半導體需要的設備比較繁雜，在晶圓制造中，由于光刻、刻蝕、沉積等流程在芯片生產過程中需要20到50次的反復制作，是芯片前端加工過程的三大核心技術，其設備價值也最高，但半導體制造設備遠遠不止這些，本文將一一比較國產化設備與世界主流設備的差距，以及替代的可能性。本文資料大多來源于上市公司公告以及研報，僅作為參考。

　　單晶爐：單晶爐是硅棒生長的核心設備，目前主流單晶爐熱屏內徑達 300mm，可生產 240mm 直徑硅棒。進口單晶爐商家包括美國林頓晶體技術公司、日本菲洛泰克株式會社、德國普發拓普股份公司；國內單晶爐在 8 英寸領域已逐步實現國產化， 12 英寸領域實現小批量供應，代表企業包括晶盛機電（300316.SZ）、南京晶能、北方華創（002371.SZ）、京運通（601908.SH）、西安理工晶體等。南京晶能則率先實現 12 英寸直拉單晶爐的國產化，晶盛機電也能小量生產，但有業內消息稱，南京晶能、晶盛機電兩家廠商的12英寸半導體單晶爐在上海新昇生產線上的效果不算太理想，所以仍然有待進一步提升國產化。

 

　　滾磨機：進口廠商主要有日本東京精機工作室；國內滾磨機的制造廠商主要有晶盛機電（300316.SZ）、京儀世紀等。

 

　　切片：內圓切割機方面，進口廠商主要為日本東京精密，多線切割機方面，進口廠商主要有日本小松株式會社（NTC）、瑞士 SlicingTech 公司；國內中電科 45 所均有所布局。但是切片機對精度控制和穩定性有很高的要求，目前技術差別較大，大多數依賴進口。

 

　　磨片及倒角：倒角機方面，國外品牌主要為日本東京精密以及日本 SPEEDFAM；國內暫無大批量生產廠商。研磨機方面，國外廠商主要包括日本 SPEEDFAM、日本浜井（HAMAI）、德國萊瑪特·奧爾特斯、美國 PR HOFFMAN、英國科密特（kemet）等；國內主要廠商有晶盛機電（300316.SZ）、宇晶股份（002943.SZ）及赫瑞特等。雙面磨片機方面，國外主要廠商為日本光洋（Koyo）等；國內暫無規模化生產廠商。單面磨片機方面，國外主要廠商主要包括日本迪斯科（Disco）、日本光洋（Koyo）、日本岡本機械（Okamoto）以及美國 Revasum 等；國內廠商主要是中電科電子裝備有限公司。

 

　　拋光機：國外廠商主要有日本SPEEDFAM、日本不二越機械公司（FUJIKOSHI）、美國 PR HOFFMAN 以及德國萊瑪特·奧爾特斯，國內廠商包括中電科 45 所、晶盛機電（300316.SZ）及赫瑞特等。

 

　　硅片清洗機：國外廠商主要包括日本創新（JAC）、美國 Akrion、美國 MEI 以及韓國 Global Zeus，國內廠商如北方華創（002371.SZ）、中電科 45 所等。

 

　　臥式爐/立式爐/RTP 等熱處理設備：國內150mm以下擴散設備基本自給自足；300mm以上立式爐仍主要依賴進口，僅有北方華創（002371.SZ）可批量供應；RTP 以進口為主。在尺寸小于 150mm 的IC 制造領域，我國的擴散設備基本能實現自給自足，國內知名的設備廠商有北方華創（002371.SZ）、中電科 48 所等。在 300mm 的 IC 制造領域，立式爐仍主要依賴進口，國外廠商有東京電子(TEL)、日立國際(HKE)等，國內只有北方華創（002371.SZ）能夠批量供應。北方華創（002371.SZ）的氧化爐目前已供應給中芯國際、華力微電子、長江存儲等廠商使用。在 RTP 設備方面，目前芯片生產線上普遍采用美國的應用材料、 Axcelis Technology、 Mattson Technology 和 ASM 的設備（約占90%的市場份額），國內發展相對滯后。

 

