北方华创获2亿补贴，中国半导体设备与国际差距还有多远？

5月22日， 北方华创 发布公告，公司及全资子公司北京北方华创微电子装备有限公司收到 国家科技重大专项 地方政府配套资金 2.0978亿元， 该资金由北京市经济和信息化委员会通过北京电子控股有限责任公司拨付。

北方华创是半导体国产设备龙头供应商，已经先后完成了 12 英寸集成电路制造设备90-28nm等多个关键制程的攻关。目前拥有 刻蚀机、PVD、CVD、氧化炉、扩散炉、清洗机 等设备产品，其中很多设备已在65-28nm制程批量化应用，部分设备已进入 14nm 制程工艺验证环节。

设备行业与半导体行业整体市场密切相关。 2017年全球半导体销售额为4122亿美元，预计5G通讯、人工智能、物联网、汽车电子等新兴需求将助推半导体行业增长。 近几年全球半导体产业逐步向中国市场转移，目前中国半导体市场需求已经成为了全球半导体行业增长的主要动力。

晶圆厂的大幅投建，极大地增加了半导体设备需求。 根据目前已披露的晶圆厂投建规划，2017年及以后累积有超过20个新的晶圆厂投产。在2017-2020年已明确规划的投建项目，对应投资额达到约1083亿美元，2020年以后潜在的投资额有约1500亿美元，2017年及以后累积的投资额超过2500亿美元。晶圆厂的投资中，半导体设备占比约60-70%。则2017-2019年国内对应的半导体设备需求累积约650-750亿美元，平均每年需求为217-250亿美元，考虑潜在投资规划， 则2017年以后半导体设备需求累积约1500-1700亿美元。

根据国际半导体产业协会（SEMI）统计，2017年全球半导体设备销售金额达559亿美元，大幅增长35.6%，其中韩国超越中国台湾成为全球最大半导体设备市场，中国大陆排名第三。预计2018年全球设备销售金额将继续增长7.5%，达到601亿美元，中国大陆将超过中国台湾排名第二。 逐渐变大的市场需求，对于国产设备厂商来说是一个好机会。

半导体集成电路的生产主要包含 单晶硅片制造 和 集成电路制造 两大部分。集成电路制造需要经过晶圆处理、封装测试等流程，包括外延氧化、CVD镀膜、光刻、刻蚀、离子注入、封装、测试等环节，对应主要设备包括 外延炉、氧化炉、CVD设备、光刻机、显影机、刻蚀设备、离子注入机、封装设备、测试机等。

根据销售额来看，目前国内排名前十的设备厂商有 中电科电子装备集团有限公司、浙江晶盛机电股份有限公司、深圳市捷佳纬创新能源装备股份有限公司、北方华创科技集团股份有限公司、中微半导体设备（上海）有限公司、上海微电子装备有限公司、天通吉成机器技术有限公司、盛美半导体设备（上海）有限公司、北京京运通科技股份有限公司、格兰达技术（深圳）有限公司。

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中电科电子装备集团有限公司， 隶属于中国电子科技集团，主要产品是 离子注入机、 CMP（化学机械抛光机）、键合机、封装设备。其中离子注入机是集成电路制造至关重要的核心装备，主要是将粒子注入到半导体材料中，从而控制半导体材料的导电性能，进而形成PN结等集成电路器件的基本单元。

中电科电子装备集团有限公司是目前国内 唯一 一家集研发、制造、服务于一体的离子注入机供应商。2016年电科装备推出了满足高端工艺的新机型45-22nm低能 大束流离子注入机， 并且于2017年在中芯国际产线进行验证，验证通过后，将会批量出货。中电科电子装备集团有限公司董事长、党委书记刘济东强调， 电科装备自主研发的离子注入机打破了高端市场被美日垄断的局面，打造了离子注入机国产品牌。

浙江晶盛机电股份有限公司， 成立于2006年12月，是一家专注于高端半导体装备和LED衬底材料制造的高新技术企业。目前已经开发出具有完全自主知识产权的全自动单晶炉、多晶铸锭炉、区熔硅单晶炉、蓝宝石炉。在半导体产业 实现8-12英寸大硅片制造用晶体生长及核心加工装备的国产化。

深圳市捷佳纬创新能源装备股份有限公司， 以光伏生产设备为主要业务，主要生产 制绒设备、扩散设备和清洗设备。

北方华创科技集团股份有限公司 是由北京七星华创电子股份有限公司和北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司于2016年战略重组而成，是目前国内集成电路高端工艺装备的优质供应商。关于北方华创的介绍在文章开头已经提到。

