半導體行業(yè)歷來有一代設備、一代工藝、一代產(chǎn)品的說法，設備始終走在工藝和產(chǎn)品的前面，因此半導體設備行業(yè)被視作芯片制造的基石，是半導體行業(yè)的基礎和核心。

我認為設備的國產(chǎn)化率和技術節(jié)點是國產(chǎn)半導體設備兩個最核心的指標，國產(chǎn)化率衡量當下的發(fā)展現(xiàn)狀，技術節(jié)點決定未來的市場空間。

半導體設備最新國產(chǎn)化率

國產(chǎn)化率是難以精確統(tǒng)計的，判斷國產(chǎn)化率，我們主要通過國內(nèi)晶圓廠公開的招標數(shù)據(jù)進行測算，這些數(shù)據(jù)是有很強的代表性。

晶圓廠半導體設備招標總體情況：

設備三大件，光刻、刻蝕和薄膜沉積占半導體設備的市場份額超過60%，今年總的招標數(shù)超過440臺，其中光刻機招標20臺，刻蝕機170臺，薄膜沉積設備招標254臺。

檢測、清洗、拋光研磨、離子注入等設備合計招標556臺，總的前道設備招標數(shù)剛好1000臺，這是晶圓廠半導體設備公開招標的總體情況。

招標的晶圓廠和IDM主要有長江存儲、中芯紹興、華虹半導體、華力微電子、華潤微、積塔半導體等等，其中長江存儲的前道設備招標數(shù)是最多的，達到了365臺，具有代表性，而大廠中芯國際公開的信息比較少，所以參考意義不大。

從中標的設備公司來看，北方華創(chuàng)的所有產(chǎn)品線合計中標132臺。此外，中微公司中標6臺，其中5臺干法刻蝕，1臺MOCVD，芯源微涂膠顯影設備中標9臺，盛美半導體中標13臺清洗機，上海微電子中標1臺光刻機，屹唐半導體中標18臺去膠設備。

通過以上的晶圓廠招標和設備廠中標數(shù)據(jù)，我們從國內(nèi)主要的12寸晶圓產(chǎn)線以及主要晶圓廠兩個角度來看國產(chǎn)化率的變化。

12寸晶圓產(chǎn)線國產(chǎn)化率

統(tǒng)計在內(nèi)的長江存儲、華虹無錫、合肥晶合、上海華力二期4條12英寸晶圓產(chǎn)線的國產(chǎn)化率大致如下：

其中長江存儲最高，超過15%，合肥晶合最低，國產(chǎn)化率3%，這四條12英寸生產(chǎn)線的整體國產(chǎn)化率約13%。

從具體的設備來看，4條產(chǎn)線國產(chǎn)化程度最高的是去膠設備，國產(chǎn)化率達到82%，拋光研磨、清洗設備、熱處理、刻蝕機和PVD的國產(chǎn)化率均在20%以上。

從數(shù)據(jù)來看，12種細分設備有6種國產(chǎn)化率在20%以上，看上去是不錯的數(shù)據(jù)，但是，價值量最高的光刻機、刻蝕機、薄膜沉積國產(chǎn)化率總體很低，刻蝕機情況稍微好一點，總體達到20%的國產(chǎn)化率。

薄膜沉積雖然PVD達到20%，但PVD只占薄膜沉積設備市場的20%，而市場更大的CVD，國產(chǎn)化率只有3%，光刻機現(xiàn)在只能說勉強的零突破。

我們設備的國產(chǎn)化目前主要集中在價值量相對較低的部分設備，而價值量高的設備，國產(chǎn)化率不樂觀。

晶圓廠的國產(chǎn)化率

我們從統(tǒng)計在內(nèi)的晶圓廠的國產(chǎn)化率來看，長江存儲的設備國產(chǎn)化率穩(wěn)步提高，占比越來越大，今年已經(jīng)超過20%；國產(chǎn)化率最高的是上海積塔半導體，國產(chǎn)化率達到46%，今年提升12.7個百分點，今年國產(chǎn)化率相對較低的是上海華力和中芯紹興，相對歷史數(shù)據(jù)有所下滑。

其中長江存儲的招標數(shù)最大，今年招標數(shù)占已公布招標總數(shù)的36%，具有很強的代表性，總的來看，晶圓廠的設備國產(chǎn)化率在逐步提升。

國產(chǎn)半導體設備的技術節(jié)點

芯片制造主要的八種設備中，除光刻機以外的其它設備基本上都推進到28nm節(jié)點，其中刻蝕、熱處理和離子注入的部分設備技術節(jié)點已經(jīng)突破了14nm，甚至推進到7nm、5nm。

從技術節(jié)點看，我們國產(chǎn)設備跟國際最先進的設備代差約為3-4代，等到更先進的光刻機出來之后，理論上我們似乎能夠得出結論，28nm及以上的成熟工藝，可以實現(xiàn)全國產(chǎn)替代。

但實際差距會比理論上來得更大，因為圖表中的數(shù)據(jù)只能說產(chǎn)品觸及到了28nm，但產(chǎn)品豐富程度，滿足不同的應用，實現(xiàn)里28nm還有不小距離。

以刻蝕機為例，長江存儲已經(jīng)公告中標的，涉及刻蝕工藝類別就多達80-90種，而中標最多的拉姆研究，僅刻蝕機一個品類，供應的設備多達40種不同工藝。

雖然說國產(chǎn)廠商華創(chuàng)主攻硅刻蝕和金屬刻蝕，中微主攻介質刻蝕，且都取得了突破，但從中標數(shù)據(jù)來看，華創(chuàng)和中微的產(chǎn)品線跟拉姆研究還有不小的差距，雖然技術節(jié)點滿足，但產(chǎn)品相對比較單一。

國外的設備商像設備超市，國內(nèi)的設備商像商店，這是技術節(jié)點以外產(chǎn)品線的差距。

此外，國內(nèi)半導體設備廠商與外國巨頭在營收和研發(fā)投入方面差距很大。

以應用材料為例，近十年來每年的研發(fā)投入保持在營收的15%左右， 2019 財年研發(fā)投入約133.5億人民幣，而北方華創(chuàng)2020年研發(fā)投入6.7億元，營收60.56億元，應用材料同期營收約1118億人民幣。

這兩年我們也看到國產(chǎn)半導體設備廠商通過定增募資積極擴產(chǎn)，加大研發(fā)投入，追趕國際巨頭，今年上半年，北方華創(chuàng)研發(fā)投入14.96億元，同比增加308%。

結語

客觀來說，國產(chǎn)設備廠商在規(guī)模、技術、研發(fā)投入方向跟國外巨頭有不小的差距，國產(chǎn)化率在提高，但并沒有大多數(shù)人想象得那么快，目前僅為15%左右。

不過，我們也看到很多積極的變化，國家在產(chǎn)業(yè)政策、資本市場、專業(yè)人才方面的大力支持，通過合理的布局，國內(nèi)半導體設備行業(yè)逐漸形成了產(chǎn)業(yè)閉環(huán)和小的生態(tài)，所有的設備都有公司在做，內(nèi)部競爭相對較小。

總的來說，國產(chǎn)替代是一條道阻且長的路，需要持續(xù)投入，步步為營，穩(wěn)步向前，真正實現(xiàn)國產(chǎn)替代還需要更多時間。