半導(dǎo)體行業(yè)歷來有一代設(shè)備、一代工藝、一代產(chǎn)品的說法，設(shè)備始終走在工藝和產(chǎn)品的前面，因此半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)被視作芯片制造的基石，是半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)和核心。

我認(rèn)為設(shè)備的國產(chǎn)化率和技術(shù)節(jié)點(diǎn)是國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備兩個(gè)最核心的指標(biāo)，國產(chǎn)化率衡量當(dāng)下的發(fā)展現(xiàn)狀，技術(shù)節(jié)點(diǎn)決定未來的市場(chǎng)空間。

半導(dǎo)體設(shè)備最新國產(chǎn)化率

國產(chǎn)化率是難以精確統(tǒng)計(jì)的，判斷國產(chǎn)化率，我們主要通過國內(nèi)晶圓廠公開的招標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)算，這些數(shù)據(jù)是有很強(qiáng)的代表性。

晶圓廠半導(dǎo)體設(shè)備招標(biāo)總體情況：

設(shè)備三大件，光刻、刻蝕和薄膜沉積占半導(dǎo)體設(shè)備的市場(chǎng)份額超過60%，今年總的招標(biāo)數(shù)超過440臺(tái)，其中光刻機(jī)招標(biāo)20臺(tái)，刻蝕機(jī)170臺(tái)，薄膜沉積設(shè)備招標(biāo)254臺(tái)。

檢測(cè)、清洗、拋光研磨、離子注入等設(shè)備合計(jì)招標(biāo)556臺(tái)，總的前道設(shè)備招標(biāo)數(shù)剛好1000臺(tái)，這是晶圓廠半導(dǎo)體設(shè)備公開招標(biāo)的總體情況。

招標(biāo)的晶圓廠和IDM主要有長江存儲(chǔ)、中芯紹興、華虹半導(dǎo)體、華力微電子、華潤微、積塔半導(dǎo)體等等，其中長江存儲(chǔ)的前道設(shè)備招標(biāo)數(shù)是最多的，達(dá)到了365臺(tái)，具有代表性，而大廠中芯國際公開的信息比較少，所以參考意義不大。

從中標(biāo)的設(shè)備公司來看，北方華創(chuàng)的所有產(chǎn)品線合計(jì)中標(biāo)132臺(tái)。此外，中微公司中標(biāo)6臺(tái)，其中5臺(tái)干法刻蝕，1臺(tái)MOCVD，芯源微涂膠顯影設(shè)備中標(biāo)9臺(tái)，盛美半導(dǎo)體中標(biāo)13臺(tái)清洗機(jī)，上海微電子中標(biāo)1臺(tái)光刻機(jī)，屹唐半導(dǎo)體中標(biāo)18臺(tái)去膠設(shè)備。

通過以上的晶圓廠招標(biāo)和設(shè)備廠中標(biāo)數(shù)據(jù)，我們從國內(nèi)主要的12寸晶圓產(chǎn)線以及主要晶圓廠兩個(gè)角度來看國產(chǎn)化率的變化。

12寸晶圓產(chǎn)線國產(chǎn)化率

統(tǒng)計(jì)在內(nèi)的長江存儲(chǔ)、華虹無錫、合肥晶合、上海華力二期4條12英寸晶圓產(chǎn)線的國產(chǎn)化率大致如下：

其中長江存儲(chǔ)最高，超過15%，合肥晶合最低，國產(chǎn)化率3%，這四條12英寸生產(chǎn)線的整體國產(chǎn)化率約13%。

從具體的設(shè)備來看，4條產(chǎn)線國產(chǎn)化程度最高的是去膠設(shè)備，國產(chǎn)化率達(dá)到82%，拋光研磨、清洗設(shè)備、熱處理、刻蝕機(jī)和PVD的國產(chǎn)化率均在20%以上。

從數(shù)據(jù)來看，12種細(xì)分設(shè)備有6種國產(chǎn)化率在20%以上，看上去是不錯(cuò)的數(shù)據(jù)，但是，價(jià)值量最高的光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積國產(chǎn)化率總體很低，刻蝕機(jī)情況稍微好一點(diǎn)，總體達(dá)到20%的國產(chǎn)化率。

薄膜沉積雖然PVD達(dá)到20%，但PVD只占薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)的20%，而市場(chǎng)更大的CVD，國產(chǎn)化率只有3%，光刻機(jī)現(xiàn)在只能說勉強(qiáng)的零突破。

