我国半导体设备行业面临的主要问题

全球和国内半导体设备厂最新排名！日本厂商独领风骚，中国大陆厂商厚积薄发。

1、美国Applied Materials（应用材料）美国的应用材料公司从2007年开始就一直占据首位，除2011年被全球最大的半导体光刻设备厂商ASML夺取外，该公司一直保持着领导地位。应用材料公司是材料工程解决方案的领导者，该解决方案用于生产世界上几乎所有新芯片和先进显示器。2019年应用材料的销售额达134亿美元，下滑3.9%。

2、荷兰ASML（阿斯麦）ASML已经逐渐逼近应用材料的市场规模，据ASML财报数据，2019年ASML净销售额为118亿欧元，净收入为26亿欧元。据Statista研究部报道指出，截至2019年，ASML的大部分销售收入来自亚洲，为95亿欧元，而该公司在美国和欧洲、中东和非洲的销售收入分别为20亿欧元和3亿欧元。自2014年至2019年，ASML的总净收入每年都在增长，2014年，这家荷兰跨国公司实现了约59亿欧元的净营收，到2019年，这一数字翻了一番，ASML创造了约118亿欧元的收入。对于ASML而言，2019年是另一次增长之年，主要是由于对DUV和EUV的逻辑需求强劲，其EUV的订单量为62亿欧元，并见证了EUV在大批量生产中的采用。

3、日本Tokyo Electron（东京电子）东京电子的2019年排名与2018年一致，依旧是第三，2019年销售额为95.5亿美元，同比下滑12.5%。东电的产品几乎覆盖了半导体制造流程中的所有工序，主要产品包括：涂胶/显影设备、热处理成膜设备、干法刻蚀设备、沉积设备、清洗设备，封测设备。其中涂胶/显影设备在全球占有率达到87%，在FPD制造设备中，刻蚀机占有率达到七成。

4、美国Lam Research（泛林）2019年LAM的销售额与排名第三的东京电子接近，都在95美元左右，下滑12.2%。对于半导体公司来说，排名第四的LAM research是硅技术路线图的根本推动者，该公司专注于蚀刻，沉积和清洁市场。在过去的几年中，得益于3D NAND不断增加的层数，以及代工厂/逻辑向10/7纳米工艺节点的过渡，这需要更多的多个构图步骤，这些与垂直缩放相关的技术严重依赖于先进的蚀刻和沉积工具，Lam Research在蚀刻和沉积领域的份额不断增长。据悉，Lam有80%的收入和内存芯片有关（固态闪存和DRAM），LAM 的旗舰Kiyo，Vector和Saber产品主要出售给三星电子和台积电等主要客户。

5、美国KLA-Tencor（科天）排在第五位的KLA 2019年的销售额为46.6亿美元，相比去年增长了10%，相比第一梯队，KLA的销售额为前四强的一半左右。不过在当今半导体检测设备市场格局中，KLA是全球绝对王者。据SEMI统计，2018年KLA在前道的检测和测量市场中占比过半、稳居行业第一，堪称半导体检测设备领域王者。KLA长期以来一直主导着检查半导体光掩模和掩模版的设备市场。国际市场上的客户占公司收入的75％以上。2019年2月，KLA以约32亿美元的价格收购了以色列公司Orbotech。通过此次收购，KLA分散了收入基础，并在PCB，FPD，封装和半导体制造领域增加了25亿美元的潜在市场机会。

6、日本Advantest（爱德万测试）日本的爱德万测试排在第六位，2019年其销售额为24.7亿美元，下滑了4%。从1972年爱德万正式跨足半导体测试领域，经过40多年的发展，公司已经成为全球后道检测设备的领先企业。在存储器测试台细分市场领域，爱德万以40%的市占率长期位居全球首位。爱德万测试的主要产品包括自动化测试设备、SoC测试系统、内存测试系统、机电一体化测试系统等。爱德万测试研发出了日本多个“第一款”测试设备，开创了日本测试界的先河。

7、日本Screen Semiconductor Solutions在全球半导体清洗设备中具有较高占比的SCREEN依旧保持与2018年同样的排名，排名第七。SCREEN的销售额与爱德万测试接近，为22亿美元，比去年下降了1.2%。日本的SCREEN是世界上唯一生产线图像制版器材、电子原件制造设备的综合制造厂商，创立于1943年。早在2008年SCREEN就占据涂布机/显影机，湿法蚀刻机和抗蚀剂剥离剂的LCD制造设备市场的全球最大的份额。2009年SCREEN在单晶圆清洗系统中获得了全球60％以上的份额。

