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

　　單晶爐：單晶爐是硅棒生長的核心設備，目前主流單晶爐熱屏內(nèi)徑達 300mm，可生產(chǎn) 240mm 直徑硅棒。進口單晶爐商家包括美國林頓晶體技術公司、日本菲洛泰克株式會社、德國普發(fā)拓普股份公司；國內(nèi)單晶爐在 8 英寸領域已逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化， 12 英寸領域?qū)崿F(xiàn)小批量供應，代表企業(yè)包括晶盛機電（300316.SZ）、南京晶能、北方華創(chuàng)（002371.SZ）、京運通（601908.SH）、西安理工晶體等。南京晶能則率先實現(xiàn) 12 英寸直拉單晶爐的國產(chǎn)化，晶盛機電也能小量生產(chǎn)，但有業(yè)內(nèi)消息稱，南京晶能、晶盛機電兩家廠商的12英寸半導體單晶爐在上海新昇生產(chǎn)線上的效果不算太理想，所以仍然有待進一步提升國產(chǎn)化。

 

　　滾磨機：進口廠商主要有日本東京精機工作室；國內(nèi)滾磨機的制造廠商主要有晶盛機電（300316.SZ）、京儀世紀等。

 

　　切片：內(nèi)圓切割機方面，進口廠商主要為日本東京精密，多線切割機方面，進口廠商主要有日本小松株式會社（NTC）、瑞士 SlicingTech 公司；國內(nèi)中電科 45 所均有所布局。但是切片機對精度控制和穩(wěn)定性有很高的要求，目前技術差別較大，大多數(shù)依賴進口。

 

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

 

　　拋光機：國外廠商主要有日本SPEEDFAM、日本不二越機械公司（FUJIKOSHI）、美國 PR HOFFMAN 以及德國萊瑪特·奧爾特斯，國內(nèi)廠商包括中電科 45 所、晶盛機電（300316.SZ）及赫瑞特等。

 

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

 

　　臥式爐/立式爐/RTP 等熱處理設備：國內(nèi)150mm以下擴散設備基本自給自足；300mm以上立式爐仍主要依賴進口，僅有北方華創(chuàng)（002371.SZ）可批量供應；RTP 以進口為主。在尺寸小于 150mm 的IC 制造領域，我國的擴散設備基本能實現(xiàn)自給自足，國內(nèi)知名的設備廠商有北方華創(chuàng)（002371.SZ）、中電科 48 所等。在 300mm 的 IC 制造領域，立式爐仍主要依賴進口，國外廠商有東京電子(TEL)、日立國際(HKE)等，國內(nèi)只有北方華創(chuàng)（002371.SZ）能夠批量供應。北方華創(chuàng)（002371.SZ）的氧化爐目前已供應給中芯國際、華力微電子、長江存儲等廠商使用。在 RTP 設備方面，目前芯片生產(chǎn)線上普遍采用美國的應用材料、 Axcelis Technology、 Mattson Technology 和 ASM 的設備（約占90%的市場份額），國內(nèi)發(fā)展相對滯后。

 

　　光刻機：荷蘭的 ASML，市占率超過 80%，在光刻機領域處于完全壟斷的地位。除 ASML 以外，日本佳能、尼康也是國外知名的光刻機生產(chǎn)商。ASML 可以覆蓋所有檔次光刻機產(chǎn)品，尼康、佳能的產(chǎn)品分別僅停留在了 28nm 和 90nm 的節(jié)點上。國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)起步較晚，在光刻機制造領域與國際差距巨大。上海微電子，已實現(xiàn) 90nm 節(jié)點光刻機的量產(chǎn)，28nm節(jié)點的光刻機也將于明年交付。

　　勻膠顯影設備：國外廠商主要有日本的東京電子（TEL）、DNS，以及德國的蘇斯等，其中 TEL 在高端產(chǎn)品領域占據(jù)主要的市場份額。芯源微（688037.SH）在國內(nèi)的高端封裝、LED 制造等領域占有主要的市場份額，在前道高端設備方面已達國際先進水平，逐步具備了進口替代能力。

 

