁令，當時就有報道指出美方要求在芯片制造設備等方面具有優勢的日本和荷蘭“追隨”。

如果說，當時還有部分產業人士對日本和荷蘭是否會跟進這一協議心存疑慮，那日本的“春季限令”已經明確了“跟進”態度。荷蘭方面暫時沒有宣布新的“限令”，可實際上，我國廠商向荷蘭ASML訂購可用于5nm及以下制程的芯片生產的EUV光刻機至今仍沒有發貨。中芯國際在2018年向ASML訂購了一臺最新型的EUV光刻機，當時價值高達1.5億美元，原計劃在2019年初交付。

日本和荷蘭對美國“限令”的附和，意味著未來很長一段時間內，我國很難從海外半導體設備企業中順利進口先進設備。因為這三國牢牢把控了半導體先進設備的技術和產品的主要供應，這點在全球半導體設備營收數據中可體現。

CINNO Research統計結果表明，2022年上半年，全球半導體設備企業*0分別為應用材料(Applied materials)、阿斯麥爾(ASML)、泛林半導體(Lam research)、東電電子(Tokyo Electron)、科磊(KLA)、斯科半導體(SCREEN)、愛德萬測試(Advantest)、日立高科(Hitachi High-Tech)、ASM國際(ASM International)、迪斯科(Disco)。

圖源：CINNO Research

芯師爺梳理發現，2022年上半年十大半導體設備企業中，有3家美國企業，5家日本企業，2家荷蘭企業。一段時間內十大半導體設備營收排名偶有波動，不過均為美國、日本和荷蘭三國的企業。

由此，如果三國同時宣布限制對華輸出先進技術和設備，我國半導體產業將陷入先進設備求購無門的困境。這在當前基本成為現實。DigiTimes近日報道指出我國“晶圓代工廠和 IDM 似乎購買了幾乎所有對其擴張或維持當前產線運營有用的生產設備”，以應對海外*日趨嚴格的出口禁令。

設備自主進展如何？

海外半導體設備出口政策正被熱議，國內的半導體設備自主化程度也受到持續關注。

資料顯示，芯片的制造過程可以分為前道工藝和后道工藝。前道芯片制造主要包括六大工藝步驟，分別為：熱處理（Thermal Process）、光刻（Photo-lithography）、刻蝕（Etch）、離子注入（Ion Implant）、薄膜沉積（Deposition）、機械拋光（CMP），所對應的專用設備主要包括快速熱處理（RTP）/氧化/擴散設備、光刻設備、刻蝕/去膠設備、離子注入設備、薄膜沉積設備、機械拋光設備等。后道封裝測試工序和相應設備包括減薄、劃片、測試、分選等。

其中光刻機、刻蝕機設備、氣相沉積設備是三大核心半導體設備，占據了產線設備總投資額70%。

近年來，隨著美國對華半導體制裁升級，為保障供應鏈安全國內產業鏈也在持續推動設備國產化提速。

德邦證券指出，從細分設備來看，2022年上半年國產化率高于 30%的有去膠、清洗、刻蝕、 CMP等設備，國產化率在 10%~30%的有涂膠顯影、薄膜沉積、熱處理、量測等設備，國產化率低于10%的有離子注入、光刻設備。

業內人士指出，其中去膠設備的國產率已達90%以上，而光刻設備國產率較低，研發進展也慢，上海微電子是我國*可量產光刻機的企業，其90nm DUV 光刻機在2016年已經通過驗收，但45nm、28nm 光刻機等在研發過程中，需等待突破。

國內主要半導體設備企業

資料顯示，在半導體制造設備領域，我國有這些企業正活躍其中，以尋求更多的技術自主與突破，逐步緩解我國半導體設備的供應焦慮。

圖：全球主要半導體設備廠商；制圖：浙商證券研究所

資料來源：semi，屹唐股份招股說明書，浙商證券研究所

北方華創

北方華創主營半導體裝備、真空裝備、新能源鋰電裝備及精密元器件業務，為半導體、新能源、新材料等領域提供解決方案。公司現有四大產業制造基地，營銷服務體系覆蓋歐、美、亞等全球主要*和地區。

中微公司

中微半導體設備（上海）股份有限公司是一家以中國為基地、面向全球的微觀加工高端設備公司，為集成電路和泛半導體行業提供*競爭力的高端設備和高品質的服務。中微開發的等離子體刻蝕設備和化學薄膜設備是制造各種微觀器件的關鍵設備，可加工微米級和納米級的各種器件。

拓荊科技

拓荊科技股份有限公司成立于2010年4月，公司主要產品包括等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）設備、原子層沉積（ALD）設備和次常壓化學氣相沉積（SACVD）設備三個產品系列，擁有自主知識產權，技術指標達到國際同類產品先進水平，公司產品已廣泛應用于集成電路晶圓制造，以及TSV封裝、光波導、Micro-LED、OLED顯示等高端技術領域。

盛美上海

盛美專注于對先進集成電路制造、先進晶圓級封裝制造及大硅片制造領域半導體設備研發、生產和銷售，通過向半導體芯片制造商提供高性能、低消耗的工藝解決方案，致力于提升客戶的生產效率和產品良率