8、美国Teradyne（泰瑞达）排名第八的Teradyne（泰瑞达）公司是唯一能够覆盖模拟、混合信号、存储器及VLSI器件测试的设备提供商。泰瑞达2019年的销售额比去年增长了4.1%，达到15.5亿美元。2019年公司的测试台市占率全球居首，又是SoC测试台的绝对龙头。Teradyne将制造业中最关键的两个要素自动化：重复的手动任务和电子测试。在可靠性和性能至关重要的市场中，Teradyne的自动测试设备（ATE）可以加快新电子产品的上市时间。

9、日本Hitachi High-Technologies（日立高新）在SEM测长等方面的设备中占有优势的日立高科的排名提升到TOP9。日立高科与泰瑞达的销售额也非常接近，为15.3亿美元，同比上升9.3%。日立高科所提供的半导体制造设备主要有干蚀刻系统、CD-SEM和缺陷检查。日立高科技42%的销售额来自日本。日立拥有该公司近52%的股份。

10、荷兰ASM International（先域）ASM international（ASMi）也由2018年第13名提升到第10名，其2019年销售额为12.6亿美元，是前十五家增长较多的一家企业，比去年增长了27.2%。ASMi是晶圆加工半导体加工设备的领先供应商。它是一家全球性公司，位于14个国家/地区。ASMi率先在工业上使用了许多成熟的晶圆加工技术，包括光刻，沉积，离子注入和单晶圆外延。近年来，ASMi将原子层沉积（ALD）和等离子增强原子层沉积（PEALD）从研发一直带到了先进制造商站点的主流生产。

11、日本Nikon（尼康）最亮眼的要数尼康，2018年从事曝光设备的尼康还在TOP15之外，而在2019年一跃成为TOP11，在TOP15中尼康的进步最大！2019年尼康的销售额达到12亿美元，相比2018年实现了翻倍增长，高达117.8%。尼康成立于1917年，最早通过相机和光学技术发家，1986年推出第一款FPD曝光设备，如今业务线覆盖范围广泛。

12、日本Kokusai Electric（国际电气）此外，擅长于热处理等设备的国际电气（Kokusai electric）销售业绩下滑了23.5%，排名也从2018年的第九位跌落至12名。2019年7月，据彭博社报道，美国应用材料同意以约2500亿日元（合22亿美元）的价格从KKR＆Co手中收购Kokusai Electric。Kokusai Electric将作为Applied公司半导体产品部门的业务部门运作，并将继续将总部设在东京。Kokusai专注于批处理或并行处理许多晶圆，特别是对于存储晶圆。据介绍，其主要客户包括三星电子公司，台湾半导体制造公司和英特尔公司。KOKUSAI ELECTRIC原本就是日立国际电气，并与日立High Technology共同在日立集团下开展半导体设备的竞争。但是，随着日立制作所的业务集中、筛选，在2017年作为非核心业务被出售给了美国的私募基金（Private Equity Fund）――Kohlberg Kravis Roberts（KKR），正式脱离日立集团。此外，KKR把原本在日立国际电气集团中承担半导体生产设备和成膜工艺技术的资产进行汇总，于2018年6月成立了新的组织――KOKUSAI ELECTRIC。据英国Financial Times（中文名《金融时报》）2019年2月3日的报道称，KKR正在讨论要把KOKUSAI ELECTRIC的一部分半导体设备业务（或者全部业务）出售给中国的大型企业和中国政府联合的基金组织，以获得利益。但是，由于美国及日本政府的反对，据业界相关人员透露，这次出售应该不会成功。

13、日本Daifuku（大幅）从事于半导体搬运系统的Daifuku（大福）相比2018年增长了13.9%，提升了一个名次，排名第13。大福与国际电气的销售额也比较接近，都在11亿美元左右。大福的洁净室存储、搬运系统被广泛应用于半导体、液晶等平板显示器制造行业，在许多世界著名企业均有销售。大福此前发布了2019年三个季度的财务数据，其订单、销售和营业收入主要是由于其在半导体和平板显示器部门的投资减少。

