2023 年受整個消費電子市場需求下滑的影響，全球半導體市場出現了同比 12% 的萎縮（IDC 數據），衆多的半導體制造商紛紛大幅削減半導體設備的資本支出以控制過多的産能增長，導緻 2023 年全球半導體設備同比下滑 6.1% 至 1,009 億美元（SEMI 數據），這也是近 4 年來該市場首度陷入萎縮。
同時，也是在 2023 年裏，美國于 2022 年 10 月出台的對華半導體新規效力開始顯現，日本和荷蘭也跟進美國半導體新規，相繼出台了針對先進半導體設備的出口管制政策，日本新規 2023 年 7 月 23 日生效，荷蘭新規 2023 年 9 月 1 日生效，但 ASML 的許可證到 2023 底依然有效。這也在一定程度上刺激了中國半導體制造商在有效期内加速采購所需的日本和荷蘭的半導體設備。同時，也進一步推動了半導體設備的國産化進程的加速。
SEMI 的預測數據也顯示，中國市場的半導體設備銷售額将在 2023 年時将超過 300 億美元、創下曆史新高紀錄，将進一步擴大和其他區域的差距。
那麽在 2023 年裏，中國國産的半導體設備進展如何？國産化比例又提升到了多少？
根據國内的半導體制造商的采購中标數據統計顯示，2023 年 1-11 月，統計樣本中的晶圓産線合計中标 875 台設備，其中國産設備整體中标比例約 47%。
一、國産半導體設備産業現狀
對于國産半導體設備廠商而言，其驅動力除了行業規模的自然擴張，還包括在國内市場的國産替代。根據中國電子專用設備工業協會的數據，2021 年，國産半導體設備銷售額爲 385.5 億元，同比增長 58.71%，占中國大陸半導體設備銷售額的比例爲 20.02%。
以半導體晶圓制造設備爲例，當前的國産設備對成熟制程的工藝覆蓋度日趨完善，并積極推進高端制程的工藝突破，産品正處于驗證密集通過、開啓規模化起量的成長階段。并且，各大半導體設備廠商基于産品上線量産的契機，也在與客戶密切開展工藝設備的合作研發、已有産品的叠代和細分新品類的擴充，利于産品競争力和市場拓展的繼續深入。目前的半導體設備國産化率仍處于非線性增長區間，未來國産設備有望加速滲透。
通過對全球半導體設備市場競争格局的分析可知，位居頭部的營收在百億美金量級的半導體設備龍頭公司，其業務結構基本覆蓋了半導體設備細分市場規模前三大的品類：刻蝕、光刻和沉積。鑒于此，對于本土半導體設備廠商而言，在光刻、刻蝕和沉積等 " 大賽道 " 深入布局的公司，具備更爲廣闊的遠期收入空間，未來的發展前景十分廣闊。
半導體設備市場細分品類衆多，目前，本土半導體設備産業仍處于成長早期，在各個 " 細分賽道 " 率先卡位并建立競争優勢的設備廠商，有望在下遊客戶端搶占更優勢的生态位。包括先發的研發驗證機會、領先的供應份額以及積累更豐富的量産經驗，從而在細分品類中建立起更高的競争壁壘。
在工藝技術方面，目前，國産半導體設備廠商在刻蝕、沉積、清洗、塗膠顯影、CMP、離子注入以及測試機、分選機、探針台等核心工藝環節已取得長足進步，并且與海外傳統廠商形成了初步的技術對标。
具體到産品方面，以北方華創、中微公司、盛美上海爲代表的國産半導體設備公司不斷完善産品的平台化布局，可服務市場規模快速擴張，遠期收入空間不斷打開。另一方面，以拓荊科技、華海清科、芯源微、中科飛測等爲代表國産半導體設備公司在各自專長的領域内已占據了領先的供應份額，不斷夯實技術和市場壁壘。
在後道領域，國産半導體設備廠商在測試機、分選機、探針台等設備方面的配套較前道更爲完善，并且以長川科技、華峰測控爲代表的國産半導體設備廠商在 SoC 測試機、探針台等高端新品研發和市場拓展也快速推進，整體已在後道設備市場具備一定的市場份額優勢。
北方華創