我們?cè)O(shè)備的國產(chǎn)化目前主要集中在價(jià)值量相對(duì)較低的部分設(shè)備，而價(jià)值量高的設(shè)備，國產(chǎn)化率不樂觀。

晶圓廠的國產(chǎn)化率

我們從統(tǒng)計(jì)在內(nèi)的晶圓廠的國產(chǎn)化率來看，長江存儲(chǔ)的設(shè)備國產(chǎn)化率穩(wěn)步提高，占比越來越大，今年已經(jīng)超過20%；國產(chǎn)化率最高的是上海積塔半導(dǎo)體，國產(chǎn)化率達(dá)到46%，今年提升12.7個(gè)百分點(diǎn)，今年國產(chǎn)化率相對(duì)較低的是上海華力和中芯紹興，相對(duì)歷史數(shù)據(jù)有所下滑。

其中長江存儲(chǔ)的招標(biāo)數(shù)最大，今年招標(biāo)數(shù)占已公布招標(biāo)總數(shù)的36%，具有很強(qiáng)的代表性，總的來看，晶圓廠的設(shè)備國產(chǎn)化率在逐步提升。

國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的技術(shù)節(jié)點(diǎn)

芯片制造主要的八種設(shè)備中，除光刻機(jī)以外的其它設(shè)備基本上都推進(jìn)到28nm節(jié)點(diǎn)，其中刻蝕、熱處理和離子注入的部分設(shè)備技術(shù)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)突破了14nm，甚至推進(jìn)到7nm、5nm。

從技術(shù)節(jié)點(diǎn)看，我們國產(chǎn)設(shè)備跟國際最先進(jìn)的設(shè)備代差約為3-4代，等到更先進(jìn)的光刻機(jī)出來之后，理論上我們似乎能夠得出結(jié)論，28nm及以上的成熟工藝，可以實(shí)現(xiàn)全國產(chǎn)替代。

但實(shí)際差距會(huì)比理論上來得更大，因?yàn)閳D表中的數(shù)據(jù)只能說產(chǎn)品觸及到了28nm，但產(chǎn)品豐富程度，滿足不同的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)里28nm還有不小距離。

以刻蝕機(jī)為例，長江存儲(chǔ)已經(jīng)公告中標(biāo)的，涉及刻蝕工藝類別就多達(dá)80-90種，而中標(biāo)最多的拉姆研究，僅刻蝕機(jī)一個(gè)品類，供應(yīng)的設(shè)備多達(dá)40種不同工藝。

雖然說國產(chǎn)廠商華創(chuàng)主攻硅刻蝕和金屬刻蝕，中微主攻介質(zhì)刻蝕，且都取得了突破，但從中標(biāo)數(shù)據(jù)來看，華創(chuàng)和中微的產(chǎn)品線跟拉姆研究還有不小的差距，雖然技術(shù)節(jié)點(diǎn)滿足，但產(chǎn)品相對(duì)比較單一。

國外的設(shè)備商像設(shè)備超市，國內(nèi)的設(shè)備商像商店，這是技術(shù)節(jié)點(diǎn)以外產(chǎn)品線的差距。

此外，國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商與外國巨頭在營收和研發(fā)投入方面差距很大。

以應(yīng)用材料為例，近十年來每年的研發(fā)投入保持在營收的15%左右， 2019 財(cái)年研發(fā)投入約133.5億人民幣，而北方華創(chuàng)2020年研發(fā)投入6.7億元，營收60.56億元，應(yīng)用材料同期營收約1118億人民幣。

這兩年我們也看到國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商通過定增募資積極擴(kuò)產(chǎn)，加大研發(fā)投入，追趕國際巨頭，今年上半年，北方華創(chuàng)研發(fā)投入14.96億元，同比增加308%。

結(jié)語

客觀來說，國產(chǎn)設(shè)備廠商在規(guī)模、技術(shù)、研發(fā)投入方向跟國外巨頭有不小的差距，國產(chǎn)化率在提高，但并沒有大多數(shù)人想象得那么快，目前僅為15%左右。

不過，我們也看到很多積極的變化，國家在產(chǎn)業(yè)政策、資本市場(chǎng)、專業(yè)人才方面的大力支持，通過合理的布局，國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)逐漸形成了產(chǎn)業(yè)閉環(huán)和小的生態(tài)，所有的設(shè)備都有公司在做，內(nèi)部競(jìng)爭相對(duì)較小。

總的來說，國產(chǎn)替代是一條道阻且長的路，需要持續(xù)投入，步步為營，穩(wěn)步向前，真正實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代還需要更多時(shí)間。