『壹』 國產十五家主要半導體設備廠商介紹
前些天，我國本土半導體設備傳來好消息，中微半導體設備（上海）有限公司自主研製的5nm等離子體刻蝕機經台積電驗證，性能優良，將用於全球首條5nm製程生產線。刻蝕機是晶元製造的關鍵裝備之一，中微突破關鍵核心技術，讓「中國製造」躋身刻蝕機國際第一梯隊。
近年來，我國大陸半導體設備企業一直在努力追趕國際先進腳步。在多種設備領域有一定突破，除了上述中微半導體的5nm等離子體刻蝕機之外，有越來越多的產品可應用於14nm、7nm製程。
但是，國內設備與國外先進設備相比仍有較大差距，主要表現在兩方面：一是有一定競爭力的產品在領先製程上的差距；二是部分產品完全沒有競爭能力或尚未布局，比如國內光刻機落後許多代際，僅能達到90nm的光刻要求，國內探針台也處於研發階段，尚未實現銷售收入。
那麼，在國家的扶持下，經過這么多年的發展，我國本土半導體設備各個細分領域的發展情況如何呢？相關企業都有哪些？發展到了什麼程度呢？下面就來梳理一下。
北方華創
北方華創由七星電子和北方微電子戰略重組而成。七星甴子主營清洗機、氧化爐、 氣體質量控制器(MFC)等半導體裝備及精密甴子元器件等業務，此外七星甴子還是國內真空設備、 新能源鋰甴裝備重要供應商。北方微甴子主營刻蝕設備(Etch)、物理氣相沉積設備(PVD)、化學氣相沉積設備(CVD)三類設備。
2010 年 3 月，七星甴子在深交所上市。 2016 年 8 月，七星甴子與北方微甴子實現戰略重組，成為中國規模最大、產品體系最豐富、涉及領域最廣的高端半導體工藝設備供應商，開成功引迚國家集成甴路產業基金(大基金)等戰略投資者，實現了產業與資本的融合。 公司實際控制人是北京甴控，隸屬於國資委。
2017 年 2 月，七星甴子正式更名為北方華創 科技 集團股仹有限公司，完成了內部整合，推出全新品牉「北方華創」，開形成了半導體裝備、真空裝備、新能源鋰甴裝備和高精密甴子元器件四大業務板塊加集團總部的「4+1」經營管理模式。
北方華創的半導體裝備亊業群主要包括刻蝕機、 PVD、 CVD、氧化爐、擴散爐、清洗機及質量流量控制器(MFC)等 7 大類半導體設備及零部件，面向集成甴路、先進封裝等 8 個應用領域，涵蓋了半導體生產前段工藝製程中的除光刻機外的大部分兲鍵裝備。 客戶包括中芯國際、華力微甴子、長江存儲等國內一線半導體製造企業，以及長甴 科技 、 晶斱 科技 、華天 科技 等半導體封裝廠商。
重組之後，北方華創業績快速增長。2017 年實現營業收入 22.23 億元，同比增長37.01%，歸母凈利潤 1.26 億元，同比增長 35.21%。 根據公司 2018 年半年報業績快報，2018 年上半年公司實現營業收入13.95 億元，同比增長 33.44%， 歸母凈利潤 1.19 億元，同比增長 125.44%。 隨著下游晶圓廠投資加速， 公司半導體設備等覎模持續擴張。
長川 科技
長川 科技 是國內集成電路封裝測試、晶圓製造及晶元設計環節測試設備主要供應商。 半導體測試設備主要包括分選機、 測試機和探針台三大類。自2008年4月成立以來，該公司率先實現了半導體測試設備（分選機和測試機） 的國產化， 並獲得國內外眾多一流集成電路企業的使用和認可。
該公司於 2012 年 2 月承擔並完成國家「十二五」規劃重大專項「極大規模集成電路製造裝備及成套工藝」中的高端封裝設備與材料應用工程項目，並於 2015 年 3 月獲得國家集成電路產業基金投資。
該公司的測試機和分選機在核心性能指標上已達到國內領先、接近國外先進水平，同時售價低於國外同類型號產品，具備較高的性價比優勢。 公司產品已進入國內主流封測企業， 如天水華天、 長電 科技 、 杭州士蘭微、 通富微電等。 2017 年，該公司對外積極開拓市場， 設立台灣辦事處，拓展台灣市場。
2013~2017年，長川 科技 營收實現了由 4,341 萬元到 1.80 億元的跨越，復合增速達39.75%。 2017 年，歸屬母公司凈利潤由992萬元增長至 5,025 萬元， 復合增速達31.48%。
中微半導體
中微半導體成立於 2004 年，是一家微加工高端設備公司， 經營范圍包括研發薄膜製造設備和等離子體刻蝕設備、大面積顯示屏設備等。該公司管理層技術底蘊深厚，大多有任職於應用材料、LAM和英特爾等全球半導體一流企業的經驗。
