此前在重要會(huì)議開(kāi)幕會(huì)上有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)表示,，科技政策要聚焦自立自強(qiáng),，要完善新型制,，發(fā)揮好政府在關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)中的組織作用,，突出企業(yè)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新主體地位。集成電路是我國(guó)戰(zhàn)略性,、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),，作為先進(jìn)制造業(yè)、數(shù)字化的經(jīng)濟(jì)的基石,，多方代表對(duì)其發(fā)展提出了寶貴的建議,，涉及產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)。看好國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)從部分產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)入全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同高質(zhì)量自主化發(fā)展的新階段,。上一篇我們幫大家梳理了作為半導(dǎo)體基石之一的各個(gè)細(xì)分方向的關(guān)鍵材料,，今天我們具體來(lái)看看半導(dǎo)體設(shè)備方面的邏輯。

  設(shè)備處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)市場(chǎng)空間的最廣闊,，戰(zhàn)略價(jià)值最重要的一環(huán)。從總的來(lái)看,，中國(guó)大陸的半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè),，同全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)一樣，享受著本土晶圓廠擴(kuò)產(chǎn),，地方規(guī)劃重點(diǎn)扶持的政策福利,。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言，供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)合理化和地緣的需求,，帶來(lái)了國(guó)內(nèi)設(shè)備市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)替代的動(dòng)能,。因此，國(guó)產(chǎn)設(shè)備商享有晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)+國(guó)產(chǎn)化提速的雙重增速,。

  根據(jù)SEMI2022 年7 月中旬發(fā)布的報(bào)告預(yù)測(cè),，半導(dǎo)體制造設(shè)備全球總銷(xiāo)售額預(yù) 計(jì)將在 2022 年再次突破記錄達(dá)到 1175 億美元，比 2021 的 1025 億美元增長(zhǎng) 14.7%,， 并預(yù)計(jì)在 2023 年增至 1208 億美元,。全球半導(dǎo)體設(shè)備作為一個(gè)具有非常明顯的周期性特點(diǎn)的行業(yè)，將實(shí)現(xiàn)罕見(jiàn)的連續(xù)四年的迅速增加,。本輪的半導(dǎo)體設(shè)備周期在全世界內(nèi)延續(xù)的時(shí)長(zhǎng)超出預(yù)期。

  半導(dǎo)體設(shè)備分為前道設(shè)備和后道設(shè)備,，其中前道設(shè)備占據(jù)了整個(gè)市場(chǎng)的80%-85%,，這里面光刻機(jī)，刻蝕機(jī)和薄膜設(shè)備是價(jià)值量最大的三大環(huán)節(jié),，各自所占的市場(chǎng)規(guī)模均達(dá)到了前道設(shè)備總量的20%以上,。因此， 全球半導(dǎo)體設(shè)備前十名廠商之中,，有多家是平臺(tái)型企業(yè),，橫跨多個(gè)半導(dǎo)體工藝環(huán)節(jié)。

  光刻機(jī)也叫曝光系統(tǒng),，是制造芯片的核心裝備之一,。光刻機(jī)用來(lái)將掩模版上的電路圖形通過(guò)曝光的方式轉(zhuǎn)移到晶圓上，與相片的沖印有相似之處,。光刻曝光的過(guò)程可以簡(jiǎn)單描述為在晶圓上方放置掩模版（Mask）, 使用光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)掩模版,，進(jìn)行紫外線曝光。通過(guò)這樣的方式將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移到晶圓，為后面的刻蝕步驟做準(zhǔn)備

  光刻機(jī)成本極高,，先進(jìn)制程光刻機(jī)的單臺(tái)價(jià)值量在億歐元以上級(jí)別,，是集成電路制造領(lǐng)域的核心設(shè)備。在7nm以下先進(jìn)制程的芯片生產(chǎn)中,，需要用波長(zhǎng)13.5nm 的極紫外光刻機(jī)。而此外最先進(jìn)的 DUV 光刻機(jī),，能夠達(dá)到的最先進(jìn)制程水平為 28nm,。 浸沒(méi)式 DUV 光刻機(jī)通過(guò)在水中折射的方式，將波長(zhǎng)為 193nm 的光源折射成等效 132nm 波長(zhǎng),，需要經(jīng)過(guò)多次曝光,，并要求有極高的對(duì)準(zhǔn)精度,。目前我國(guó)在光刻機(jī)層面的國(guó)產(chǎn)替代需求較大,，國(guó)產(chǎn)替代率較低。我國(guó)目前中科院光電所研發(fā)出365nm 波長(zhǎng)的近紫外光 DUV 光刻機(jī)設(shè)備,。上海微電子已有生產(chǎn)前道90nm制程的光刻機(jī)，后道先進(jìn)封裝光刻機(jī)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)出貨,。