以國産半導體設備龍頭大廠北方華創爲例，其産品管線布局完整，涵蓋 ICP 刻蝕、PVD、熱處理、ALD、外延（EPI）、LPCVD、清洗、UV cure、PECVD、CCP 刻蝕等工藝等諸多環節。
2023 年以來，北方華創相繼推出 12 英寸晶邊刻蝕機、12 英寸去膠機等新産品，同時各類标杆産品相繼達到銷量裏程碑（12 英寸深矽刻蝕機累計銷量達到 100 腔，12 英寸立式爐累計出廠 500 台）。
截至三季度末，在刻蝕裝備方面，公司面向 12 英寸邏輯、存儲、功率、先進封裝等客戶，ICP 刻蝕産品出貨累計超過 2000 腔；應用于提升芯片良率的 12 英寸 CCP 晶邊刻蝕機已進入多家生産線驗證。
薄膜裝備方面，突破了物理氣相沉積、化學氣相沉積和原子層沉積等多項核心關鍵技術，廣泛應用于集成電路、功率器件、先進封裝等領域，累計出貨超 3000 腔，支撐了國内主流客戶的量産應用。
立式爐裝備方面，累計出貨超過 500 台，憑借優異的量産穩定性獲邏輯、存儲、功率、封裝、襯底材料等領域主流客戶的認可。
外延裝備方面，累計出貨近千腔，覆蓋集成電路、功率器件、矽材料、第三代半導體等領域應用需求。
清洗裝備方面，擁有單片清洗、槽式清洗兩大技術平台，主要應用于 12 英寸集成電路領域。并在多家客戶端實現量産，屢獲重複訂單。
中微公司
中微公司目前産品也覆蓋了 MOCVD、LPCVD、ALD、EPI、ICP、CCP、ALE 等諸多環節。
在刻蝕方面：邏輯領域，公司 12 寸高端刻蝕設備已在從 65 納米到 5 納米的各個技術結點大量量産，并着力改進性能以滿足 5 納米技術以下的若幹關鍵步驟加工的要求；存儲領域，公司緻力于提供超高深寬比掩膜（≥40:1）和超高深寬比介質刻蝕 ( ≥60:1 ) 的全套解決方案，目前這兩種設備都已經開展現場驗證、進展順利。
在薄膜沉積方面：公司短時間實現多種 LPCVD 設備的研發交付以及 ALD 設備的重大突破，其中 CVD 鎢設備能滿足先進邏輯器件接觸孔填充、DRAM 器件接觸孔應用、3DNAND 器件中的多個關鍵應用需求；ALD 鎢設備，能夠滿足 3DNAND 等三維器件結構中金屬鎢的填充需求，公司還在開發另一 ALD 産品系列，能夠滿足先進邏輯和存儲器件中金屬阻擋層和金屬栅極的應用需求。
在 MOCVD 方面：Prismo A7 設備已在全球氮化镓基 LEDMOCVD 市場居領先地位；用于 Mini-LED 生産的 Prismo UniMax，已在領先客戶端大規模量産；用于矽基氮化镓功率器件 Prismo PD5 已獲得重複訂單，用于碳化矽功率器件外延生産的設備正在開發中，即将開展樣機在客戶端的測試。
根據中微公司三季報顯示，其刻蝕設備在客戶端不斷核準更多刻蝕應用，市場占有率不斷提高并不斷收到領先客戶的批量訂單。公司在關鍵先進工藝節點的技術進展不斷推進，極高深寬比刻蝕設備、大馬士革刻蝕設備、EPI 設備研發順利推進，四季度存儲芯片價格回暖，國存儲大廠擴産潛力有望爲公司帶來訂單彈性。
盛美上海
盛美上海經過多年持續的研發投入和技術積累，先後開發了前道半導體工藝設備，包括清洗設備（包括單片、槽式、單片槽式組合、CO2 超臨界清洗、邊緣和背面刷洗）、半導體電鍍設備、立式爐管系列設備（包括氧化、擴散、真空回火、LPCVD、ALD）、塗膠顯影 Track 設備、等離子體增強化學氣相沉積 PECVD 設備、無應力抛光設備；後道先進封裝工藝設備以及矽材料襯底制造工藝設備等。
根據公告，公司熱反應的 ALD 爐管首台 2022 年已經進入客戶端，2022 年底 ArFTrack 設備已經送往客戶端驗證。2023 年 2 月公司首次獲得了歐洲半導體制造商的 12 腔單片 SAPS 兆聲波清洗設備訂單，3 月公司首次獲得碳化矽襯底清洗設備訂單。目前盛美上海研發的 SAPS、TEBO 兆聲波清洗技術和 Tahoe 單片槽式組合清洗技術，可應用于 45nm 及以下技術節點的晶圓清洗領城。公司 PECVD 設備研發進展順利。未來 ALD、Track 及 PECVD 有望迎來良好的産品周期并貢獻公司收入增長。
