打破垄断！十大国产半导体设备龙头！

来源:OFweek电子工程发布时间:2023-05-261635浏览

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近日，日本经济产业省公布外汇法法令修正案，正式将先进芯片制造设备等23个品类纳入出口管制，该管制将在7月23日生效。该出口管制措施涉及清洗、成膜、热处理、曝光、蚀刻、检查等23个种类，包括极紫外（EUV）相关产品的制造设备和三维堆叠存储器的蚀刻设备等。就计算用逻辑半导体的性能而言，它是制造电路线宽10至14nm或更小的尖端产品的必备设备。

对于日本本土半导体设备厂商而言同样也是一次严重打击，以东京电子、尼康、爱德万测试、日立高新、迪恩士、迪斯科、Kokusai Electric、Lasertec、佳能、大福集团等为首的多家日本半导体设备公司将会受到不小的影响。

01.2022年国内上市公司半导体设备TOP 10正所谓“一代设备，一代工艺，一代产品”，半导体设备是整个行业发展的基石。尽管这次日本半导体设备出口限制还没有提及具体针对哪个国家实行出口管制，但新增的23个项目将需要单独许可证，不包括友好国家等42个国家和地区的许可证，这给诸多国家的出口带来了实际困难。如果日本半导体设备管制的战火蔓延到国内，给国内半导体产业发展必然会造成一定影响。但从积极的角度来看，国产化替代进程将进一步加速。接下来本文将结合去年中国大陆营收TOP 10半导体设备厂商情况，并为大家重点分析各家企业在营收、技术等方面的进展。

●北方华创营收破百亿，稳坐龙头第一

从营收作为国内半导体设备的龙头，北方华创以146.88亿元营业收入占据第1的位置，中微公司位居第2，至纯科技位居第三。可以看到，有且仅有北方华创一家企业营收破百亿。营收超过30亿但不足百亿的两家分别为中微公司和至纯科技。剩下的7家营收也都突破十亿大关。

●两家龙头营收增幅突破100%大关

从营收增幅来看，拓荆科技以125.02％的同比增幅排在第一位，还有一家华海清科以104.86％的增幅同样突破了100％增长的大关。剩下的八家企业中，北方华创、中微公司、盛美上海、长川科技、芯源微5家企业营收增幅均超过50％，只有新益昌一家企业营收增幅为负（-1.09％）。

●无一亏损，净利润表现亮眼

从净利润来看，北方华创以23.53亿元位居第一，紧随其后的是中微公司（11.70亿元）。除此之外，剩下八家企业净利润均在10亿元以内。值得注意的是，TOP 10厂商净利润均表现为正值，无一亏损。

●净利润增幅最高达438.09%

从净利润增幅来看，拓荆科技增长最为惊人，达到了438.09％。净利润增幅超过100％的还有北方华创（118.37％）、盛美上海（151.08％）、长川科技（111.28％）、华海清科（152.98％）、芯源微（158.77％）。只有新益昌一家企业净利润增幅为负（-11.76％）。

●四家企业研发投入占比超20%

从研发投入来看，中微公司的研发投入占比最高，达到了27.61％。研发投入占比超过20％的还有北方华创（24.28％）、长川科技（25.93％）、拓荆科技（22.21％）。研发投入占比最低的是新益昌为7.57％。

●长川科技55.26％都是研发人员

在研发人员情况上，北方华创有2929名研发人员，占比约29.27%。长川科技有1790名研发人员，值得注意的是，长川科技的研发人员数量占了公司所有员工的55.26％。研发人员占总员工比例最低的是至纯科技为15.29％。整体看下来，北方华创和长川科技研发人数都过千，公司体量极大。

●研发人员较去年增长，无裁员隐忧

值得注意的是，笔者还对比了这10家企业2022年研发人员与去年的研发人员数量的情况，发现10家企业研发人员均有所增加，体量越大的公司比如北方华创、长川科技等，一年来新招的研发人员数量越多，这也意味着公司在技术人才的投入方面更加重视。也变相的说明，在近两年芯片大环境不好的背景下，半导体设备行业尚未出现大规模裁员的情况。