中微半導體先後承擔並圓滿完成 65-45 納米、 32-22 納米、22-14 納米等三項等離子介質刻蝕設備產品研製和產業化。 公司自主研發的等離子體刻蝕設備 Primo D-RIE 可用於加工 64/45/28 納米氧化硅、氮化硅等電介質材料，介質刻蝕設備 Primo AD-RIE 可用於 22nm 及以下晶元加工，均已進入國內先進產線。中微半導體的介質刻蝕機已經完成了5nm 的生產。
晶盛機電
晶盛機電是一家專業從事半導體、光伏設備研發及製造的高新技術企業，是國內技術領先的晶體硅生長設備供應商。該公司專注於擁有自主品牌的晶體硅生長設備及其控制系統的研發、製造和銷售，先後開發出擁有完全自主知識產權的直拉式全自動晶體生長爐、鑄錠多晶爐產品。
該公司立足於「提高光電轉化效率、降低發電成本」的光伏技術路線，實現了硅晶體生長「全自動、高性能、高效率、低能耗」國內領先、國際先進的技術優勢。全自動單晶爐系列產品和 JSH800 型氣致冷多晶爐產品分別被四部委評為國家重點新產品。同時公司積極向光伏產業鏈裝備進行延伸，2015 年成功開發並銷售了新一代單晶棒切磨復合一體機、單晶硅棒截斷機、多晶硅塊研磨一體機、多晶硅塊截斷機等多種智能化裝備，並布局高效光伏電池裝備和組件裝備的研發。
該公司的晶體生長設備特別是單晶硅生長爐銷售形勢較好，主要是單晶光伏的技術路線獲得認可，隨著下游廠商的擴產，單晶的滲透率也逐步提升，帶來對單晶硅生長爐的需求增加，該類產品收入已經占營業收入的 81%。
該公司主營業務伴隨國內光伏產業的上升發展，給主營業務收入和利潤帶來顯著增長，近兩年的增長率均在 80%以上，另外，其毛利率水平和凈利率水平也基本維持穩定。
上海微電子
上海微電子裝備有限公司成立於2002年，主要致力於大規模工業生產的投影光刻機研發、生產、銷售與服務，該公司產品可廣泛應用於IC製造與先進封裝、MEMS、TSV/3D、TFT-OLED等製造領域。
該公司主要產品包括：
600掃描光刻機系列—前道IC製造
基於先進的掃描光刻機平台技術，提供覆蓋前道IC製造90nm節點以上大規模生產所需，包含90nm、130nm和280nm等不同解析度節點要求的ArF、KrF及i-line步進掃描投影光刻機。該系列光刻機可兼容200mm和300mm矽片。
500步進光刻機系列—後道IC、MEMS製造
基於先進的步進光刻機平台技術，提供覆蓋後道IC封裝、MEMS/NEMS製造的步進投影光刻機。該系列光刻機採用高功率汞燈的ghi線作為曝光光源，其先進的逐場調焦調平技術對薄膠和厚膠工藝，以及TSV-3D結構等具有良好的自動適應性，並通過採用具有專利的圖像智能識別技術，無需專門設計特殊對准標記。該系列設備具有高解析度、高套刻精度和高生產率等一系列優點，可滿足用戶對設備高性能、高可靠性、低使用成本(COO)的生產需求。
200光刻機系列—AM-OLED顯示屏製造
200系列投影光刻機綜合採用先進的步進光刻機平台技術和掃描光刻機平台技術，專用於新一代AM-OLED顯示屏的TFT電路製造。該系列光刻機不僅可用於基板尺寸為200mm × 200mm的工藝研發線，也可用於基板尺寸為G2.5(370mm × 470mm)和G4.5(730mm × 920mm)的AM-OLED顯示屏量產線。
矽片邊緣曝光機系列——晶元級封裝工藝應用
SMEE開發的矽片邊緣曝光機提供了滿足晶元級封裝工藝中對矽片邊緣進行去膠處理的能力，設備可按照客戶要求配置邊緣曝光寬度、矽片物料介面形式、曝光工位等不同形式。設備同時兼容150mm、200mm和300mm等三種不同規格的矽片，邊緣曝光精度可到達0.1mm。設備配置了高功率光源，具有較高的矽片面照度，提高了設備產率。
至純 科技
至純 科技 成立於 2000 年， 主要為電子、生物醫葯及食品飲料等行業的先進製造業企業提供高純工藝系統的整體解決方案， 產品為高純工藝設備和以設備組成的高純工藝系統，覆蓋設計、加工製造、安裝以及配套工程、檢測、廠務託管、標定和維護保養等增值服務。
該公司在 2016年前產品約一半收入來自醫葯類行業，光伏、 LED 行業及半導體行業收入佔比較小。 2016年以來，公司抓住半導體產業的發展機遇，逐步擴大其產品在半導體領域的銷售佔比， 2016和 2017 年來自半導體領域收入占公司營業收入比重分別為 50%和 57%，占據公司營業收入半壁江山。主攻半導體清洗設備。
該公司於 2015 年開始啟動濕法工藝裝備研發， 2016 年成立院士工作站， 2017 年成立獨立的半導體濕法事業部至微半導體，目前已經形成了 UltronB200 和 Ultron B300 的槽式濕法清洗設備和 Ultron S200 和 Ultron S300 的單片式濕法清洗設備產品系列， 並取得 6 台的批量訂單。