除了已有的長江存儲、華虹集團、海力士、中芯國際、長鑫存儲、長電科技、通富微電、中芯長電、Nepes、金瑞泓、台灣合晶科技、中科院微電子所、上海集成電路研發中心、華進半導體、士蘭微、芯恩半導體、晶合、中科智芯、芯德等主要客戶的重複訂單之外，今年新增加了中國領先的碳化矽襯底制造商等客戶。同時公司在歐洲全球性半導體制造商和多個國内客戶取得訂單和客戶群體的突破。
拓荊科技
拓荊科技目前擁有 PECVD、SACVD、ALD、HDPCVD、鍵合設備等較爲豐富的産品系列，部分産品已适配國内 28/14nm 邏輯芯片、19/17nm DRAM 芯片和 64/128 層 3DNANDFLASH 晶圓制造産線，并成功實現産業化應用或驗證。
PECVD 是拓荊科技核心産品，公司自成立以來就開始研制 PECVD 設備，經過十餘年的研發和産業化經驗，目前 PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD 等系列薄膜設備均已實現量産，其中，PECVD 設備訂單量占比相對較高，ALD、SACVD、HDPCVD 等新産品正在逐步擴大量産規模。目前，拓荊科技量産産品對于薄膜沉積産品的覆蓋度逐步從原有的 33% 增長至整個市場的 50% 左右。
以此爲基礎，拓荊科技還将薄膜沉積設備逐漸拓展到 SACVD、ALD、HDPCVD 等設備領域，進一步豐富了薄膜沉積設備組合，目前三種設備中的部分産品型号已量産，并實現産業化應用。
此外，拓荊科技還有布局芯片三維集成領域，聚焦混合鍵合設備，其晶圓對晶圓鍵合産品也已實現産業化應用。
華海清科
作爲國内的半導體設備大廠華海清科産品覆蓋了 CMP、減薄、清洗、量測等多個環節。
在 CMP 設備方面：公司在邏輯芯片、DRAM 存儲芯片、3DNAND 存儲芯片等領域的成熟制程均完成了 90% 以上 CMP 工藝類型和工藝數量的覆蓋度，部分關鍵 CMP 工藝類型成爲工藝基準（Baseline）機台。2023 上半年公司推出 Universal H300 機台，産品爲四個 12 英寸抛光單元雙抛光頭配置，面向集成電路、先進封裝、大矽片等領域客戶，已完成研發和基本性能驗證。Universal-150Smart 産品兼容 6-8 英寸各種半導體材料抛光，已發往兩家第三代半導體客戶驗證。
在減薄設備方面：公司推出 Versatile-GP300 量産機台，12 英寸晶圓片内磨削 TTV＜1um 達到國際先進水平，實現國産設備在超精密減薄技術領域 0-1 突破。
在清洗設備方面：2023 年上半年，應用于 12 英寸矽襯底 CMP 工藝後清洗設備和應用于 4/6/8 英寸化合物半導體清洗設備已推向相關細分市場。據公司 2023 年 9 月 26 日公告，公司首台 12 英寸單片終端清洗機 HSC-F3400 機台出機發往國内大矽片龍頭企業。
膜厚測量設備：FTM-M300 産品可應用于 Cu、Al、W、Co 等金屬制程薄膜厚度測量，目前已發往多家客戶驗證，并實現小批量出貨。
離子注入設備：公司參股的芯嵛半導體（上海）有限公司所開發的離子注入機産品研發順利，目前處于産品驗證階段。
芯源微
作爲國内唯一可以提供量産型前道塗膠顯影設備的廠商，芯源微目前已完成在前道晶圓加工環節 28nm 及以上工藝節點的全覆蓋，并持續向更高工藝等級叠代。同時還有布局前道清洗設備和後道封測設備。
