【導(dǎo)讀】近年來，中國(guó)大陸一直在推進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)建設(shè)，當(dāng)中的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的自主可控。但熟悉半導(dǎo)體的人都知道，從光刻機(jī)到刻蝕機(jī)，到封測(cè)設(shè)備，中國(guó)和世界巨頭有很大差距。為了實(shí)現(xiàn)自主可控，對(duì)設(shè)備的關(guān)注尤其要排在最先。經(jīng)過國(guó)家的各項(xiàng)專項(xiàng)支持，中國(guó)集成電路設(shè)備取得了可觀的成果。
國(guó)產(chǎn)設(shè)備與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平的差距縮短至2-3年
以02專項(xiàng)實(shí)施最早的硅刻蝕機(jī)為例，于2003年啟動(dòng)時(shí)，與國(guó)外相差20多年的差距；經(jīng)過這些年的發(fā)展和國(guó)家專項(xiàng)的大力支持，北方華創(chuàng)每一代的設(shè)備推出后，差距都在縮小。2016年14nm的刻蝕機(jī)進(jìn)入生產(chǎn)線時(shí)，技術(shù)差距基本縮小到2-3年。
從企業(yè)成長(zhǎng)的角度看，出現(xiàn)了一批前道相關(guān)的制造廠商，分別位于北京、上海、沈陽三個(gè)制造基地，包括：
北京：北方華創(chuàng)、中電科、天津華海清科；
上海：上海微電子、上海中微、上海盛美、上海睿勵(lì)；
沈陽：沈陽拓荊、沈陽芯源。
其中北方華創(chuàng)目前是中國(guó)規(guī)模最大、涉獵領(lǐng)域最廣、產(chǎn)品最全的半導(dǎo)體裝備制造商,由北方微電子和七星華創(chuàng)整合而成。產(chǎn)品品類包括：刻蝕機(jī)、PVD、CVD、氧化爐、擴(kuò)散爐、清洗劑、MFC等。這幾年來，北方華創(chuàng)的銷售規(guī)模和裝機(jī)量都有快速增長(zhǎng)，今年前五個(gè)月的出貨量已經(jīng)是去年裝機(jī)量的總和。
由于設(shè)備企業(yè)投資周期非常長(zhǎng)，單一產(chǎn)品要經(jīng)過原理機(jī)、α機(jī)、β機(jī)、γ機(jī)等多代機(jī)型的迭代開發(fā)；送給客戶現(xiàn)場(chǎng)前，要做實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)；送到現(xiàn)場(chǎng)后，要做產(chǎn)品線、先做小批量，再做大批量；又要測(cè)試可靠性、一致性等。部分國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)交了大量學(xué)費(fèi)，十多年走過了諸多流程，在各自領(lǐng)域形成了有特色的產(chǎn)品，也在申請(qǐng)大量的專利。
例如：北方華創(chuàng)：2001年成立，2016年整合，設(shè)備包括硅刻蝕機(jī)(ICP)、PVD、氧化爐、ALD、清洗劑、退火爐等；
中電科：2013年整合，設(shè)備包括離子注入機(jī)、CMP等；
沈陽拓荊：2010年成立，設(shè)備包括PECVD等；
沈陽芯源：2002年成立，設(shè)備包括TRACK等；
華海清科：2013年成立，設(shè)備包括CMP等；
上海中微：2003年成立，設(shè)備包括介質(zhì)刻蝕機(jī)(CCP)等；
上海盛美：1998年成立，設(shè)備包括CMP、清洗劑等；
上海睿勵(lì)：2005年成立，設(shè)備包括光學(xué)檢測(cè)(OCD、膜厚)等；
上海微電子：2002年成立，設(shè)備包括光刻機(jī)等。
在主流65-28nm客戶不定量的采購(gòu)的12類設(shè)備清單中，有：
此外，國(guó)內(nèi)已有9項(xiàng)應(yīng)用于14nm的裝備開始進(jìn)入生產(chǎn)線步入驗(yàn)證：
實(shí)際上設(shè)備企業(yè)一直有個(gè)夢(mèng)想，就是和客戶一起參與最先進(jìn)工藝制程的開發(fā)。在14nm這個(gè)節(jié)點(diǎn)上，可以說北方華創(chuàng)的夢(mèng)想照進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。
另外一個(gè)維度看，很多海外客戶開始接納國(guó)內(nèi)的設(shè)備，包括臺(tái)灣、韓國(guó)、歐美等企業(yè)：
市占率提升
在先進(jìn)封裝行業(yè)，高端工藝設(shè)備國(guó)產(chǎn)占比較高.例如：刻蝕機(jī)，目前基本都是國(guó)產(chǎn)設(shè)備；
PVD：將近70%的國(guó)產(chǎn)設(shè)備份額；光刻機(jī)：上海微電子做的非常好，進(jìn)入封裝領(lǐng)域比較早，市占率較高；其他還有清洗機(jī)等，產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