精測電子
武漢精測電子技術股份有限公司創立於 2006 年 4 月，並於 2016 年 11 月在創業板上市。公司主要從事平板顯示檢測系統的研發、生產與銷售，在國內平板顯示測試領域處於絕對領先地位， 主營產品包括：模組檢測系統、面板檢測系統、OLED 檢測系統、AOI光學檢測系統和平板顯示自動化設備。近幾年來，該公司積極對外投資，設立多家子公司，業務規模迅速擴張，進一步完善了產業布局。
該公司成立初期主要專注於基於電訊技術的信號檢測，是國內較早開發出適用於液晶模組生產線的 3D 檢測、基於 DP 介面的液晶模組生產線的檢測和液晶模組生產線的 Wi-Fi 全無線檢測產品的企業，目前該公司的 Mole 製程檢測系統的產品技術已處於行業領先水平。
2014 年，精測電子積極研發 AOI 光學檢測系統和平板顯示自動化設備，引進了宏瀨光電和台灣光達關於 AOI 光學檢測系統和平板顯示自動化設備相關的專利等知識產權，使其在 Array製程和 Cell 製程的檢測形成自有技術，初步形成了「光、機、電」技術一體化的優勢。
精測電子2018年上半年財務報告顯示，該公司收入主要來自 AOI 光學檢測系統業務，佔比 45.49%，毛利佔比 41.94%；其次是模組檢測系統業務，收入佔比 23.33%，毛利佔比 27.68%； OLED 檢測系統和平面顯示自動化設備收入佔比分別為 14.29%和12.30%，毛利佔比為 14.26%和 10.28%。
電子 科技 集團45所
中國電子 科技 集團公司第45研究所創立於1958年，2010年9月，中央機構編制委員會辦公室批准45所第一名稱更改為「北京半導體專用設備研究所」，第二名稱仍保持「中國電子 科技 集團公司第四十五研究所」不變。
45所是國內專門從事軍工電子元器件關鍵工藝設備技術、設備整機系統以及設備應用工藝研究開發和生產製造的國家重點軍工科研生產單位。
45所以光學細微加工和精密機械與系統自動化為專業方向，以機器視覺技術、運動控制技術、精密運動工作台與物料傳輸系統技術、精密零部件設計優化與高效製造技術、設備應用工藝研究與物化技術、整機系統集成技術等六大共性關鍵技術為支撐，圍繞集成電路製造設備、半導體照明器件製造設備、光伏電池製造設備、光電組件製造和系統集成與服務等五個重點技術領域，開發出了電子材料加工設備、晶元製造設備、光/聲/電檢測設備、化學處理設備、先進封裝設備、電子圖形印刷設備、晶體元器件和光伏電池等八大類工藝設備和產品，服務於集成電路、光電元器件與組件、半導體照明和太陽能光伏電池四大行業.
上海睿勵
睿勵科學儀器（上海）有限公司是於2005年創建的合資公司，致力於研發、生產和銷售具有自主知識產權的集成電路生產製造工藝裝備產業中的工藝檢測設備。主要生產用於65/28/14nm製程工藝控制的膜厚測量設備。
沈陽芯源
沈陽芯源微電子設備有限公司成立於2002年，由中科院沈陽自動化研究所引進國外先進技術投資創建。
芯源公司自主開發的單片勻膠機、顯影機、噴膠機、去膠機、清洗機、濕法刻蝕機等設備廣泛應用於半導體、先進封裝、MEMS、LED等領域。
1.LED領域勻膠顯影機：應用於LED晶元製造、PSS（圖形化襯底）、MEMS、HCPV（高聚光型太陽能電池）、Waveguide（光波導）工藝的勻膠顯影等工藝製程。
2.高端封裝全自動塗膠顯影機:廣泛應用於先進封裝BGA、Flip-Chip、WSP、CSP製程的高黏度PR、PI、Epoxy的塗敷、顯影工藝製程。
3.高端封裝全自動噴霧式塗膠機: 廣泛應用於TSV、MEMS、WLP等工藝製程。
4.單片濕法刻蝕機/去膠機/清洗機:廣泛應用於先進封裝BGA、Flip-Chip、WSP、CSP製程的刻蝕、去膠、清洗工藝製程。
5.前道堆疊式全自動塗膠顯影機：應用於90nm光刻工藝、BARC塗覆、SOC、SOD、SOG等工藝製程。
盛美半導體
盛美半導體（ACM Research）是國內半導體清洗設備主要供應商，於1998年在美國矽谷成立，主要研發電拋光技術，2006 年成立上海子公司，專注於半導體清洗設備。2017年11月4日公司在美國納斯達克上市。2017年公司營業收入3650萬美元，同比增長33.2%，其中90%以上的營業收入來自於半導體清洗設備。2017 年研發投入占營業收入比例為14.1%。
由於聲波清洗可能會造成晶片損傷，行業公司大多轉向研發其他技術，盛美半導體另闢蹊徑研發出空間交變相移兆聲波清洗（SAPS）和時序能激氣泡震盪兆聲波清洗（TEBO）兩項專利技術，可以實現無傷清洗。公司的清洗設備目前已經進入 SK 海力士、長江存儲和上海華力等先進產線。
