2013年全球集成电路设备制造行业发展回顾及中国集成电路设备产业现状分析【图】【原创】

集成电路设备游志高 2014-04-22 08:13 来源：智研咨询

一般来讲，制造一块集成电路芯片需要上百道工序，可以概括为前道工艺（front-end production）和后道工艺（back-end production）。前道工艺以单晶硅片的加工为起点，以在单晶硅片上制成各种集成电路元件为终点；后道工艺即封装测试环节，以最终制成集成电路产品为终点。

集成电路制造前端工序和所用设备

在前道和后道工艺中，需要用到大量的制造加工设备，这些设备的制造需要综合运用光学、物理、化学等科学技术，具有科技含量高，制造难度大，设备价值高等特点。

产业信息网发布的《2013-2017年中国集成电路专用设备市场研究及未来发展趋势报告》指出：由于制造设备属于集成电路产业链最上游的环节，受下游景气度变化影响，每年产值波动较大。2013 年全球集成电路制造设备销售额达到315.8 亿美元，而相比2012 年的369.3 亿美元，同比下降14%。除了中国大陆和台湾之外，其他地区的设备采购支出均呈下降态势。

全球集成电路制造设备销售额分区域统计（亿美元）

	中国大陆	中国台湾	日韩	欧美	其他
2010年	37	113	131	81	38
2011年	37	85	145	135	34
2012年	25	95	121	107	21
2013年	30	102	89	77	22
2014年	41	110	117	108	19
2015年	42	110	124	106	23

资料来源：产业信息网整理

根据工艺流程，集成电路制造环节所需要的设备主要包括光刻机、化学汽相淀积（CVD）设备、刻蚀机、离子注入机、表面处理设备、晶圆检测设备等。传统封测环节则需要切割机、研磨机、压合机、曝光机等设备，先进封装工艺更需要光刻机、刻蚀机等原来用于晶圆制造环节的设备。

从世界上主要生产集成电路设备的企业分布来看，按销售收入排列的世界前十大集成电路装备制造企业基本都被美国、日本和荷兰等拥有较强高端制造产业链的发达国家企业所囊括，其中美国有4 家，日本有5 家，荷兰有1 家。其中，应用材料公司拥有除光刻机外种类齐全的制造设备，总收入规模列第一。由于光刻机的价值较高，专注于该产品的荷兰公司ASML 位居收入规模第二。

2013 年全球集成电路设备制造企业前十强：亿美元

排名	国家	公司	主要半导体设备产品	2013 年收入（亿美元）
1	美国	应用材料公司（Applied Materials）	原子层沉积（ALD）设备，化学气相沉积（CVD）设备，电化学沉积（ECD）设备，物理气相沉积（PVD 设备），刻蚀机，快速热处理设备，离子注入机，化学机械抛光（CMP），表面处理（SP）设备，计量和晶圆检测设备，掩膜板制造设备等。	54.6
2	荷兰	阿斯麦（ASML）	高端光刻机（如沉浸式光刻机、极紫外线光刻机（EUV））。	53
3	美国	泛林半导体（Lam Research）	刻蚀设备（如金属刻蚀设备，电介质刻蚀设备，三维集成电路刻蚀设备，MEMS 刻蚀设备，深硅刻蚀设备），晶圆清洗设备，薄膜沉积设备（包括PECVD、HDPCVD、MCVD、ECD、PVD 设备，针对薄膜沉积后处理的UVTP 设备，光致抗蚀设备等。	31.6
4	日本	东京电子（Tokyo Electron）	热处理成膜设备，等离子刻蚀机，单晶圆沉积设备，表面处理（主要指清洗）设备，晶圆测试设备，涂胶机/显影机。	30.6
5	美国	科磊（KLA-Tencor）	前段和后端缺陷检测设备（如晶圆检测设备，掩膜板检测设备，元器件检测设备），等离子刻蚀机，晶圆制造设备（如晶圆形状测量设备），掩膜板制造设备等。	21.6
6	日本	网屏（Dainippon Screen Mfg.Co.）	晶圆清洗设备（包括湿式洗涤设备，旋转处理器，净气器，CMP 后清洗设备，聚合物移除设备），退火设备（包括快闪灯照退火炉，红外灯退火炉），晶圆检测和测量设备（如光谱薄膜厚度测量设备等），先进封装的直接成像设备。	12.2
7	日本	日立高新技术（Hitachi High-Technologies）	干法刻蚀设备（包括硅刻蚀机、氧化层刻蚀机、非挥发性材料刻蚀机），计量与检测设备（包括测长电子显微镜、晶圆表面检测设备、缺陷检测设备等），表面安装机和模片结合器等。	8.6
8	日本	爱德万测试（Advantest）	系统级芯片测试设备，记忆体测试设备，动态测试设备，设备接口等。	8.4
9	美国	泰瑞达（Teradyne）	半导体测试设备（如FLEX 系列测试系统，这是目前世界上最高效的多位置测试平台）。	8.2
10	日本	尼康（Nikon）	高端光刻机（如沉浸式光刻机）。	6.4

资料来源：产业信息网整理

在我国“863 计划”、“国家02 重大专项”的推进下，我国集成电路设备制造行业从零起步，“863 计划”项目承担企业完成了8 寸晶圆厂配套设备的研发，而目前承担02 专项的45 所、48 所、七星电子、中微半导体、北方微电子等企业已经基本完成了各自承担的12 寸晶圆厂配套设备的研发工作，目前已经有部分企业的设备能够进入中芯国际、华虹宏力等晶圆制造企业的生产线。

然而，集成电路设备制造领域壁垒较高，我国与国际先进水平的差距仍较大，尤其是光刻和刻蚀等核心设备，实现国产化替代仍然需要较长的过程。目前，中芯国际生产线的所有设备中，国产化率不足10%。

非上市公司中，北方微电子（NMC）和中微半导体（AMEC）在刻蚀设备与化学汽相淀积设备领域已经分别进入了国内主要晶圆制造企业和封装测试企业的供应体系。两家公司的核心技术人员均来自应用材料等全球龙头企业，并采取低价策略突破客户。此外，公司立足于中国大陆，能够为客户提供更快的响应时间和更好的服务，这些也是国外企业难以做到的。

七星电子是唯一在A 股上市的集成电路制造设备生产商，公司通过承担国家02 专项课题，主攻12 寸制程工艺配套的氧化炉、低压化学汽相淀积、清洗机和气体流量计四项设备的研发生产。目前公司已有设备供应给中芯国际。

北方微电子12 英寸等离子刻蚀机