美国包围下，国产半导体设备替代之路还有多远呢？

近日，中美科技大战再掀波澜，而半导体行业也毫无意外地再次被推上风口浪尖。

美国半导体设备制造商LAM（泛林半导体）和AMAT（应用材料）等公司发出信函，要求中国国内从事军民融合或为军品供应集成电路的企业，不得用美国清单厂商半导体设备代工生产军用集成电路。

此次“信函事件”在刺痛国内民众敏感神经的同时，也直指中国半导体产业最为薄弱的环节——半导体设备。那么，中国对国外半导体设备的依赖性到底有多大？在美国的重重包围下，国产半导体设备替代之路还有多远？

美企设备占了半壁江山

半导体行业内有这样一个说法，“一代设备，一代工艺，一代产品”，半导体产品制造要超前电子系统开发新一代工艺，而半导体设备要超前半导体产品制造开发新一代产品。因此半导体设备行业被视作半导体芯片制造的基石，擎起了整个现代电子信息产业，是半导体行业的基础和核心。

而最新的数据显示，全球半导体设备TOP15的厂商中，日本企业占大头，共有8家日本企业排在前15之列，美国企业有4家，欧洲企业2家，还有一家在中国香港上市的新加坡企业。

2019 年，美国设备企业销售收入在全球半导体设备行业占49%，排在第一位的应用材料，其产品横跨CVD、 PVD、刻蚀、CMP、RTP等除光刻机外的几乎所有半导体设备。此外，Lam Research、KLA居行业第四、第五位。

也就是说，虽然入围TOP15的美企数量比日企少，但是销售收入却不低，占了半壁江山。这显示了整个世界对美国半导体设备企业的强依赖性，也成为美国制裁中国半导体产业的底气。

中国半导体设备自给率不超过10%

在美日绝对垄断的情况下，中国的半导体设备企业在全球范围内几无存在感。

中国国际招标网曾公布，我国在光刻机、离子注入机、量测设备、SoC测试机、PECVD等设备领域的国产化程度低，而离子注入机、量测设备、高深宽比刻蚀设备、SoC测试机等主要从美国进口，进口品牌依次是应用材料、KLA、Lam Research、Teradyne。

数据显示，中国大陆芯片制造目前仅占全球份额的10%左右，而更上游的设备市场份额则更低，其中半导体设备的全球市场份额只有2%，设备自给率不超过10%，设备关键零部件的全球市场份额接近于0，这与中国为半导体产业贡献半数市场的现状可谓天壤之别。

此前，在集微网的龙门阵直播活动中，中芯国际集成电路制造有限公司联合CEO赵海军也指出，中国设备厂商在全球目前属于第二梯队。国外设备产业经过多年的兼并，呈现“强者更强，弱者出局”的市场格局，市场中剩下的竞争者都是龙头企业，只研发和生产优势设备产品。 

一方面是极低的国产化占有率，另一方面中国市场对半导体设备存在着巨量的需求。据SEMI（国际半导体产业协会）发布的报告显示，2019 年全球半导体设备制造商收入达到 598 亿美元，较 2018 年 645 亿美元的历史峰值下滑 7%。数据显示，中国台湾以 171.2 亿美元的销售额成为半导体设备的最大市场，年增率高达 68%；中国大陆则以 134.5 亿美元的销售额继续保持着第二大半导体设备市场的地位。

不过需要指出的是，据SEMI于2019年12月的预测，2020、2021 年中国大陆半导体设备销售额增速将分别达 16%、10%，明显领先全球增速。现在中国大陆的半导体设备市场增速之快，已经成为了世界半导体设备厂商关注的重点市场。

虽然中国市场备受关注，但北方华创科技集团股份有限公司董事长赵晋荣也指出，与国外相比，中国的设备产业仍有很长的路要走。

近年来，国家也加大了对半导体设备的投入。特别是成立于2019年10月的大基金二期项目，将重点向设备和材料领域倾斜，大基金管理人特别强调二期基金将对在刻蚀机、薄膜设备、测试设备和清洗设备等领域已布局的企业保持高强度的持续支持，推动龙头企业做大做强，形成系列化、成套化装备产品。

另一方面，国产半导体设备厂商也在奋力寻求突破和成长。在这过程中也涌现出了一批有潜力的本土半导体设备厂商，包括中微公司、北方华创、北方华创、盛美半导体、上海微电子等，他们也将成为中国半导体设备国产化率提高的希望。

下面我们看看其中一些公司的情况：

中微公司：公司主营业务聚焦用于集成电路、LED芯片等微观器件领域的等离子体刻蚀设备、深硅刻蚀设备和MOCVD设备等关键设备的研发、生产和销售。

2018年底，中微公司自主研制的5纳米等离子体刻蚀机经台积电验证，性能优良，将用于全球首条5纳米制程生产线。刻蚀机是芯片制造的关键装备之一，中微突破关键核心技术，让“上海制造”跻身刻蚀机国际第一梯队。2019年7月中微公司在科创板上市。