天津華海清科
天津華海清科機電 科技 有限公司成立於2013年，是天津市政府與清華大學踐行「京津冀一體化」國家戰略，為推動我國化學機械拋光（CMP）技術和設備產業化成立的高 科技 企業。
華海清科主要從事CMP設備和工藝及配套耗材的研發、生產、銷售與服務，核心團隊成員來自清華大學摩擦學國家重點實驗室及業內專業人才，產品可廣泛應用於極大規模集成電路製造、封裝、微機電系統製造、晶圓平坦化、基片製造等領域。
中電科裝備
中電科電子裝備集團有限公司成立於2013年，是在中國電子 科技 集團公司2所、45所、48所基礎上組建成立的二級成員單位，屬中國電子 科技 集團公司獨資公司，注冊資金21億元，該公司是我國以集成電路製造裝備、新型平板顯示裝備、光伏新能源裝備以及太陽能光伏產業為主的科研生產骨幹單位，具備集成電路局部成套和系統集成能力以及光伏太陽能產業鏈整線交鑰匙能力。
多年來，利用自身雄厚的科研技術和人才優勢，形成了以光刻機、平坦化裝備（CMP）、離子注入機、電化學沉積設備（ECD）等為代表的微電子工藝設備研究開發與生產製造體系，涵蓋材料加工、晶元製造、先進封裝和測試檢測等多個領域；通過了ISO9001、GJB9001A、UL、CE、TüV、NRE等質量管理體系與國際認證。
沈陽拓荊
沈陽拓荊 科技 有限公司成立於2010年4月，是由海外專家團隊和中科院所屬企業共同發起成立的國家高新技術企業。拓荊公司致力於研究和生產薄膜設備，兩次承擔國家 科技 重大專項。2016年、2017年連續兩年獲評「中國半導體設備五強企業」。
該公司擁有12英寸PECVD（等離子體化學氣相沉積設備）、ALD（原子層薄膜沉積設備）、3D NAND PECVD（三維結構快閃記憶體專用PECVD設備）三個完整系列產品，技術指標達到國際先進水平。產品廣泛應用於集成電路前道和後道、TSV封裝、光波導、LED、3D-NAND快閃記憶體、OLED顯示等高端技術領域。
華海清科
天津華海清科機電 科技 有限公司成立於2013年，是天津市政府與清華大學踐行「京津冀一體化」國家戰略，為推動我國化學機械拋光（CMP）技術和設備產業化成立的高 科技 企業。
華海清科主要從事CMP設備和工藝及配套耗材的研發、生產、銷售與服務，核心團隊成員來自清華大學摩擦學國家重點實驗室及業內專業人才，產品可廣泛應用於極大規模集成電路製造、封裝、微機電系統製造、晶圓平坦化、基片製造等領域。
以上就是我國大陸地區的主要半導體設備生產企業。
隨著我國半導體產業的快速發展，對半導體設備的需求量越來越大，而本土半導體設備企業面臨著供給與需求錯配的情況。一方面，國內的半導體設備需求隨著下游產線的擴張而迅速增加，大陸的半導體設備需求佔全球半導體設備需求的比重較高；但另一方面，本土的設備供給存在著水平較為落後，國產化率不高的情況。
針對這一情形，在國家的大力支持下，國內設備企業需要積極布局，以在各細分設備領域實現突破。
『貳』 從幾個方面判定元器件國產化率
目前， 我國半導體市場供需兩層不匹配，國產化率亟需提升 。一方面，終端產品供需不匹配。 2018年中國集成電路市場規模1550億美元，但國產集成電路規模僅238億美元，國產化率僅約15%；另一方面，製造端的設備供需不匹配。國內半導體設備市場規模約145億美元，但國產設備規模僅14億美元不到，國產化率僅約10%。因此，從產業發展的角度，一方面，國內半導體製造領域仍有較大發展空間；另一方面，製造領域的設備仍有較大的國產提升空間。
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一、提升國產化率刻不容緩
1、 我國半導體市場規模和佔比不斷提升
2010年起，全球半導體行業保持穩步增長，過去十年（ 2009-2018年）全球半導體銷售額CARG為7.55%，全球GDP CAGR為3.99%，而我國集成電路銷售額CARG為25.03%，我國行業整體增速為全球半導體行業增速的3.3倍，而全球半導體行業整體增速是全球GDP增速的2倍左右；
與此同時，在PC、智能手機等領域強大的整機組裝製造能力使我國成為全球最大的半導體消費市場，在全球佔比達到了33%，比第二名的美洲高出11個百分點，我國半導體市場無論是絕對規模增速還是佔比都不斷提升。
▲我國半導體規模和佔比不斷提升
▲2018年全球半導體產業市場規模分布
2、 我國半導體市場供需不匹配