  刻蝕是半導(dǎo)體制造工藝中的重要環(huán)節(jié),，和光刻環(huán)節(jié)類(lèi)似，最大的作用也是轉(zhuǎn)移掩模版上的圖形到晶圓上,。是光刻之后用化學(xué)或物理方法從晶圓表面去除部分材料的過(guò)程,。刻蝕設(shè)備按照刻刻蝕方式能分為濕法刻蝕和干法刻蝕,，但是濕法刻蝕由于刻蝕的精度較低,，在制程不斷微縮的情境下，逐漸法刻蝕取代,，在部分制程要求不太精密的芯片上在使用濕法刻蝕,。而按照蝕對(duì)象劃分可大致分為介質(zhì)刻蝕和導(dǎo)體刻蝕（導(dǎo)體刻蝕又可大致分為金屬刻蝕和硅刻蝕）。這兩類(lèi)刻蝕對(duì)象分別對(duì)應(yīng)了CCP和ICP刻蝕設(shè)備,。CCP和ICP的市場(chǎng)規(guī)模近年來(lái)此消彼長(zhǎng),。

  國(guó)產(chǎn)廠商在刻蝕設(shè)備領(lǐng)域較早的實(shí)現(xiàn)了突破。無(wú)論是中微公司,，北方華創(chuàng),，嘉芯半導(dǎo)體等在國(guó)產(chǎn)線的出貨量逐漸增大。中微公司的CCP刻蝕機(jī),，在 2020 年,，已經(jīng)做到了部分存儲(chǔ),，邏輯產(chǎn)線的第三大供應(yīng)商，在部分產(chǎn)線%以上的市占率?，F(xiàn)階段，刻蝕設(shè)備的整體國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了 20%,，下游晶圓廠仍有持續(xù)替代的意愿和空間,，預(yù)計(jì)刻蝕設(shè)備的終局國(guó)產(chǎn)化率可以達(dá)到 70%以上，28nm 以上制程工藝覆蓋完備,，幾家重點(diǎn)公司進(jìn)入國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)+邏輯大廠產(chǎn)線開(kāi)始加速放量,。

  薄膜沉積技術(shù)用于制造微電子器件上的薄膜,，主要是通過(guò)物理或化學(xué)方法,，將適當(dāng)化學(xué)反應(yīng)源激活，并將由此形成的離子原子等吸附聚集在襯底表面,，從而在襯底之上形成一層薄薄的膜,，比如二氧化硅薄膜，多晶硅薄膜,，金屬薄膜等,。這些薄膜輔助構(gòu)成了制作集成電路的功能材料層。

  薄膜沉積設(shè)備目前是半導(dǎo)體前道設(shè)備中市場(chǎng)空間最大的細(xì)分賽道,，而且隨著芯片的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,，3D FLASH 堆疊層數(shù)的增加，價(jià)值量占比也正在同步提升,。

  薄膜沉積設(shè)備大致可大致分為CVD 化學(xué)氣相沉積設(shè)備,，PVD 物理氣相沉積設(shè)備和 外延設(shè)備三大類(lèi)。CVD 占據(jù)了接近一半的市場(chǎng)占有率,，CVD 中又可以細(xì)分為 APCVD,， LPCVD, PECVD，ALD,，SACVD，MOCVD 等,。常壓（AP）CVD 和低壓（LP）CVD 的制程對(duì) 應(yīng)在微米級(jí)別,。等離子體 CVD（PECVD）和原子層沉積ALD是應(yīng)用較為廣泛的沉積設(shè)備，多用于 90nm 以下各種邏輯芯片,，存儲(chǔ)芯片的生產(chǎn),。

  在薄膜設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程方面，拓荊科技在CVD 領(lǐng)域,，北方華創(chuàng)在 PVD 領(lǐng)域都 已經(jīng)有了一定的市場(chǎng)占有率,。中微公司,，盛美上海，萬(wàn)業(yè)企業(yè)等公司的產(chǎn)品也正在薄膜沉積領(lǐng)域布局,，但薄膜設(shè)備整體的國(guó)產(chǎn)化率依然較低,，2021 年在 10%左右，距薄 膜設(shè)備的終局國(guó)產(chǎn)化率遠(yuǎn)期仍有數(shù)倍的替代空間,。隨著長(zhǎng)鑫二期，長(zhǎng)存二期,，中芯京城,，中芯集成，晶合集成等幾大晶圓廠的陸續(xù)招標(biāo)擴(kuò)產(chǎn),，前期驗(yàn)證導(dǎo)入完成之后,， 薄膜沉積設(shè)備的放量速度會(huì)變快。

  我國(guó)正開(kāi)啟晶圓制造產(chǎn)能大規(guī)模擴(kuò)張的周期,，在國(guó)際環(huán)境不確定性增加,、政策、資本,、本土客戶的支持下,，我國(guó)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備在本土客戶驗(yàn)證和導(dǎo)入進(jìn)度得到提速。產(chǎn)品已通過(guò)驗(yàn)證,、正在或即將量產(chǎn)導(dǎo)入的本土公司有望在本輪國(guó)內(nèi)晶圓制造產(chǎn)能擴(kuò)張周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)顯著提升,。

  【參考資料】華安證券胡楊2022年9月7日 《半導(dǎo)體設(shè)備需求強(qiáng)勁，國(guó)產(chǎn)設(shè)備加速推進(jìn)》

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