02.技术进展都走到了哪一步？接下来我们进一步分析这十大厂商目前的技术优势及产品进展：北方华创北方华创致力于半导体基础产品的研发、生产、销售和技术服务，主要产品为电子工艺装备和电子元器件，是国内主流高端电子工艺装备供应商，也是重要的高精密电子元器件生产基地。北方华创电子工艺装备主要包括半导体装备、真空装备和新能源锂电设备：在半导体工艺装备领域，北方华创的主要产品包括刻蚀、薄膜、清洗、热处理、晶体生长等核心工艺装备；在真空及锂电装备领域，北方华创深耕高压、高温、高真空技术，研发的晶体生长设备、真空热处理设备、气氛保护热处理设备、连续式热处理设备、磁控溅射镀膜设备、多弧离子镀膜设备；在精密电子元器件领域，北方华创推动元器件向小型化、轻量化、高精密方向发展，研发的石英晶体器件、石英微机电传感器、高精密电阻器、钽电容器、微波组件、模拟芯片、模块电源等产品。核心优势上，北方华创电子工艺装备及精密电子元器件两大主业板块在国内市场均处于领先地位，目前半导体装备业务持续多年保持国内领先；精密元器件业务获2022年度中国电子元件行业骨干企业排名第29位。中微公司中微公司的主打产品等离子体刻蚀设备是除光刻机以外最关键的微观加工设备，是制程步骤最多、工艺过程开发难度最高的设备。目前，中微公司布局的薄膜设备（主要是化学薄膜和外延设备）是除光刻机和刻蚀机外第三大设备市场。此外，中微公司通过投资布局了第四大设备市场——光学检测设备。目前，中微公司刻蚀设备已应用于全球先进的7nm和5nm集成电路加工制造生产线。在国际最先进的5nm芯片生产线及下一代更先进的生产线上，中微公司的CCP刻蚀设备均实现了多次批量销售，已有超过200台反应台在生产线合格运转，公司在主要客户的市场占有率稳步提升。在MOCVD设备领域，中微公司用于氮化镓基LED外延生产的MOCVD设备已在行业领先客户生产线上大规模投入量产，自2017年起已经成为氮化镓基LED市场份额最大的MOCVD设备供应商，并持续保持在行业内的领先地位。至纯科技至纯科技目前80％的业务服务于集成电路领域，主营业务主要包括半导体制程设备、系统集成及支持设备的研发和生产销售，以及由此衍生的部件材料及专业服务。至纯科技拥有丰富的技术储备，系统集成及支持设备方面，已成功完成了多项高纯工艺系统核心设备及相关控制软件的研发，通过使用自制设备与软件替代外购，工艺水平已能够实现ppb（十亿分之一）级的不纯物控制，获得了客户的广泛认可。在高纯工艺系统领域已经形成从研发、设计、制造到完整供应链的较强竞争优势。制程设备方面，至纯科技产品腔体、设备平台设计与工艺技术都和国际一线大厂路线一致，采用先进二流体产生的纳米级水颗粒技术，能高效去除微粒子的同时还可以避免兆声波的高成本，是国内能提供到28纳米制程节点全部湿法工艺的本土供应商，单片式、槽式湿法设备得到客户认可。公司12英寸单片湿法清洗设备和槽式湿法设备将有效代表本土品牌参与到中国大陆和中国大陆以外高端清洗设备市场的竞争，公司单片湿法设备多工艺已通过验证并交付。盛美上海盛美上海公司先后开发了前道半导体工艺设备，包括清洗设备、半导体电镀设备、立式炉管系列设备（包括氧化、扩散、真空回火、LPCVD、ALD）、涂胶显影Track设备、等离子体增强化学气相沉积PECVD设备、无应力抛光设备；后道先进封装工艺设备以及硅材料衬底制造工艺设备等。根据中银证券专题报告的历年累计数据统计显示，盛美上海清洗设备的国内市占率为23％；而Gartner2021年数据显示，盛美上海在全球单片清洗设备的市场份额已升至5.1％。除清洗设备外，公司亦积极扩大产品组合，在半导体电镀设备、半导体抛铜设备、先进封装湿法设备、立式炉管设备等领域扩大布局。2022年推出多款新设备新工艺产品，包括前道涂胶显影Track设备、等离子体增强化学气相沉积PECVD设备等。2021年中国大陆半导体专用设备制造五强企业中，盛美上海位列其中。长川科技长川科技主要为集成电路封装测试企业、晶圆制造企业、芯片设计企业等提供测试设备，目前公司主要销售产品为测试机、分选机、自动化设备及AOI光学检测设备等。