一方面，終端產品供需不匹配。2018年中國集成電路市場規模1550億美元，但國產集成電路規模僅238億美元，國產化率僅約15%；
另一方面，製造端的設備供需不匹配。2018年中國半導體設備市場規模達到131.1億美元，但據中國電子專用設備工業協會統計， 2018 年國產半導體設備銷售額預計為 109 億元，自給率僅約為12%。考慮到以上數據包括集成電路、 LED、面板、光伏等設備，實際上國內集成電路設備的國內自給率僅有 5%左右，在全球市場僅占 1-2%份額。半導體設備進口依賴長期看將嚴重阻礙中國半導體行業的自主發展，國內需求與國內供給的缺口昭示著巨大的國產化空間。
▲2018年國產半導體集成電路自給率僅15%
▲2018年國產半導體設備自給率僅12%
3、 貿易戰對我國半導體核心技術「卡脖子」
美國制裁中興華為反映創新「短板」，華為事件影響深遠，引發全球半導體供應鏈「地震」，暴露出核心技術被「卡脖子」的風險，催化國內半導體等核心科技領域發展，國產自主可控替代有望加速；
半導體行業產業鏈中上游為我國薄弱環節，其中上游半導體設備和中游製造對美依存度高，核心領域國產晶元佔有率多數為0%；相比之下，中游封測和下游終端市場領域對美依存度小，受到影響相對較小。
▲半導體產業鏈受貿易戰影響分化
4、 後貿易戰時期，國內半導體設備廠商的一些變化
設備企業前瞻布局非美國地區零部件采購 。一般來說，半導體設備的零部件分為四大部分。在這四大類中，精密加工件、普遍加工件現在基本沒有制約，通用外購件（包括接頭、氣缸、馬達等）佔比比較小，因此現階段供應管理關注的重點是外購大模塊， 包括設備專用模塊和通用模塊（機械手、泵等）。外購大模塊數量上佔比不高，可能只有10-20%，但價值佔比60-80%；
所以我們講零部件的國產化，主要是講外購大模塊的國產化。預防產業風險和成本控制需要通過對外購大模塊進行供應鏈拓展、批量采購等方式實現。
▲外購大模塊受產業影響風險較大
大部分品類現階段國內基礎差，沒有成熟技術，沒有產品。從進口比例來看，前十大子系統供應商中，美國市場和日本市場佔比最高。設備企業正逐漸將采購鏈條從美國轉移至日本、英國等地區。
▲前十大零部件采購需求佔比及前十大子系統供應商佔比
二、國產化的推動因素
1、 全球半導體行業景氣度有望觸底回暖
理論上看，全球半導體行業具有技術呈周期性發展、市場呈周期性波動的特點 。1998~2000年，隨著手機的普及和互聯網興起，全球半導體產值不斷上升，尤其在2000年增長38.3%；隨著互聯網泡沫的破裂， 2001年全球半導體市場下跌32%；隨後Window XP的發布，全球開始新一輪PC換機潮，半導體市場2002~2004年處於高速增長階段；2005年半導體市場出現了周期性回落， 2008年和2009年受金融危機的影響出現了負增長；
2010年，隨著全球經濟的好轉，全球半導體產值增長34.4%。2011-2012年受歐債危機、美國量化寬松貨幣政策、日本地震及終端電子產品需求下滑影響，半導體銷售增速分別下降為 0.4%和-2.7%；
2013年以來， PC、手機、液晶電視等消費類電子產品需求不斷增加，全球半導體產業恢復增長，增速達 4.8%。2014年全球半導體銷售市場繼續保持增長態勢，增速達 9.9%；2015-2016年，全球半導體銷售疲軟。
2017年，隨著AI晶元、 5G晶元、汽車電子、物聯網等下游的興起，全球半導體行業重回景氣周期。
2018年下半年，受到存儲器價格下降、全球需求疲軟和中美貿易戰的影響，全球半導體發展動力不足。但展望2019年下半年，受益於消費領域、智能手機需求回暖，全球半導體市場發展趨穩並有望實現增長。
2、 上游半導體設備銷售有望隨之向好
數據上看， 2019年全球半導體設備銷售同比負增長， 2020年將大幅反彈 。2018年，全球半導體設備銷售額達645億美元，同比增速高達14%，創下歷史最高；受到多因素影響， 2019年半導體設備廠商短期承壓， SEMI預計2019年全球半導體設備銷售下降18.4%至529億美元。
展望2020年，由於存儲器投資復甦和在中國大陸新建及擴建工廠， SEMI預計半導體製造設備2020年的全球銷售額為588億美元，比2019年增長12％。其中，包括外資工廠在內的對中國大陸銷售將達到145億美元， 預計中國大陸成為半導體製造設備的最大市場。
3、 我國政策、資金、市場環境三面扶持
對標海外：政策支持、資金幫扶、下游產業支撐是推動行業進步不可或缺的幾個方面 。 80年代工業PC時代，日本半導體以存儲器（DRAM為主）為切入口，在日本政府和產業界聯合推動下，吸收美國技術並整合日本工業高質量品控體系，實現IC產品超高可靠性，順利實現趕超美國；