14、新加坡ASM Pacific TechnologyASM是ASM International NV集团的一部分，该集团还包括ASM Pacific Technology（ASMPT）。ASMPT在15家公司中跌幅最大，2019年销售业绩下滑了24.3%，销售额为8.9亿美元。由去年的第11位降落到第14位。ASMPT成立于1975年，总部位于新加坡，自1989年以来在香港联合交易所上市，也正因此，VLSI将其看做是中国的设备厂商。ASMPT是用于晶片组装和封装以及表面安装技术的半导体工艺设备的领先供应商，也是世界上唯一一家为电子制造过程中所有主要步骤提供高质量设备的公司，这些设备从用于芯片互连的载体到芯片组装和封装再到SMT。

15、日本Canon（佳能）在FPD曝光设备领域，尼康和佳能两家日本厂商占据主要地位，两家也在不断抢食FPD设备市场。据了解，佳能在生产电视机显示屏方向的大型面板的曝光设备方面实力雄厚，而尼康的曝光设备则在用于智能手机显示屏的中小型面板方面更具有优势。佳能在2019年半导体设备厂商销售额排名跟去年一样，都排在第15，不过其销售额远低于尼康，仅为6.9亿美元，比去年下滑9.5%。

我国半导体设备行业面临的主要问题

1、 研发投入有限，技术差距追赶缓慢。近年我国半导体设备虽已取得长足进步，在各个领域已经实现 0 的突破，但是整体 研发投入相对海外依然较低，此外先进工艺节点的不断推进，使得国内的技术追赶之路困难重重。企业虽然持续加大研发力度，但随着摩尔定律演进，越先进的工艺 制程研发成本就越高，能投入资金跟上脚步的半导体设备厂商已经越来越少，无形 中增加了技术追赶的难度。解决方案：技术难点的攻克可以通过国家重大专项的推进完成，企业和政府共同承 担高端设备的技术攻克，减轻企业端的研发投入压力，同时继续鼓励国内新建晶圆 厂推动设备的国产化替代，给国内半导体设备厂商试错与提升的机会。针对不同的半导体设备制定国产化替代节点时间，对企业研发投入进行补贴，并积极利用国内 各种融资途径扩大规模。

2、高端人才引进不足，核心人才流失，后备人才不足人才已经成为中国半导体设备产业成长的瓶颈点，半导体人才的培养是一个漫长的 过程，尤其是在先进工艺、先进技术方面，更是花钱可能也达不到效果的。行业人 才薪资相比海外偏低，保证新进人才是延续强劲成长、打破半导体设产业成长瓶颈的关键。2018 年全国本硕博毕业生数量超过800 万人，但集成电路专业领域的高校毕业生中只有 3 万人进入本行业就业。积极通过人才引进，股权激励，政府补助等方式进行高端人才的引进，政府牵头推进半导体行业的人才培养，通过产学研结合的方式，同时对半导体行业人才的住房 等问题上进行政策倾斜。

3，科学布局，政府引导合理规划集成电路产业发展的初期必须由政府来主导，当前集成电路的产业投资主体分散， 管理主体也非常分散，这对产业发展非常不利。到了目前阶段，制定规划，确立战 略，科学布局，制定政策可能非常重要。政府要管理，但不能管理过度。管理一过度就管死，条条框框增多，政策多门，可能导致效率低下。5.半导体材料现状、问题及应对措施半导体材料产业分布广泛，门类众多，主要包括晶圆制造用硅和硅基材、光刻胶、高纯化学试剂、电子气体、靶材、抛光液等。以半导体产业链上下游来分类，半导体材料可以分为晶圆制造材料和封装材料。2016 年全球晶圆制造材料和封装材料市场规模分别为 247 亿美元和 196 亿美元。我国是全球最大的半导体消费国，也是全球最大的半导体材料需求国。2016 年全球半导体材料市 场规模为 443 亿美金，其中中国大陆市场销售额为 65 亿美金，占全球总额的 15%，超过日本、美国等半导体强国，仅次于台湾、韩国，位列全球第三。同半导体设备等配套设施一样，我国半导体材料也面临着自给率不足、规模小、高端占比低等问题。与国外企业相比，我国半导体材料企业实力较弱，但随着 国家政策的支持、国内企业研发和产业投入增加等，各种材料领域均已取得突 破，在逐步实现部分国产替代。