至純科技

至純科技，成立于2000年，致力于為高端先進制造業企業提供高純工藝系統的解決方案。系統解決方案涵蓋了提供整個系統的設計、選型、制造、安裝、測試、調試和系統托管服務。我們提供的系統和專業服務，廣泛應用于半導體、微電子、生物醫藥、光伏、光纖、TFT-LCD、LED等領域。

芯源微

沈陽芯源微電子設備股份有限公司成立于2002年，公司所開發的涂膠機、顯影機、噴膠機、去膠機、濕法刻蝕機、單片清洗機等產品，已形成完整的技術體系和豐富的產品系列，可根據用戶的工藝要求量身定制。產品適應不同工藝等級的客戶要求，廣泛應用于半導體生產、高端封裝、MEMS、LED、OLED、3D-IC TSV、PV等領域。可滿足300mm前道制程及300mm先進封裝厚膠工藝制程。

屹唐半導體

北京屹唐半導體科技股份有限公司（簡稱“屹唐半導體”）主要為全球集成電路芯片制造廠商提供干法去膠、干法刻蝕、快速熱處理、毫秒級退火等設備及應用解決方案，其中干法去膠、快速熱處理、毫秒級退火設備在各自細分領域的市場份額均處于*前列，主要客戶涵蓋全球主要芯片制造廠商。公司在全球范圍內擁有超過300多項專利，全球設備裝機量超過3700臺。

華海清科

華海清科股份有限公司是一家擁有核心自主知識產權的高端半導體設備制造商，公司主要產品包括CMP設備、減薄設備、供液系統、晶圓再生、關鍵耗材與維保服務，初步實現了產品+服務的平臺化戰略布局。

公司主要產品及服務已廣泛應用于集成電路、先進封裝、大硅片、第三代半導體、MEMS、Micro LED等制造工藝。

精測電子

武漢精測電子集團股份有限公司，創立于2006年4月，是一家致力于為半導體、顯示以及新能源等測試領域提供*產品和服務的高新技術企業。

公司經營范圍包括：平面顯示技術的研發；液晶測試系統、有機發光二極管顯示器測試系統、計算機測控系統集成、機電自動化設備的研發、生產、銷售及技術服務；太陽能、鋰電池及其它新能源測試系統、電源測試系統的研發、生產、銷售及技術服務；芯片設計、半導體測試設備的研發、生產、銷售及技術服務；貨物及技術進出口（*禁止或限制進出口的貨物及技術除外）；電子產品設計、生產、銷售等。

長川科技

杭州長川科技股份有限公司成立于2008年4月，是一家致力于提升我國集成電路專用裝備技術水平、積極推動集成電路裝備業升級的高新技術企業。主營產品包括測試機、分選機、探針臺、AOI設備和自動化設備。2017年深交所上市。

萬業企業

上海萬業企業股份有限公司，成立于1991年10月，是一家具有新興產業基因的高科技上市公司。2018年，萬業企業成功收購上海凱世通半導體股份有限公司，正式進入集成電路四大核心裝備之一的離子注入機領域。2021年，萬業企業攜手半導體領域人士共同成立嘉芯半導體，業務將覆蓋刻蝕、薄膜沉積、快速熱處理等多款集成電路核心前道設備，疊加原有的離子注入機業務形成“1+N”產品平臺模式，多方位布局半導體核心設備賽道。

華峰測控

北京華峰測控技術股份有限公司（以下簡稱“華峰測控”），作為國內最早進入半導體測試設備行業的企業之一，已在行業深耕近三十年，始終聚焦于模擬和混合信號測試設備領域。

華峰測控目前已成為國內前三大半導體封測廠商模擬測試領域的主力測試平臺供應商，擁有著上百家集成電路設計企業客戶資源，同時也與超過三百家以上的集成電路設計企業保持著緊密的業務合作關系。截至2022年7月底，華峰測控產品全球累計裝機量突破5000臺。

凱世通

上海凱世通半導體股份有限公司，成立于2009年，是一家以離子束技術為核心的集科研、制造于一體的高科技企業，主要研制、生產、再制造和銷售高端離子注入機，重點應用于光伏太陽能電池，新型平板顯示，和半導體集成電路領域。

晶亦精微科技（爍科精微電子）

北京晶亦精微科技股份有限公司是由北京爍科精微電子裝備有限公司（爍科精微）整體變更發起設立的股份有限公司。主營集成電路核心裝備CMP產品。

北京中科信

北京中科信電子裝備有限公司成立于2003年（以下簡稱“北京中科信”），是電科裝備的全資子公司。中科信是一家專業從事離子注入機研發、生產、制造和銷售，以及光伏系列產品生產和銷售的高新技術企業。

通過多年的努力攻關，公司在離子注入機整機研制水平、工程制造能力、系統集成能力、工藝調試與維護體系等方面得到大幅提升，并建設了離子注入機產業化平臺。同時自身實力的提升促使向其他運用領域拓展，如IGBT工藝用離子注入機、碳化硅工藝用離子注入機、電池工藝用離子注入機等。

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本文參考資料：

東興證券報告

《半導體設備月報：設備國產化率提升，靜待存儲大廠啟動擴產招標》

浙商證券研究所報告

《半導體設備：聚焦自主可控、國產替代》

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