在LED行業(yè)，外延芯片的核心設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。其中MOCVD是國(guó)產(chǎn)化最晚的一個(gè)設(shè)備，上海的兩家企業(yè)做的非常好，在今年LED行業(yè)火爆的時(shí)候，拿到了很多訂單并擴(kuò)產(chǎn)，也有很多訂單是從歐美同行企業(yè)中搶到的訂單。
來到芯片領(lǐng)域，刻蝕機(jī)有中微；PECVD中北方華創(chuàng)表現(xiàn)不錯(cuò)。值得一提的是PVD設(shè)備，北方華創(chuàng)和國(guó)內(nèi)的LED廠商聯(lián)合開發(fā)出了新的制程的設(shè)備，使得LED外延芯片的質(zhì)量有了很大的提升。目前海外同行也在導(dǎo)入這個(gè)制程，使得我們的設(shè)備賣出了國(guó)門。
光伏行業(yè)是國(guó)產(chǎn)化率做的最早的行業(yè)，這兩年也有很大的發(fā)展?，F(xiàn)在我國(guó)的光伏的效率、成本上都有很大優(yōu)勢(shì)，這和PECVD、擴(kuò)散爐等核心設(shè)備國(guó)產(chǎn)化性能的提升是分不開的。
經(jīng)過十年的發(fā)展，中國(guó)晶硅太陽能電池設(shè)備企業(yè)從晶體硅生長(zhǎng)、硅片加工到太陽能電池芯片的生產(chǎn)，已經(jīng)具備成套供應(yīng)能力。整體來說，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)在裝備業(yè)與光伏電池轉(zhuǎn)換效率上，已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先。
整個(gè)集成電路方面，國(guó)產(chǎn)化處于初級(jí)階段，幾類設(shè)備正處于從無到有、從小到大的過程?？涛g機(jī)的市場(chǎng)份額從1%到4%，現(xiàn)在做到6%；PVD目前市場(chǎng)份額10%；雖然比例不大，但是已形成星星之火之態(tài)。
根據(jù)來自設(shè)備協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)今年國(guó)產(chǎn)設(shè)備在泛半導(dǎo)體領(lǐng)域的銷售收入將達(dá)到80億元左右。
中國(guó)半導(dǎo)體裝備產(chǎn)業(yè)的差距和挑戰(zhàn)
從全球看，全球前十大集成電路裝備公司基本上被美國(guó)、日本、歐洲企業(yè)占據(jù)。從比例看，全球前十大企業(yè)拿走行業(yè)接近80%的份額；前五名拿走68%；前30拿走92%的份額，前20拿走87%的份額。
根據(jù)Gartner的榜單列舉，全球集成電路裝備主要公司共有58家。以他的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)一共上榜了4家。分別為盛美、中微、北方華創(chuàng)和XXX等，從數(shù)量看僅占7%。
從細(xì)分設(shè)備來看，每個(gè)具體設(shè)備基本上大部分份額被前三大企業(yè)占據(jù)，基本上都是80-90%的份額；而且前三大里面基本都是一家獨(dú)大，第一占據(jù)了40-50%的份額。目前還沒有本土設(shè)備進(jìn)入榜單。
根據(jù)全球設(shè)備的資本支出情況，2016年中國(guó)集成電路工廠投資額占全球的13%；但是2016年中國(guó)的國(guó)產(chǎn)設(shè)備供貨情況僅占全球的0.54%。
關(guān)于發(fā)展國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體裝備的幾點(diǎn)思考
在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)主要設(shè)備企業(yè)研發(fā)投入總量?jī)H約為應(yīng)用材料一家公司研發(fā)投入的四分之一。2016年AMAT研發(fā)投入15.4億美元，但國(guó)內(nèi)28家廠商合計(jì)投入3.6億美元，研發(fā)投入非常少；但是從研發(fā)投入占銷售收入占比來看，AMAT占比為14%，我們的占比是30%，相對(duì)較高，主要是有一些政府資金在支持。
總的來說，半導(dǎo)體行業(yè)是個(gè)資金、技術(shù)密集型的行業(yè)，研發(fā)周期廠，需要持續(xù)不斷地進(jìn)行投入。對(duì)于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備而言，只有加強(qiáng)自主研發(fā)，掌握核心技術(shù)，才能在競(jìng)爭(zhēng)中生存下來。
本文轉(zhuǎn)載自國(guó)君機(jī)械。
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