近日，SEMI发布报告预计2021年半导体设备的全球销售额将同比增长45％，增至1030亿美元。刷新2020年的历史最高纪录，首次突破1000亿美元。前不久，有消息称半导体设备订单暴涨，供不应求，二手半导体设备的价格在一年里平均上涨了20%。
在全球半导体持续处于短缺状态下，晶圆厂产业扩产导致半导体设备供不应求。就中国市场来看，2020年中国大陆半导体设备市场为187亿美元，占全球比重的26.3%，成为半导体设备的最大市场。
可以看出，全球半导体设备市场火热。如此火热的态势下，中国半导体设备市场也在发酵。目前国内半导体设备市场距离进入12英寸产线，还有多远？
整体达到28nm半导体设备是指用于生产各类半导体产品所需的设备。半导体制造流程非常繁杂，制造过程可以分为前道工艺和后道工艺。前道工艺包括光刻、刻蚀、薄膜生长、离子注入、清洗、CMP、量测等；后道工艺包括减薄、划片、装片、键合等封装工艺以及终端测试等。
前道工艺难度高，相对复杂。来源：东兴证券
在《中国半导体设备的回顾与展望》一文中提到，金存忠秘书长指出中国半导体设备发展存在的问题之一就是，国产设备市场占有率低。2020年，中国半导体设备在全球市场占有率为5.2%，在中国大陆市场占有率为7.3%。
而在半导体设备领域，光刻机、离子注入机、刻蚀机均是被“卡脖子”的领域，中微半导体董事长尹志尧曾言，“大国博弈下，所有卡脖子都是在设备上。”
首先来看被关注最多半导体设备——光刻机。全球范围中，光刻机由ASML主导全球光刻机市场，垄断约90%光刻机市场。而国内，上海微作为全球前道IC制造光刻机领域后起之秀，经历20年发展逐渐缩小与国际光刻机巨头差距。2009年交付首台先进封装光刻机产品，2016年交付国内首台前道扫描光刻机。2018年，公司90nm光刻机项目通过正式验收。
上海微电子600系列光刻机。来源：公司官网、国盛证券研究所
主产品SSX600系列步进扫描投影光刻机满足IC前道制造90nm、110nm和280nm光刻工艺需求，可用于8寸线或12寸线的大规模工业生产。
并且上海微官方公告，将在2021-2022年交付第一台28nm工艺制成中国沉浸光刻机，中国光刻机将从90nm一举突破28nm。
再来看刻蚀设备，根据 MIR Databank 统计，按 2020 年全球晶圆制造设备销售金额占比推算，刻蚀设备、光刻设备和薄膜沉积设备分别占晶圆制造设备价值量约 22%、22%和 20%，刻蚀设备是价值量占比最高的晶圆制造设备之一。
在刻蚀厂商中，北方华创、中微公司是国内龙头公司，屹唐半导体处在加速导入的进程中。
北方华创ICP刻蚀机领域全国领先，累计交付突破1000腔，12英寸突破28nm以下制程。目前北方华创的半导体设备产品已经具备了28nm-14nm国产替代的能力。
中微公司目前CCP刻蚀设备应用于国际一线客户，在45nm到7nm生产线上广泛应用，特别是介质刻蚀设备领域，市占率仅次于东京电子和泛林半导体。中微公司正从CCP向ICP开拓，中微公司的ICP设备 Nanova 已经累计交付 100 台反应腔。
屹唐股份拥有干法刻蚀设备paradigmE系列，其干法刻蚀设备主要可以用于65nm到5nm逻辑芯片、10nm系列DRAM芯片、32层到128层3D闪存芯片制造中若干关键步骤到大规模量产。据Gartner统计，屹唐半导体的干法去胶设备全球第一、快速热处理设备全球第二、干法刻蚀设备全球前十。
作为核心工艺之一的薄膜沉积，具有较高的技术门槛，国产设备市占率为2%，98%依赖进口。而国内薄膜沉积设备厂商主要有北方华创和沈阳拓荆。
拓荆主攻CVD和ALD，是国内唯一一家产业化应用的集成电路PECVD、SACVD设备厂商，工艺节点覆盖8英寸0.25μm至12英寸45nm以下高阶制程。
清洗设备在半导体领域市场中价值量占比约5-6%，相较光刻、刻蚀等核心设备价值量较低。但中国大陆半导体清洗设备企业发展较快，清洗设备是最有可能率先全面实现国产化的领域。国内半导体清洗领域的重要参与者包括盛美半导体、至纯科技。
盛美半导体是国内半导体清洗设备龙头，为集成电路领域的单片清洗设备，其中包括单片 SAPS 兆声波清洗设备、单片 TEBO 兆声波清洗设备、单片背面清洗设备、单片前道刷洗设备、槽式清洗设备、单片槽式组合清洗设备等。
至纯科技具备生产 8-12 英寸高阶单晶圆湿法清洗设备和槽式湿法清洗设备的相关技术，2020年，至纯科技单片湿法设备和槽式湿法设备全年出机超过了30台，较2019年增长50%。同时单片式湿法设备新增订单金额超过3.6亿元，同比增长112%。产品覆盖28nm以上全部制程节点。
国产设备何时进入12英寸产线？在国产替代的趋势下，国内半导体设备整体水平达到28nm制程，并且在14nm和7nm制程实现了部分突破。我们从国内的四条12寸晶圆产线的中标率，分析国产半导体设备目前水平。
目前国内主要四条12寸晶圆产线，分别是长江存储、华虹无锡、合肥晶合、上海华力二期四个项目。根据国际招标网中标数据统计，目前国内主要的4条12寸晶圆产线的整体国产化率不足15%。
但从历年招标项目可以看出，国产设备厂商的中标率在逐年上升。
从长江存储近五年的招标项目数据看，2020年长江存储541项设备招标中，中国大陆厂商中标项目数量占比17%，而 2021年长江存储352项设备招标中，中国大陆厂商中标项目数量占比达到20%。华虹无锡近五年的招标项目，也从2019年中国大陆占比18%，上升到2021年中国大陆厂商中标率达23%。
在12英寸产线上，国内光刻机也从零走到了一。
在国内的12英寸产线的半导体设备中，上海微电子装备实现了光刻机零的突破，4个项目共计采购近九十台光刻机，上海微电子也在中标厂商中。
12英寸产线的刻蚀设备则由中微公司、北方华创、屹唐股份占据，其市占率合计占比超过20%，且中微公司在部分12英寸产线上的CCP刻蚀订单份额达到35%左右。
在12英寸清洗设备的采购中，盛美半导体是国产化设备的主导者，占据90%以上的国产清洗设备，其市场份额仅次于DNS。
值得一提的是，在去胶机设备中，按照中国国际招标网数据，4个项目中标数量对应供应商依此排序是屹唐半导体、日立国际电气、PSK、Lam、AMAT、DNS等。屹唐半导体在国内去胶设备市场份额排名第一。
在12英寸工艺设备中，国产设备的占比仍然较低，但仍有国内细分龙头不断突破。
12英寸不远
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。屈原的这句诗歌非常适合国产半导体设备的现状，在这被卡脖子的领域，每一次的突破会受到国人的欢呼。当前，全球半导体设备趋势大好，国内市场需求旺盛，从零到一，从一到百，国产半导体设备厂商不断发力。
距离我们全面进入12英寸生产线，或许不会太远。