下面我们集中就几种核心的半导体原材料的现状、面临的问题以及应对措施进行分析。

1、硅片：硅单晶圆片是最常用的半导体材料，是芯片生产过程中必不可少的、成本占比最高的材料。制造一个芯片，需要先将普通的硅原料制造成硅单晶圆片，然后 再通过一系列工艺步骤将硅单晶圆片制造成芯片。从市场规模上来看，2016 年 全球半导体硅片市场规模为 85 亿美元，占半导体制造材料总规模比重达 33%；2016 年国内半导体硅片市场规模为 119 亿元人民币，占国内半导体制造材料 总规模比重达 36%。无论是全球还是国内市场，硅片都是半导体制造上游材料中占比最大的一块。全球最大的 5 家厂商（主要是德国及日本厂商）几乎囊括了全球 95%的 300mm 硅晶圆片、86%的 200mm 硅晶圆片和 56%的150 mm 及以下尺寸 硅晶圆片。这一领域主要由日本厂商垄断，我国 6 英寸硅片国产化率为 50%， 8 英寸硅片国产化率为10%，12 英寸硅片尚未量产，完全依赖于进口。2017 年全球的集成电路硅片企业中，日本信越化学份额 28%，日本 SUMCO 份额 25%，台湾环球晶圆份额 17%，德国 Siltronic 份额15%，韩国 LG 9%。这五 家合计占了全球的 94%的份额。

2、光刻胶：半导体光刻胶的市场较大，国产替代需求强烈。2015 年中国光刻胶市场的总 需求为 4390 吨，为 2007 年的 5.7 倍，目前半导体光刻胶的供应厂商要集中 在美国、日本、欧洲以及韩国等地。中国的光刻胶供应厂商多集中于 PCB 光 刻胶、LCD 光刻胶等低端领域。当前国内能够生产半导体光刻胶的厂商有北京科华微电子和苏州瑞红等。

3、靶材：高纯溅射靶材主要是指纯度为 99.9%-99.9999%（3N-6N 之间）的金属或非金 属靶材，应用于电子元器件制造的物理气象沉积（PVD）工艺，是制备晶圆、面 板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。溅射是制备薄膜材料的主要技术 之一，它利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚集而形成高速的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离 开固体并沉积在基底表面，被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料，称为 溅射靶材。在晶圆制作环节，半导体用溅射靶材主要用于晶圆导电层及阻挡层和金属栅极的制作，主要用到铝、钛、铜、钽等金属，芯片封装用金属靶材于晶圆制作类 似，主要有铜、铝、钛等。

4、湿电子化学品湿电子化学品（Wet Chemicals）指为微电子、光电子湿法工艺（主要包括湿法刻蚀、湿法清洗）制程中使用的各种电子化工材料。湿电子化学品按用途可分为通用 化学品（又称超净高纯试剂）和功能性化学品（以光刻胶配套试剂为代表）。其中超净高纯试剂一般要求化学试剂中控制颗粒的粒径在 0.5µm 以下，杂质含量低 于 ppm 级，是化学试剂中对颗粒控制、杂质含量要求最高的试剂。功能湿电 子化学品是指通过复配手段达到特殊功能、满足制造中特殊工艺需求的配方类或复配类化学品。功能性湿电子一般配合光刻胶用，包括显影液、漂洗液、剥 离液等。2016 年全球湿电子化学品市场规模约为 11.1 亿美元。湿电子化学 品作为新能源、现代通信、新一代电子信息技术、新型显示技术的关键化学材 料，其全球市场规模自 21 世纪初开始快速增长。根据 SEMI 数据显示， 2016 年全球湿电子化学品市场规模约为 11.1 亿美元。应对措施：随着我国半导体产业制造能力的提升，配套原材料的国产化继续提上日程。集成电路对原材料纯度等要求非常高，因为集成电路产品的价值非常高，导致原 材料供应商的选择非常严谨。我们建议对半导体原材料产业加大资源、人力等 投入的同时，可以在政策方面对下游制造企业使用国产化原材料进行补贴，推动下游企业与上游原材料企业共同进步，进口实现产业链的全国产化。同时在 新材料研发方面，国家在政策上给相关企业、人才等给予引导和支持。

责任编辑：lq