公司生产的测试机包括大功率测试机、模拟测试机、数字测试机等；分选机包括重力式分选机、平移式分选机、测编一体机；自动化设备包括指纹模组、摄像头模组等领域的自动化生产设备；AOI光学检测设备包括晶圆光学外观检测设备、电路封装光学外观检测设备等。长川科技于2019年完成了对STI的收购。STI的2D／3D高精度光学检测技术（AOI）居行业前列，可为公司探针台等产品在光学领域技术难题的突破提供有力支持，并在客户、销售渠道等方面进一步助力长川科技拓展海外业务。此外，长川科技于2022年通过了发行股份购买资产收购长奕科技（马来西亚Exis）的审批。EXIS主要从事集成电路分选设备的研发、生产和销售，核心产品主要为转塔式分选机，EXIS在转塔式分选机细分领域积累了丰富的经验。拓荆科技拓荆科技自设立以来，一直在高端半导体设备领域深耕，并专注于薄膜沉积设备的研发和产业化应用。目前已形成PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD等薄膜设备产品系列，该产品系列已广泛应用于国内集成电路逻辑芯片、存储芯片等制造产线。同时，公司开发了应用于晶圆级三维集成领域的混合键合设备产品系列。目前薄膜系列产品在客户产线实现量产的设备性能指标已达到国际同类设备先进水平。拓荆科技目前是国内唯一一家产业化应用的集成电路PECVD设备、SACVD设备、HDPCVD设备厂商，也是国内领先的集成电路ALD设备厂商。虽然公司产品的销售规模在稳步提升，但整体市场占有率与国际巨头尚有差距。华海清科华海清科是一家拥有核心自主知识产权的高端半导体设备供应商，主要产品包括CMP设备、减薄设备、供液系统、晶圆再生、关键耗材与维保服务等。自成立以来始终坚持自主创新的发展路线，在纳米级抛光、纳米精度膜厚在线检测、纳米颗粒超洁净清洗、大数据分析及智能化控制等关键技术层面取得了有效突破和系统布局，开发出了Universal系列CMP设备、Versatile系列减薄设备、HSDS／HCDS系列供液系统、膜厚测量设备，以及晶圆再生、关键耗材与维保服务等技术服务，初步实现了“装备＋服务”的平台化战略布局。华海清科于2020年独立承担减薄相关的国家级重大专项课题，2022年实现关键突破，在技术层面已经可以对标国际友商的高端机型，同时减薄抛光一体机和针对封装领域的减薄机型均已取得重大进展。公司自主研发的12 英寸超精密晶圆减薄机（Versatile－GP300）更是荣获中国IC风云榜年度优秀创新产品奖，在减薄市场发展潜力巨大。芯源微芯源微主要从事半导体专用设备的研发、生产和销售，产品包括光刻工序涂胶显影设备（涂胶／显影机、喷胶机）和单片式湿法设备（清洗机、去胶机、湿法刻蚀机），可用于8／12英寸单晶圆处理（如集成电路制造前道晶圆加工及后道先进封装环节）及6英寸及以下单晶圆处理（如化合物、MEMS、LED芯片制造等环节）。2022年第四季度，芯源微推出前道涂胶显影机ArFi机台，标志着公司前道涂胶显影设备已完成在晶圆加工环节28nm及以上工艺节点全覆盖，并可持续向更高工艺等级迭代。公司生产的前道物理清洗机Spin Scrubber设备较为成熟，已成为国内晶圆厂baseline产品。新益昌新益昌主要从事半导体、LED、电容器、锂电池等行业智能制造装备的研发、生产和销售，为客户实现智能制造提供先进、稳定的装备及解决方案。新益昌在半导体设备领域已具有较强的市场竞争力及较高的品牌知名度，增长潜力巨大，封测业务涵盖MEMS、模拟、数模混合、分立器件等领域，为包括晶导微、灿瑞科技、扬杰科技、通富微、固锝电子、华天科技等知名公司在内的庞大优质客户群体提供定制化服务。公司半导体固晶设备近年来客户导入顺利，受到业内认可，业务收入得到快速增长。公司通过收购开玖自动化，积极研发半导体焊线设备，实现固晶与焊线设备的协同销售，有效扩展公司在封测流程中的产品应用和市场空间，助力公司未来多元化成长。华峰测控华峰测控专注于半导体自动化测试系统领域，以自主研发的产品实现了模拟及混合信号类半导体自动化测试系统的进口替代，同时不断拓展在氮化镓、碳化硅以及IGBT等功率分立器件和功率模块类半导体测试领域的覆盖范围。

