【導讀】近年來，中國大陸一直在推進半導體產業建設，當中的主要目標是實現關鍵技術的自主可控。但熟悉半導體的人都知道，從光刻機到刻蝕機，到封測設備，中國和世界巨頭有很大差距。為了實現自主可控，對設備的關注尤其要排在最先。經過國家的各項專項支持，中國集成電路設備取得了可觀的成果。
國產設備與國際先進技術水平的差距縮短至2-3年
以02專項實施最早的硅刻蝕機為例，于2003年啟動時，與國外相差20多年的差距；經過這些年的發展和國家專項的大力支持，北方華創每一代的設備推出后，差距都在縮小。2016年14nm的刻蝕機進入生產線時，技術差距基本縮小到2-3年。
從企業成長的角度看，出現了一批前道相關的制造廠商，分別位于北京、上海、沈陽三個制造基地，包括：
北京：北方華創、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；
沈陽：沈陽拓荊、沈陽芯源。
其中北方華創目前是中國規模最大、涉獵領域最廣、產品最全的半導體裝備制造商,由北方微電子和七星華創整合而成。產品品類包括：刻蝕機、PVD、CVD、氧化爐、擴散爐、清洗劑、MFC等。這幾年來，北方華創的銷售規模和裝機量都有快速增長，今年前五個月的出貨量已經是去年裝機量的總和。
由于設備企業投資周期非常長，單一產品要經過原理機、α機、β機、γ機等多代機型的迭代開發；送給客戶現場前，要做實驗室數據；送到現場后，要做產品線、先做小批量，再做大批量；又要測試可靠性、一致性等。部分國內企業已經交了大量學費，十多年走過了諸多流程，在各自領域形成了有特色的產品，也在申請大量的專利。
例如：北方華創：2001年成立，2016年整合，設備包括硅刻蝕機(ICP)、PVD、氧化爐、ALD、清洗劑、退火爐等；
中電科：2013年整合，設備包括離子注入機、CMP等；
沈陽拓荊：2010年成立，設備包括PECVD等；
沈陽芯源：2002年成立，設備包括TRACK等；
華海清科：2013年成立，設備包括CMP等；
上海中微：2003年成立，設備包括介質刻蝕機(CCP)等；
上海盛美：1998年成立，設備包括CMP、清洗劑等；
上海睿勵：2005年成立，設備包括光學檢測(OCD、膜厚)等；
上海微電子：2002年成立，設備包括光刻機等。
在主流65-28nm客戶不定量的采購的12類設備清單中，有：
此外，國內已有9項應用于14nm的裝備開始進入生產線步入驗證：
實際上設備企業一直有個夢想，就是和客戶一起參與最先進工藝制程的開發。在14nm這個節點上，可以說北方華創的夢想照進了現實。
另外一個維度看，很多海外客戶開始接納國內的設備，包括臺灣、韓國、歐美等企業：
市占率提升
在先進封裝行業，高端工藝設備國產占比較高.例如：刻蝕機，目前基本都是國產設備；
PVD：將近70%的國產設備份額；光刻機：上海微電子做的非常好，進入封裝領域比較早，市占率較高；其他還有清洗機等，產品性能達到國際領先水平。
在LED行業，外延芯片的核心設備基本實現國產化。其中MOCVD是國產化最晚的一個設備，上海的兩家企業做的非常好，在今年LED行業火爆的時候，拿到了很多訂單并擴產，也有很多訂單是從歐美同行企業中搶到的訂單。
來到芯片領域，刻蝕機有中微；PECVD中北方華創表現不錯。值得一提的是PVD設備，北方華創和國內的LED廠商聯合開發出了新的制程的設備，使得LED外延芯片的質量有了很大的提升。目前海外同行也在導入這個制程，使得我們的設備賣出了國門。
光伏行業是國產化率做的最早的行業，這兩年也有很大的發展。現在我國的光伏的效率、成本上都有很大優勢，這和PECVD、擴散爐等核心設備國產化性能的提升是分不開的。
經過十年的發展，中國晶硅太陽能電池設備企業從晶體硅生長、硅片加工到太陽能電池芯片的生產，已經具備成套供應能力。整體來說，中國的光伏產業在裝備業與光伏電池轉換效率上，已經達到世界領先。
整個集成電路方面，國產化處于初級階段，幾類設備正處于從無到有、從小到大的過程。刻蝕機的市場份額從1%到4%，現在做到6%；PVD目前市場份額10%；雖然比例不大，但是已形成星星之火之態。
根據來自設備協會的統計，預計今年國產設備在泛半導體領域的銷售收入將達到80億元左右。
中國半導體裝備產業的差距和挑戰
從全球看，全球前十大集成電路裝備公司基本上被美國、日本、歐洲企業占據。從比例看，全球前十大企業拿走行業接近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。以他的標準，我國一共上榜了4家。分別為盛美、中微、北方華創和XXX等，從數量看僅占7%。
從細分設備來看，每個具體設備基本上大部分份額被前三大企業占據，基本上都是80-90%的份額；而且前三大里面基本都是一家獨大，第一占據了40-50%的份額。目前還沒有本土設備進入榜單。
根據全球設備的資本支出情況，2016年中國集成電路工廠投資額占全球的13%；但是2016年中國的國產設備供貨情況僅占全球的0.54%。
關于發展國產半導體裝備的幾點思考
在半導體設備領域，國內主要設備企業研發投入總量僅約為應用材料一家公司研發投入的四分之一。2016年AMAT研發投入15.4億美元，但國內28家廠商合計投入3.6億美元，研發投入非常少；但是從研發投入占銷售收入占比來看，AMAT占比為14%，我們的占比是30%，相對較高，主要是有一些政府資金在支持。
總的來說，半導體行業是個資金、技術密集型的行業，研發周期廠，需要持續不斷地進行投入。對于國產半導體設備而言，只有加強自主研發，掌握核心技術，才能在競爭中生存下來。
本文轉載自國君機械。
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