90年代消費電子大潮，韓國半導體在韓國政府和財團的共同推動下，積極開拓高性價比IC產品，帶動亞洲電子產業鏈崛起，實現了長達20多年的持續崛起。而此時的台灣則通過創新的產業模式，從IDM轉為垂直分工，依靠大量投資建成了世界領先的晶圓代工廠台積電和聯電，在技術水平上達到世界頂尖；
▲政策支持、資金幫扶、下游產業支撐是推動行業進步不可或缺的幾個方面
政策：產業政策頻發，彰顯扶持半導體產業決心 。「十二五」期間，政府開始大力支持IC產業發展，先後出台了《國家IC產業發展推進綱要》 和「國家重大科技專項」等政策。其中以2014年發布的綱要最為詳細，被視為國家為IC產業度身定製的一份綱要，明確顯示了政策扶持半導體產業的決心。
2014年9月，國家IC產業基金正式成立。以直接入股方式，對半導體企業給予財政支持或協助購並國際大廠。
目前我國半導體產業的自給率才只有不到15%， 《中國製造2025》 的目標是2020年自給率達40%，2050年達到50% 。
▲根據規劃， 2015-2020年， IC產業產值CAGR達20%以上
資金：截至2018年5月，一期大基金已累計投資70個項目，承諾出資1200億，實際出資1387億 。已實施項目覆蓋設計、製造、封裝測試、設備、材料、生態建設各環節；一期大基金主要投向晶元製造環節，佔全部承諾投資額的67%，目前已經支持了中芯國際、上海華虹、長江存儲等；在設計領域，大基金主要在CPU、 FPGA等高端晶元領域展開投資，占承諾投資額的17%；在封裝測試產業方面，大基金則重點支持長電科技、華天科技、通富微電等項目，占承諾投資額的10%；
相比之下，大基金在裝備和材料環節的投資規模和力度要小很多，但仍然在推進光刻、刻蝕、離子注入等核心裝備抓住產能擴張時間窗口，擴大應用領域。
▲國家大基金資金主要投向集成電路製造環節
資金：大基金二期募資規模2000億左右，加強設備領域投資 。
▲二期大基金將加強設備領域投資
資金：大基金撬動地方基金，集成電路產業正迎來密集投資期 。IC產業屬於資本開支較重的產業，「大投入，大收益；中投入，沒收益，小投入，大虧損」 ； 全球看，每年半導體資本開支接近600億美元，而英特爾、台積電、三星等巨頭每年的資本開支均在100 億美元左右，只憑大基金的支持仍然投入有限； 根據我們的統計，除了規模近1400億的大基金之外，各集成電路產業聚集的省市亦紛紛成立地方集成電路基金，截至到2019年4月，全國有15個以上的省市成立了規模不等的地方集成電路產業投資基金，總計規模達到了5000億元左右。通過大基金、地方基金、社會資金以及相關的銀行貸款等債券融資，未來10年中國半導體產業新增投資規模有望達到10000億元水平。
▲中國各省市開始密集投資布局半導體產業
市場：大陸建廠潮為半導體設備行業提供了巨大的市場空間 。根據SEMI發布的全球晶圓廠預測報告預估， 2017 -2020年的四年間，全球預計新建 62 條晶圓加工線，其中中國大陸將新建26座晶圓廠，成為全球新建晶圓廠最積極的地區，整體投資金額預計佔全球新建晶圓廠的 42%，為全球之最。
市場：大陸半導體資本開支持續增長，拉動半導體設備發展 。當前大陸成為全球新建晶圓廠最積極的地區，以長江存儲/合肥長鑫為代表的的存儲器項目和以中芯國際/華力為代表的代工廠正處於加速擴產的階段，預計帶來大量的設備投資需求。
三、半導體設備市場競爭格局與國產化進度
1、IC製造流程復雜，大多數設備被國外廠商壟斷
晶圓製造（前道,Front-End） :
▲晶圓製造環節具體設備及主要廠商封裝（後道,Back-End ）測試 :
▲封裝測試環節具體設備及主要廠商
全球集成電路裝備市場總體高度壟斷 。特點：技術更新周期短帶來的極強技術壁壘，市場壟斷程度高帶來的極大市場壁壘，以及客戶間競爭合作帶來的極高認可壁壘。因此，集成電路裝備市場高度壟斷，細分市場一家獨大；從分布看，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，全球前十大拿走行業80%的份額；應用材料（美國）、 ASML（荷蘭）、 TEL東京電子、泛林（美國）、科磊（美國）位列前五，前五名拿走68%的份額；前30拿走92%的份額，前20拿走87%的份額。
▲全球IC裝備市場高度壟斷
全球IC製造細分設備市場也高度壟斷 。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； 前三大廠商中，也基本都是一家獨大，第一占據了40-50%的份額。