华峰测控已成长为国内最大的半导体测试系统本土供应商，也是为数不多向国内外知名芯片设计公司、晶圆厂、IDM 和封测厂商供应半导体测试设备的中国企业。凭借产品的高性能、易操作和服务优势等特点，公司已在模拟及数模混合测试领域打破了国外厂商的垄断地位，在营收和品牌优势方面均已达到了国内领先水平。目前公司为国内前三大半导体封测厂商模拟混合测试领域的主力测试设备供应商，并进入了国际封测市场供应商体系。

03.全球格局：美日荷称霸从目前全球半导体设备市场格局来看，荷兰是光刻机领域的绝对龙头，原子层沉积处于领先地位。光刻机霸主ASML占据全球77％市场份额，先晶半导体ALD设备市占率45％。美国在薄膜沉积、离子注入、量测领域占据垄断地位。尤其是泛林、应用材料、科磊三大巨头的存在，其中泛林在刻蚀、电镀设备占率分别为46％、78％，应用材料在PVD、CMP、离子注入全球市占率分别为86％、68％、64％，科磊在量测领域市占率为54％。日本主要在涂胶显影、清洗设备领域占据优势。其中有两家核心设备供应商尼康和东京电子，前者是全球第二大DUV光刻机制造商，后者控制了全球90％的涂胶显影设备。就我国半导体设备发展情况来看，2012－2022年全球及中国半导体设备市场规模年复合增长率分别达11％、27％，中国市场增速快于全球。我国半导体设备销售额占全球比重提升，2022年全球半导体设备市场为1076亿美元，中国大陆半导体设备销售额占全球销售额26％，达到283亿美元，连续三年成为全球最大半导体设备市场。从产业发展来看，半导体设备为技术密集型行业，生产技术涉及微电子、电气、机械、材料、化学工程、流体力学、自动化、图像识别、通讯、软件系统等多学科、多领域知识的综合运用，技术壁垒非常高。国内少数企业经过了十年以上的技术研发和工艺积累，在部分领域实现了技术突破和创新，成功推出了差异化的产品。但国际巨头企业更先一步进入这一市场，特别是在光刻机、检测设备、离子注入设备等方面处于垄断地位，且其在大部分技术领域已采取了知识产权保护措施。再加上行业客户对半导体专用设备的质量、技术参数、稳定性等有严苛的要求，对新设备供应商的选择也较为慎重，一般选取行业内具有一定市场口碑和市占率的供应商，并对其设备开展周期较长的验证流程。因此，我国半导体设备企业在客户验证、开拓市场方面周期较长、难度较大，市占率也远远不及国际巨头。随着国内芯片设计行业快速崛起，设计技术不断提高，芯片的制造成为了目前国内半导体行业面临的主要问题。芯片制造需要很复杂的工艺和工序，不同的工艺和工序需要的设备都不同，如果半导体设备的短板不早日补上，那中国的半导体产业依然要受制于国外。再加上此次日本限制先进半导体设备出口一事的影响，相信国内也意识到实现半导体设备的自主可控迫在眉睫。
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