中微半导体设备（上海）有限公司， 成立于2004年，由 尹志尧博士代领的海归人才创办，尹志尧博士曾在美国应用材料公司任职13年，专注于 等离子体刻蚀设备 的研发。

中微半导体是国内技术领先的高端芯片设备企业，也是国家大基金成立后投资的首个企业。其推出的 芯片介质刻蚀设备 已打入全球顶级企业台积电的7nm、10nm量产线，并占据了中芯国际50%以上的新增采购额。

2015年，美国商务部更因中微半导体提供的“有相当数量和同等质量”的刻蚀机产品，取消对华出口刻蚀设备的限制。公司未来将有望成长为国内半导体产业发展的一把利剑。

虽然目前国内半导体设备产业与国际龙头AMAT、ASML等存在差距，然而从以上五家国内半导体设备厂商的发展和成绩，以及快速增长的下游需求拉动力来看，未来国内半导体设备产业将会有一个大的飞跃。

根据2016年营收情况排名，全球前十大晶圆制造设备供应商有Applied Materials、Lam Research、ASML、Tokyo Electron、KLA-Tencor、Screen Semiconductor Solutions、Hitachi High-Technologies、Nikon、Hitachi Kokusai、ASM International.

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根据以上表格，可以看出全球半导体设备厂商前十集中在美国、日本和荷兰，中国半导体设备厂商并未上榜。 可见未来国内半导体设备行业还有很远的路要走。

谈论半导体设备的时候，大家一定会想到光刻机，今天我们就以光刻机为例，了解一下目前全球半导体设备市场的部分情况。

半导体设备是一个技术壁垒极高的行业，其中光刻机又是难度最高、要求最精密的设备，其价格也最为昂贵。 常用的光刻机是掩膜对准光刻，所以叫 Mask Alignment System。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。其中以光刻工序最为关键，因为它是整个集成电路产业制造工艺先进程度的重要指标。

目前全球半导体前道用光刻机的生产厂商有4家，分别是ASML、Nikon、Canon和上海微电子（SMEE），其中尤其以ASML为佳，一家独占7成的市场。2017年全球光刻机总出货294台，ASML出货198台，Nikon出货27台，Canon出货70台。目前全球知名厂商都是ASML的客户，包括Intel、Samsung、TSMC、SK Hynix、UMC、GF等等全球一线公司。

其中EUV光刻机方面，ASML占有率100%。 EUV是目前最先进的光刻机，也是唯一能够生产7nm以下制程的设备，因为它发射的光线波长仅为现有设备的十五分之一，能够蚀刻更加精细的半导体电路。从2019年半导体芯片进入 7nm 时代开始（现在我们处于 10nm 时代），EUV 光刻机是必不可少的半导体生产设备。

据芯师爷了解，ASML 计划在2018年生产20台 EUV 光刻机，其中台积电预定了10套，三星6套，英特尔3套。 近日消息，中芯国际耗资1.2亿美元向 AMSL

订购了一台 EUV光刻机，将会在2019年交付。根据以上数据，可以看出 ASML 2018年 EUV光刻机产能已经被预订一空。

只从光刻机来看，荷兰ASML占领了绝大部分市场份额，而从整体半导体设备来看，美国占领大头，接近37%，日本占全球20.6%，荷兰占全球的13.55%。目前国内半导体设备正保持以20%的速度增长，如此持续，5年或者10年以后，终会成为半导体设备领域主流玩家。

虽然国内半导体设备增速明显，相关企业核心竞争力也实现了部分突破，然而在与已经发展了几十年、拥有尖端技术和市场的国外知名半导体设备厂商竞争时，还是存在很多不足。要想再一步提升国产半导体设备竞争力，还需要投入更多资金和人力。

助力半导体设备产业发展的两大重要政策， 其一是02专项（位列国家重大专项第二位）；其二是国家集成电路产业投资基金。

02专项  ， 即《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目，因次序排在国家重大专项所列16个重大专项第二位，在行业内被称为“02专项”。

02专项的实施，对国内半导体设备企业来说，意义重大。因为半导体设备的研发需要巨额资金。02重大专项的实施，不仅表明国家支持半导体行业的决心，而且在资金上更是给了国内企业 资金 上的支持。

02专项在“十二五”期间重点实施的内容和目标分别是：重点进行45-22纳米关键制造装备攻关，开发32-22纳米互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺、90-65纳米特色工艺，开展22-14纳米前瞻性研究，形成65-45纳米装备、材料、工艺配套能力及集成电路制造产业链，进一步缩小与世界先进水平差距，装备和材料占国内市场的份额分别达到10%和20%，开拓国际市场。