▲細分設備市場也高度壟斷
我國集成電路裝備市場高端佔比偏小，且大部分為國外廠商 。2018年中國半導體設備市場規模達到131.1億美元，但據中國電子專用設備工業協會統計， 2018 年國產半導體設備銷售額預計為109億元；預計2020年中國半導體設備總市場規模將超1000億。
▲國內廠商規模普遍較小，且大部分在光伏、 LED領域佔比較高
邊際變化：在諸多工藝環節中，開始出現了一些國產廠商 。分地區看，形成三個產業集群：北京：北方華創、中電科集團、天津華海清科(CMP)；上海：上海微電子、上海中微半導體、上海盛美、上海睿勵科學儀器；沈陽：沈陽拓荊、沈陽芯源；
▲主流65-28nm客戶不定量的采購的12類設備清單
▲國內已有9項應用於14nm的裝備開始進入生產線步入驗證
75-80%的資本開支使用在設備投資里，設備投資中的70-80%在晶圓製造環節設備里 。光刻設備、刻蝕設備、薄膜設備（ ALD/CVD 53%、 PVD 47%）佔比最高，分別20-25%、 25%、 20-25%；擴散設備、拋光設備、離子注入設備各占設備投資的5%，量測設備占設備投資的5~10%。
▲晶圓生產線各類設備投資佔比
2、 光刻設備：光刻機是生產線上最貴的機台， ASML全球領先
光刻工藝是最復雜的工藝，光刻機是最貴的機台 。主流微電子製造過程中， 光刻是最復雜、昂貴和關鍵的工藝，占總成本的1/3；目前的28nm工藝則需要20道以上光刻步驟，耗費時間約占整個矽片工藝的40~60%。光刻工藝決定著整個IC工藝的特徵尺寸，代表著工藝技術發展水平；
具體流程： 首先要在矽片上塗上一層耐腐蝕的光刻膠，隨後讓強光通過一塊刻有電路圖案的鏤空掩模板照射在矽片上。被照射到的部分(如源區和漏區)光刻膠會發生變質，而構築柵區的地方不會被照射到，所以光刻膠會仍舊粘連在上面。接下來就是用腐蝕性液體清洗矽片，變質的光刻膠被除去，露出下面的矽片，而柵區在光刻膠的保護下不會受到影響。
光刻機是生產線上最貴的機台，千萬-億美元/台。主要是貴在成像系統（由15～20個直徑為200～300mm的透鏡組成）和定位系統（定位精度小於10nm）。一般來說一條產線需要幾台光刻機，其折舊速度非常快，大約3～9萬人民幣/天，所以也稱之為印鈔機。
ASML占據70-80%市場份額，且領先地位無人撼動 。荷蘭ASML占據超過70%的高端光刻機市場，且最新的產品EUV光刻機售價高達1億美元，依舊供不應求。緊隨其後的是Nikon和Canon。 光刻機研發成本巨大， Intel、台積電、三星都主動出資入股ASML支持研發，並有技術人員駐廠；格羅方德、聯電及中芯國際等的光刻機主要也是來自ASML；
國內光刻機廠商有上海微電子、中電科集團四十五研究所、合肥芯碩半導體等。在這幾家公司中，處於技術領先的是上海微電子，其已量產的光刻機中性能最好的是90nm光刻機。由於技術難度巨大，短期內還是處於相對劣勢的地位。
▲1970年起，光刻機價格每4.4年翻一倍
3、 刻蝕設備：機台國產化率已達15%
國產刻蝕機的機台市場份額已約15% 。工藝流程： 所謂刻蝕，狹義理解就是光刻腐蝕，先通過光刻將光刻膠進行曝光處理，然後通過其它方式實現腐蝕處理掉所需除去的部分。刻蝕可分為干法刻蝕和濕法刻蝕。顯而易見，它們的區別就在於濕法使用溶劑或溶液來進行刻蝕。
刻蝕設備分類： 在8寸晶圓時代，介質（40%）、多晶硅（50%）及金屬刻蝕（10%）是刻蝕設備三大塊；進入12寸後，隨著銅互連的發展，介質刻蝕份額逐漸加大，目前已近50%；
中微半導體的16nm刻蝕機已實現商業化量產並在客戶的產線上運行， 7-10nm刻蝕機設備以達到世界先進水平。截至2018年末，中微半導體累計已有1100多個反應台服務於國內外40餘條先進晶元生產線。目前中微產品已經進入第三代10nm、 7nm工藝（台積電）， 5納米等離子體刻蝕機已經台積電驗證；除中微外，北方華創在硅刻蝕機方面也有突破。
4、 成膜設備：機台國產化率約10-15%
成膜設備分兩大類， 機台市場份額約10-15% 。工藝流程： 在集成電路制備中，很多薄膜材料由淀積工藝形成。主要包括化學氣相 (CVD)淀積和物理氣相淀積 (PVD)兩大類工藝； 一條投資70億美元的晶元製造生產線，需用約5億美金采購100多台PECVD設備； 從全球范圍看， AMAT在CVD設備和PVD設備領域都保持領先；北方華創、中微公司等企業等小有突破：其中北方微電子的PVD可用於28nm的hard mask工藝，並且可以量產；中微兩條線推進CVD，一方面中微應用於LED領域的MOCVD市佔率已經全球領先 ，另一方面投資沈陽拓荊，完善產品線布局。