　　光刻機：荷蘭的 ASML，市占率超過 80%，在光刻機領域處于完全壟斷的地位。除 ASML 以外，日本佳能、尼康也是國外知名的光刻機生產商。ASML 可以覆蓋所有檔次光刻機產品，尼康、佳能的產品分別僅停留在了 28nm 和 90nm 的節點上。國內集成電路產業起步較晚，在光刻機制造領域與國際差距巨大。上海微電子，已實現 90nm 節點光刻機的量產，28nm節點的光刻機也將于明年交付。

　　勻膠顯影設備：國外廠商主要有日本的東京電子（TEL）、DNS，以及德國的蘇斯等，其中 TEL 在高端產品領域占據主要的市場份額。芯源微（688037.SH）在國內的高端封裝、LED 制造等領域占有主要的市場份額，在前道高端設備方面已達國際先進水平，逐步具備了進口替代能力。

 

　　刻蝕機：美國和日本在刻蝕設備制造領域處于領先地位，代表廠商包括美國的泛林和應用材料，日本的東京電子和日立。國內的中微公司（688012.SH）達到國際一流水平，已經打入臺積電的供應鏈中，北方華創（002371.SZ）的硅刻蝕機進入中芯國際等多條生產線的先進工藝中進行大規模生產，并在 14nm 核心工藝技術上取得了重大進展，金屬刻蝕機已批量應用于 8 英寸集成電路生產線。

 

　　薄膜沉積設備：美國、歐洲和日本在薄膜沉積設備領域處于領先地位，主要廠商包括美國的應用材料、泛林，荷蘭的先進半導體材料(ASM)，日本的東京電子(TEL)等。國內在薄膜沉積領域已有長足進步，北方華創（002371.SZ）自主開發的系列 PVD 設備已經用于 28m 生產線中，用于 14m 工藝的 PVD 設備實現重大進展;沈陽拓荊和北方華創（002371.SZ）的 PECVD 設備也在芯片及 MEMS 生產線上得到應用。

 

　　離子注入機：國外主要廠商有美國SPIRE和ISM Tech.，英國AEA Industrial Tech.、Tec Vac 和 Tech-Ni-Plant，法國 Nitruvid 和 IBS，西班牙的 INASMET 和 AIN，德國MAT，丹麥 DTI Tribology Centre 等；國內生產線上使用的離子注入機多數依賴進口，中電科電子裝備有限公司、中電科 48 所、上海凱世通也能提供少量產品。電科裝備在國內廠商中擁有絕對優勢。

 

　　CMP拋光機：美國和日本在 CMP 設備制造領域處于領先地位，生產廠商主要包括美國的應用材料和日本的荏原機械，兩家企業占據全球 98%的市場份額，呈現高度壟斷的競爭格局。國內 CMP 設備的主要研發生產單位有天津華海清科和中電科 45 所，其中華海清科的設備已在中芯國際生產線上試用，中電科 45 所 8 英寸設備已進入中芯國際生產線進行工藝驗證，12 英寸設備也在研發當中。

 

　　清洗機及濕法刻蝕設備等剝離設備：高端清洗機市場仍以國外為主，日本的迪恩士（DNS）、東京電子和美國的泛林（Lam Research）三家企業占據了單圓片濕法設備 70%以上的市場份額。國內清洗設備包括北方華創（002371.SZ）、盛美半導體以及至純科技（603690.SH），其生產的清洗機已經大批量替代進口，其中盛美半導體是國內唯一進入 14nm 產線驗證的清洗設備廠商，技術上已具備國際競爭力。

 

　　封裝設備：各類封裝設備市場呈寡頭壟斷格局，如日本 Disco 壟斷了全球 80%以上的封裝關鍵設備減薄機和劃片機的市場。根據電科裝備資料，我國傳統封裝設備國產化率整體上卻不超過 10%，但先進封裝設備的國產化率逐步提高，封裝用光刻機、刻蝕機、植球機等整體超過 50%。

 

　　測試設備：在工藝檢測、晶圓檢測及終測中，國內企業主要涉足在后兩者。在工藝檢測領域，國外廠商 KLA-TENCOR、應用材料、日立占據 70%以上的市場份額。在測試機領域，國內市場也主要被國外企業瓜分，泰瑞達、愛德萬測試、Cohu 占據90%以上的份額，國內廠商華峰測控（688200.SH）、長川科技（300604.SZ）經過近幾年的迅速發展已初具規模，實現了部分進口替代。