在塗膠顯影設備方面：公司第三代浸沒式高産能塗膠顯影設備平台架構 FT300（Ⅲ）發布後在客戶端導入進展良好，同時未來可作爲通用性架構全面向下兼容 ArF、KrF、I-line、offline 等工藝。
在前道清洗設備方面：2023 年上半年，公司前道物理清洗機已成爲國内邏輯、功率器件廠商所采用的主流産品。公司新一代高産能物理清洗機也将進入客戶端驗證，可滿足存儲客戶對産能的高指标要求。
在後道封裝設備方面：公司與國内領先的 chiplet 廠商、SiC 廠商保持了深度合作關系。此外，臨時鍵合機、解鍵合機均已進入客戶驗證階段，有望受益于 chiplet 的發展帶來增量需求。
公司目前擁有沈陽兩個廠區、上海臨港廠區，其中沈陽老廠區生産後道、小尺寸領域設備；新廠區生産前道 Track、物理清洗機。上海臨港廠區生産基地已于 2023 年 1 月順利封頂。項目達産後生産前道 ArF 塗膠顯影機、浸沒式塗膠顯影機、單片化學清洗機等設備。
中科飛測
作爲國内高端半導體檢測和量測設備龍頭，中科飛測自 2014 年成立以來一直專注于半導體檢測和量測設備領域，目前已成功推出了無圖形晶圓缺陷檢測設備、圖形晶圓缺陷檢測設備、三維形貌量測設備、薄膜膜厚量測設備等産品，可被廣泛應用于 28nm 及以上制程集成電路制造和先進封裝環節。
目前，中科飛測平台化布局産品線持續豐富，更先進制程研發驗證進展順利：
無圖形基于缺陷檢測設備：量産型号已覆蓋 2Xnm 及以上工藝節點，1Xnm 設備研發進展順利；
圖形缺陷檢測設備：廣泛應用于邏輯、存儲、先進封裝等領域，具備三維檢測功能的設備已在客戶進行工藝驗證，2Xnm 明場納米圖形晶圓缺陷檢測設備、暗場納米圖形晶圓缺陷檢測設備研發進展順利；
三維形貌量測設備：支持 2Xnm 及以上制程，訂單穩步增長；
薄膜膜厚量測設備：已覆蓋國内先進工藝和成熟工藝的主要集成電路客戶，金屬薄膜膜厚量測設備爲新增長點，市場認可度進一步提升；
套刻精度量測設備：90nm 及以上工藝節點的設備已實現批量銷售，2Xnm 設備已通過國内頭部客戶産線驗證 , 獲得國内領先客戶訂單。
關鍵尺寸量測設備：2Xnm 産品研發進展順利。
經過多年的技術積累，中科飛測無圖形晶圓缺陷檢測設備等産品性能可比肩海外龍頭，産品已在中芯國際、長江存儲、長電科技和華天科技等國内知名客戶的産線上實現無差别應用。
長川科技
長川科技作爲國内領先的後道設備廠商，其産品覆蓋了測試機、探針台、分選機、AOI 光學檢測設備等。
目前公司數模混合測試機技術成熟，數字 SoC 測試機 D9000 等正在快速放量，并且下遊客戶不斷拓展，公司未來在存儲測試機領域有望進一步放量；
在分選機領域，公司形成轉塔式、平移式、重力式分選機全面布局，平移式三溫分選機爲主要增長動力，能夠覆蓋 -55~150 ℃溫度範圍，工位數量最高 16 個，每小時最大産能高達 1200 片，可車規級等 IC 測試需求；
在探針台領域，公司産品支持幾乎所有 8/12 英寸 CP 測試需求，目前也開始逐步起量；
在前道測試設備領域，公司通過收購 STI 提升自身 AOI 光學檢測實力，形成前道檢測設備 iFocus 系列等，并且針對半導體關鍵制程尺寸量測需求開發了全自動關鍵尺寸量測設備 NanoX-6000。
經過多年研發和積累，公司已成爲國内領先的集成電路專用測試設備供應商，産品獲得了長電科技、華天科技、通富微電、士蘭微、華潤微電子、日月光等知名集成電路企業使用和認可。
華峰測控
作爲爲國内模拟芯片測試龍頭，華峰測控近年來也在集積極拓展延申功率芯片及 SoC 測試業務。
公司主力機型 STS8200 系列主要應用于模拟集成電路測試，STS8300 機型主要應用于混合信号和數字測試領域，同時也拓展了分立器件、功率和第三代化合物半導體器件測試。