　　刻蝕機：美國和日本在刻蝕設備制造領域處于領先地位，代表廠商包括美國的泛林和應用材料，日本的東京電子和日立。國內(nèi)的中微公司（688012.SH）達到國際一流水平，已經(jīng)打入臺積電的供應鏈中，北方華創(chuàng)（002371.SZ）的硅刻蝕機進入中芯國際等多條生產(chǎn)線的先進工藝中進行大規(guī)模生產(chǎn)，并在 14nm 核心工藝技術上取得了重大進展，金屬刻蝕機已批量應用于 8 英寸集成電路生產(chǎn)線。

 

　　薄膜沉積設備：美國、歐洲和日本在薄膜沉積設備領域處于領先地位，主要廠商包括美國的應用材料、泛林，荷蘭的先進半導體材料(ASM)，日本的東京電子(TEL)等。國內(nèi)在薄膜沉積領域已有長足進步，北方華創(chuàng)（002371.SZ）自主開發(fā)的系列 PVD 設備已經(jīng)用于 28m 生產(chǎn)線中，用于 14m 工藝的 PVD 設備實現(xiàn)重大進展;沈陽拓荊和北方華創(chuàng)（002371.SZ）的 PECVD 設備也在芯片及 MEMS 生產(chǎn)線上得到應用。

 

　　離子注入機：國外主要廠商有美國SPIRE和ISM Tech.，英國AEA Industrial Tech.、Tec Vac 和 Tech-Ni-Plant，法國 Nitruvid 和 IBS，西班牙的 INASMET 和 AIN，德國MAT，丹麥 DTI Tribology Centre 等；國內(nèi)生產(chǎn)線上使用的離子注入機多數(shù)依賴進口，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。電科裝備在國內(nèi)廠商中擁有絕對優(yōu)勢。

 

　　CMP拋光機：美國和日本在 CMP 設備制造領域處于領先地位，生產(chǎn)廠商主要包括美國的應用材料和日本的荏原機械，兩家企業(yè)占據(jù)全球 98%的市場份額，呈現(xiàn)高度壟斷的競爭格局。國內(nèi) CMP 設備的主要研發(fā)生產(chǎn)單位有天津華海清科和中電科 45 所，其中華海清科的設備已在中芯國際生產(chǎn)線上試用，中電科 45 所 8 英寸設備已進入中芯國際生產(chǎn)線進行工藝驗證，12 英寸設備也在研發(fā)當中。

 

　　清洗機及濕法刻蝕設備等剝離設備：高端清洗機市場仍以國外為主，日本的迪恩士（DNS）、東京電子和美國的泛林（Lam Research）三家企業(yè)占據(jù)了單圓片濕法設備 70%以上的市場份額。國內(nèi)清洗設備包括北方華創(chuàng)（002371.SZ）、盛美半導體以及至純科技（603690.SH），其生產(chǎn)的清洗機已經(jīng)大批量替代進口，其中盛美半導體是國內(nèi)唯一進入 14nm 產(chǎn)線驗證的清洗設備廠商，技術上已具備國際競爭力。

 

　　封裝設備：各類封裝設備市場呈寡頭壟斷格局，如日本 Disco 壟斷了全球 80%以上的封裝關鍵設備減薄機和劃片機的市場。根據(jù)電科裝備資料，我國傳統(tǒng)封裝設備國產(chǎn)化率整體上卻不超過 10%，但先進封裝設備的國產(chǎn)化率逐步提高，封裝用光刻機、刻蝕機、植球機等整體超過 50%。

 

　　測試設備：在工藝檢測、晶圓檢測及終測中，國內(nèi)企業(yè)主要涉足在后兩者。在工藝檢測領域，國外廠商 KLA-TENCOR、應用材料、日立占據(jù) 70%以上的市場份額。在測試機領域，國內(nèi)市場也主要被國外企業(yè)瓜分，泰瑞達、愛德萬測試、Cohu 占據(jù)90%以上的份額，國內(nèi)廠商華峰測控（688200.SH）、長川科技（300604.SZ）經(jīng)過近幾年的迅速發(fā)展已初具規(guī)模，實現(xiàn)了部分進口替代。