产品方面，公司产品性能突出，刻蚀设备和MOCVD设备已达到国际先进水平甚至是优于国际水平，并且产品覆盖不同的下游半导体应用市场，可以较好的应对下游投资波动过大对公司业绩带来的影响。

北方华创：成立于2001年，主营半导体装备、真空装备、新能源锂电装备及精密元器件业务，为半导体、新能源、新材料等领域提供解决方案。

目前，北方华创已形成刻蚀机、PVD、CVD、清洗设备、立式炉等多种产品布局，已应用于数十种集成电路先进工艺制程中，这些产品均在国内主流生产线上获得批量应用。与此同时，公司在ICP领域深耕多年，布局产品涉及多种关键制程工艺应用。

上海微电装备：成立于2002年，主要致力于半导体装备、泛半导体装备、高端智能装备的开发、设计、制造、销售及技术服务。公司设备广泛应用于集成电路前道、先进封装、FPD面板、MEMS、LED、Power Devices等制造领域。

华海清科：成立于2013年，是天津市政府与清华大学践行“京津冀一体化”国家战略，为推动我国化学机械抛光（CMP）技术和设备产业化成立的高科技企业。

华海清科主要从事CMP设备和工艺及配套耗材的研发、生产、销售与服务，核心团队成员来自清华大学摩擦学国家重点实验室及业内专业人才，产品可广泛应用于极大规模集成电路制造、封装、微机电系统制造、晶圆平坦化、基片制造等领域。

盛美半导体：于1998年在美国成立，后于2006年设立盛美上海，主要从事单晶片的湿式清洗设备的开发、生产和销售，除清洗设备外，公司还在中国销售定制晶圆级封装设备。目前，国际上共有5家企业在生产单晶片清洗设备，盛美是其中之一，另外4家全是海外企业，分别是Screen Semiconductor Solutions、Tokyo Electron、 Lam Research、SEMES。

2019年12月30日，盛美半导体上海临港研发及生产中心项目正式启动。盛美半导体设备（上海）股份有限公司是晶圆湿法清洗设备供应商，盛美半导体设备研发及制造中心项目总投资 8.8 亿元，预计于2020年开工，2023年竣工，开始试生产。2026年，项目将达产130台，销售额24亿元。

芯源微：于2002年创立，芯源微是国内涂胶显影设备龙头企业，主要从事半导体专用设备的研发、生产和销售，主要产品有涂胶显影设备和单片湿法设备。

公司在涂胶显影设备方面优势突出，生产的设备已经打破了国外厂商垄断，如LED芯片支撑及集成电路制造封测等环节，率先实现进口替代。公司也是国内唯 一一家研发与制造涂胶显影设备的企业。

长川科技：成立于2008年4月，于2017年4月17日在深交所创业板挂牌上市，是一家专注于集成电路装备的研发、生产和销售的高新技术企业。长川科技生产的集成电路测试机和分选机产品已获得长电科技、华天科技、通富微电、士兰微、华润微电子、日月光等集成电路厂商的使用。

未来长川科技将重点开拓探针台、数字测试机、MEMS、IGBT、SOC、晶圆制造及封装相关设备等产品。

精测电子：武汉精测电子技术股份有限公司创立于 2006 年 4 月，并于 2016 年 11 月在创业板上市。公司主要从事平板显示检测系统的研发、生产与销售，在国内平板显示测试领域处于绝对领先地位， 主营产品包括：模组检测系统、面板检测系统、OLED 检测系统、AOI光学检测系统和平板显示自动化设备。近几年来，该公司积极对外投资，设立多家子公司，业务规模迅速扩张，进一步完善了产业布局。

凯世通：万业企业全资子公司凯世通是目前国内唯一覆盖集成电路、光伏及AMOLED离子注入机三大类设备的制造企业，其研发生产的离子注入机是半导体制造工艺中技术最为复杂的设备之一。

3月26日，北京市科学技术委员会公示了2019年度北京市科学技术奖项目评审结果，由凯世通等共同承担的“大束流离子注入机装备及工艺研发”项目成功荣膺科技进步奖一等奖。今年4月消息显示，凯世通的低能大束流集成电路离子注入机日前也已搬进杭州湾洁净室，并根据集成电路芯片客户工艺要求，进行离子注入晶圆验证阶段。而凯世通低能大束流离子注入机的迁机成功，也标志着其产品在低能和大束流等核心指标，特别是束流强度指标上，已达到或超过国外同类产品，因此可更好的降低单位成本消耗，满足国内集成电路行业实际应用。

总结：对于国产半导体设备未来的发展，业内人士表示，国内半导体设备的“黄金窗口期”已然打开。对于国产设备企业而言，能否有能力抓住市场机遇是最重要的。

纵观全球，日本和韩国半导体产业都曾迎来黄金阶段，从而带动了一批优秀的设备企业快速发展。“未来，随着全球半导体产业逐渐向中国转移，一定会诞生几家巨头企业，而国产设备厂商虽然只是产业链中很小的一个群体，但是一定是产业链中生命力最旺盛的群体，即小而有力量。”业内人士如是期许。