目前，STS8300 全球裝機量已達到一定數量，開始建立生态圈，闆卡已叠代第二代，産品将提供更高性能，更具性價比，8300 上的數字闆卡已具備 400M 測試能力，具備進入數字測試領域能力。IGBT、SiC、GaN 等各方向均實現覆蓋。
今年 6 月，公司在上海舉辦的 SEMICONChina 2023 展會上推出了面向 SoC 測試領域的全新一代機型 -STS8600，該機型擁有更多的測試通道數以及更高的測試頻率，并且配置水冷散熱系統，進一步完善了公司的産品線，拓寬了公司産品的可測試範圍。目前正在針對該機型進行性能驗證和單闆開發。
二、國産設備中标比例不斷突破
我們以本土晶圓産線：中芯國際、華虹半導體、上海華力、長江存儲、合肥長鑫、積塔半導體、燕東微電子、福建晉華、粵芯半導體、武漢新芯、合肥晶合作爲統計樣本，對其招标、中标數據進行分析。
按照圖示的統計口徑，根據采招網的數據，2023 年 11 月，統計樣本中的晶圓産線合計産生 135 項招标。以華虹半導體、積塔半導體、燕東微電子等産線招标爲主。
2023 年 1-11 月，統計樣本中的晶圓産線合計招标 1607 項，其中，華虹半導體、積塔半導體、中芯國際的招标量位居前三。整體而言，設備招标以量測、擴散、刻蝕設備爲主。
從中标情況來看，根據采招網的數據，2023 年 11 月，統計樣本中的晶圓産線上合計中标 362 台設備，以刻蝕、清洗、氣液系統設備居多；國産設備整體中标比例約 42%，其中，爐管、PVD、CVD、矽片再生設備的國産中标比例顯著。
具體來說，2023 年 11 月，統計樣本中的國内半導體設備廠商合計中标 101 台設備，以北方華創、盛美上海、中微公司中标爲主，在對應工藝環節的中标比例爲 32%。其中，北方華創中标 16 台刻蝕設備、6 台爐管設備、5 台 PVD 設備、5 台濕法腐蝕設備、3 台清洗設備，在對應工藝環節的中标比例分别爲 22%/100%/100%/24%/5%。盛美上海中标 15 台清洗設備、4 台矽片再生設備、1 台電鍍設備、1 台濕法腐蝕設備，在對應工藝環節的中标比例分别爲 23%/100%33%/5%。中微公司中标 16 台刻蝕設備，在對應工藝環節的中标比例爲 22%。
2023 年 1-11 月，統計樣本中的晶圓産線合計中标 875 台設備，以刻蝕、測試機、氣液系統設備居多；國産設備整體中标比例約 47%，其中，PECVD、外延、氧化、矽片再生設備的國産中标比例較高。
具體來說，2023 年 1-11 月，統計樣本中的國内半導體設備廠商合計中标 309 台設備，北方華創、中微公司、萬業企業中标量領先。其中，北方華創中标主要包括刻蝕、擴散、爐管設備，分别爲 34/10/7 台；中微公司中标主要爲刻蝕設備，合計 42 台。萬業企業中标主要包括氣液系統、沉積、CVD 設備，分别爲 23/5/2 台。
2023 年 1-11 月，統計樣本中的相關國産半導體設備廠商合計中标量在對應工藝環節的中标比例平均約爲 39%。其中，北方華創的外延 / 氧化設備、拓荊科技的 PECVD 設備和盛美上海的矽片再生設備在對應工藝環節的中标比例領先，均爲 100%。
進入 2024 年，随着全球半導體市場的持續回暖，全球半導體設備市場也将迎來全面的增長，其中中國半導體設備市場規模仍将位居全球第一。
根據 SEMI 預計 2024 年半導體設備市場銷售額爲 1,053 億美元，同比增長增 4%。2025 年預計将大幅增長 18% 至 1,240 億美元，将超越 2022 年的 1,074 億美元，創下曆史新高紀錄。SEMI 也指出，截至 2025 年爲止，中國大陸的半導體設備采購額有望持續增長、維持首位。
在國内半導體設備市場規模持續增長，美日荷先進半導體設備對華持續限制的背景之下，國産半導體設備的滲透率和市場份額将有望持續提升。
