9月14日,上海市经济信息化工作党委副书记、市经济信息化委主任吴金城透露,集成电路领域已经实现 14nm 工艺规模量产,90nm 光刻机、5nm 刻蚀机、12 英寸大硅片、国产 CPU、5G 芯片等实现突破。此外,全上海市集成电路产业规模达到 2500 亿元,约占全国总量 25%,吸引了全国 40% 的集成电路人才。

  芯片产业的路还很远,需要达到完全自主可控,不受外部势力影响,还有很多工作要做,同时也要看到,虽然有困难,但是中国企业在半导体领域的进展还是远超预期的,一段时间,有些人认为中国做不出28nm的芯片,也不相信中国能生产高精度的光刻机。事实上,进展比我们想象的快。

  1 半导体设备供需现状

  据SEMI数据,2021年全球半导体设备市场同比增长了44%,创下1026亿美元的历史新高,SEMI预计2022年将扩大到1140亿美元。2021年中国大陆半导体设备市场销售额增长58%,达到296亿美元,占全球市场约28.9%,再次成为半导体设备的最大市场,这也是中国市场连续第四年增长。

  由于半导体设备种类繁多,制造原理各异,在各细分领域中已形成具备一定规模和国内替代技术实力的国 产细分龙头厂商,但与海外厂商相比技术实力与收入体量相差仍大。国内厂商中,北方华创、中微公司、盛美上海等厂商已横向实现平台化布局,值得重点关注。

  北方华创为国内规模最大、产品覆盖最广的半导体设备公司,在氧化扩散/热处理、PVD设备具备较强的产 品竞争力,硅刻蚀和金属刻蚀、清洗机亦导入长江存储。

  中微公司为国内半导体设备技术领先龙头,在集成电路制造使用的刻蚀设备以及LED外延片生长使用的 MOCVD设备领域技术领先,在长江存储介质刻蚀份额已达到30%左右水平,已横向拓展化学气相沉积和量测设备等市场。

  盛美上海在清洗设备方面通过自研技术解决了兆声波清洗的缺点,与国际龙头差异化竞争,争夺高端市场,同时横向拓展电镀、立式炉,以及先进封装所用的刻蚀、涂胶显影、抛光、去胶等设备。

  从半导体设备的采购上可以看出,2021年,我国在清洗、去胶、涂胶显影、后道封装设备国产比例在 2021 年有显著提高,除这几类以外,干法刻蚀、CMP已经实现较高比例的国产替代,在 2020到2021年维持了较高的国产化率。

  图1:半导体设备招投标国产占比

  2 国内半导体设备与国际差距

  从销售额来看,根据各半导体设备公司财报及相关公开数据显示,2021年全球十五大半导体设备厂商,美日占据11家,没有一家来自中国大陆。

  图2:2021年全球半导体设备公司销售额

  从技术的角度来看,目前国内的设备厂商和国外的设备厂商也有非常大的差距。就拿半导体设备皇冠上的明珠光刻机来说,目前国外的EUV技术已经做到了7nm的技术节点,但是国内最先进的设备还停留在65nm。上海微电子原计划于2021年交付的28nm节点的光刻机至今也没有交付。

  图3:国内半导体设备技术节点

  从设备种类来看,中国本土公司和国外设备厂商之间的巨大的差距。与同行相比,美国的AMAT向同一个领域供应的设备种类更多。例如,在CVD领域,AMAT提供12种不同类型的设备,而LRCX仅提供5种,TEL提供4种。在PVD(溅射)领域,AMAT拥有16种不同的设备,而中国的北方华创只有6种。

  3 电巢就半导体设备思考

  最近,随着美国的一个个骚操作,芯片产业国产替代成为全民关注的话题。国内到底能不能搭建一条完全自主的芯片产业链。带着大家的疑问,电巢为大家整理了国内半导体设备厂商名单,如有遗漏,请大家补充:

  半导体设备国产化是一个长期的事情,相关技术设备也会持续更新迭代,电巢会持续关注半导体设备国产化进程,继续为大家分享。