▲AMAT在CVD設備和PVD設備領域都保持領先
▲總體看， PVD是國產化進展較快的一類設備
5、 檢測設備
半導體中的檢測可分為前道量測和後道測試兩大類 。其中前道檢測更多偏向於外觀性/物理性檢測，主要使用光學檢測設備、各類inspection設備；後道測試更多偏向於功能性/電性測試，主要使用ATE設備及探針台和分選機；從價值量佔比看，前道量測設備也可稱為工藝控制檢測設備，是晶圓製造設備的一部分，占晶圓製造設備投資佔比約10%；後道測試設備獨立於晶圓製造設備，佔全部半導體設備比例約8%。
▲可以簡單把加工過程劃分為前道晶圓製造與後道封裝測試
▲量測設備和測試設備屬於兩個不同環節
前道晶圓量測(Wafer Metrology)主要在wafer製造環節。在晶元製造過程中，為了保證晶圓按照預定的設計要求被加工，必須進行大量的檢測和量測，包括晶元線寬度的測量、各層厚度的測量、各層表面形貌測量，以及各個層的一些電子性能的測量；用到的設備：缺陷檢測設備、晶圓形狀測量設備、 掩膜板檢測設備、 CD-SEM（微距量測掃描式電子顯微鏡）、顯微鏡等。
後道測試主要在封測環節，分為中測和終測 。後道中測（CP， circuit probe），主要在晶元封裝前： 主要是測試整個晶圓片（wafer）上每個芯粒(die)的邏輯。簡單來說， CP是把壞的Die挑出來並標記出來，後續只封裝好的die。這樣做可以減少封裝和測試的成本，也可以更直接的知道Wafer的良率。用到的設備：測試機（IC Tester / ATE）、探針卡（Probe Card）、探針台（Prober）以及測試機與探針卡之間的介面等。
後道終測（FT， final test），主要在晶元封裝後：測試每顆封裝好的晶元（chip）的邏輯。簡單來說， FT是把壞的封裝好的chip挑出來，可以直接檢驗出封裝環節的良率；用到的設備：測試機（IC Tester）、分揀機/分類機（Handler）等。
測試設備三大設備之ATE競爭格局：測試設備包括三大類：測試機、探針台、分選機，其中測試機市場空間佔比過半；全球集成電路測試設備市場主要由美國泰瑞達和日本愛德萬占據，兩者總體合計市佔率超過50%。細分來看，在測試機市場中， SOC測試機、存儲器測試機的市場佔比合計近90%，而愛德萬+泰瑞達的市場份額超過80%；目前國內已經裝配的測試系統主要偏重在低檔數字測試系統、模擬及數模混合測試系統等，領先廠商包括長川科技、華峰測控、上海中藝等。本土廠商在中高檔測試能力部分目前仍十分薄弱，尚無法與國外業者相抗衡（包括愛德萬Advantest、泰瑞達Teradyne、 Verigy、居諾JUNO半導體等）。但目前國產中、高檔測試系統已經研製成功，正進入小批量生產階段。上市公司中，國產廠商長川科技正全面布局數模混合、模擬、數字信號測試機+探針台；精測電子已布局memory ATE和面板驅動IC ATE，期待後續產品出貨。
測試設備三大設備之探針台競爭格局：探針測試台(Prober)是前後道工序之間用於對半導體器件晶元的電參數特性進行測試的關鍵設備，它可以將電參數特性不符合要求的晶元用打點器(INKER)做一明顯標記， 便於在後道工序中及時將其剔除， 這樣就有效地提高了半導體器件生產的成品率，大大降低器件的製造成本。在具體測試的時候，晶圓被固定在真空吸力的卡盤上，並與很薄的探針電測器對准，同時探針與晶元的每一個焊盤相接觸。 電測器在電源的驅動下測試電路並記錄下結果。 測試的數量、順序和類型由計算機程序控制。
一般來說，探針台的單價在百萬級別，遠高於分選機。根據統計，探針台的市場份額約占總測試機+探針台+分選機的市場空間的15-20%左右。以東京電子(TEL)為代表的廠商雄霸全球探針測試設備市場，而國內廠商中，長川科技已有探針台產品布局。
智東西認為，國內集成電路設備的國內自給率僅有 5%左右，在全球市場僅占 1-2%份額，而且，產業鏈中上游核心領域晶元多數佔有率基本為0%。半導體設備進口依賴長期看將嚴重阻礙中國半導體行業的自主發展，國內需求與國內供給的缺口昭示著巨大的國產化空間。集成電路領域對外依賴十分嚴重，現在，集成電路已經成為我國進口金額最大的產品種類，進出口的貿易逆差逐年擴大，逆差增速還在持續提升。但是，在資金、政策、市場環境三方面利好下，市場格局正在發生深刻的變化，希望在未來的5-10年內，半導體行業被「卡脖子」的局面不復存在。