似华为般极端处境，中芯们准备好应对了吗？半导体设备替代盼加速

　　中芯国际被美针对应该是预料之中的事情。中芯SMIC是全球第五大晶圆代工厂，居台积电、三星、格芯、联电之后，市场占率约4。5，服务国内包括华为、兆易创新、紫光展锐在内的上千家科技企业。
　　尽管中芯国际目前最先进的制程只有14nm，距离芯片制造龙头台积电相差23代的技术工艺，但中芯国际依然是全球领先的集成电路晶圆代工企业，也是我们技术最先进、规模最大、配套服务最完善、跨国经营的专业晶圆代工企业。在逻辑工艺领域，中芯国际是我们唯一可以实现14纳米FinFET量产的芯片代工企业，代表大陆自主研发集成电路制造技术的最先进水平。
　　但是，先进的晶圆制造企业，需要先进的半导体设备及材料产业链的支持，才能实现真正的独立自主，中芯国际在设备和材料上，仍然需要依赖大量的美系技术和设备，所以美方一旦把用于华为的限制措施，去针对中芯以及国内的其他晶圆制造企业，无疑将严重影响大陆半导体产业发展的进程。
　　我们的半导体设备替代步伐，行进到哪一步了，能否承受未来可以预料的极端处境呢？肩负祖国的希望，中芯不会放弃追赶先进制程工艺
　　世界前十大晶圆代工厂
　　随着芯片制程不断突破物理极限，集成度越来越高，晶圆厂资本开支，在每代工艺节点的增速平均达30。例如，每万片月产能，在12英寸晶圆的初代节点（90nm）时，只需要4。8亿美金资本开支，而进入14nm则需要20亿美金的资本开支，7nm则高达25亿美金。
　　2018年，联电、GlobalFoundries在抵达14nm或12nm节点后，宣布退出更高制程的探索，10nm工艺以下的玩家，只剩下台积电、英特尔和三星。第二梯队中，唯有中芯国际没有放弃。
　　在更加不确定的后全球化商业环境里，在外部科技限制压力不断升级的背景下，中芯国际承载着中国半导体产业实现自主可控的历史使命。
　　中芯生产线
　　中芯国际在国内半导体产业链扮演着非常重要的角色。中芯拥有珍贵的14纳米FinFET量产技术，而14nm已经可以涵盖60以上的芯片需求，中芯目前在0。35微米至14纳米多种技术节点，可应用于不同工艺平台，具备逻辑电路、电源模拟、高压驱动、嵌入式非挥发性存储、非易失性存储、混合信号射频、图像传感器等多个工艺平台的量产能力，值得一提的特色工艺领域，中芯国际陆续推出大陆最先进的24纳米NAND、40纳米高性能图像传感器等特色工艺，与各领域的龙头公司合作，实现在特殊存储器、高性能图像传感器等细分市场的持续增长。
　　尤其是，中芯也为国内先进的半导体设备和材料供应链的国产化进程，提供了关键的支撑。目前中芯国际对美系设备的依赖，是命门所在
　　晶圆厂需要多种半导体设备，包括最为人所知的光刻机。根据Gartner及各公司公告数据，各项半导体设备在竞争格局上，均被前1到4家公司所垄断：
　　光刻机
　　光刻机：全球EUV极紫光刻设备100来自ASML（荷兰），ASML在光刻机市场处于绝对垄断地位；
　　刻蚀设备：硅基刻蚀主要被Lam（美）和应用材料（美）垄断，介质刻蚀主要被东京电子（日）和Lam（美）垄断；
　　薄膜设备：CVD主要被日立、Lam（美）、东京电子、应用材料（美）垄断，PVD被Lam（美）和应用材料（美）垄断；
　　显影设备：东京电子（日）处于绝对垄断地位；
　　离子注入机：全球约70来自应用材料（美），18来自AxcelisTechnologies（美）；
　　清洗设备：主要来自DNS、Lam（美）、东京电子等
　　CMP：70来自应用材料（美），26来自Ebara；
　　热处理：被应用材料（美）、日立国际电气、东京电子（日）垄断；
　　去胶设备：被PSK、Lam（美）、日立高科技、屹唐半导体（中）；
　　工艺检测设备：KLA（美）市场份额50，应用材料（美）占12，日立高科技占10；
　　划片减薄机：日本DISCO绝对垄断；
　　测试设备：被泰瑞达（美）和爱德万（日）双寡头垄断。
　　中芯国际主要进口设备采购
　　中芯国际在过去的两年大量采购了美方的设备，仅上半年，中芯国际先后投入6亿和5。43亿美元向美方的泛林半导体、应用材料采购半导体设备。而这些厂商，正是使福建晋华陷入绝境的美系甲方供应商。国产半导体设备商的加速追赶，在关键时刻能给中芯国际多一些支持吗？
　　根据中国招标网的统计，7、8月份，国产设备中标集中在长江存储、华力集成和积塔半导体三家产线，从数据可以看出，国产设备替代进程良好。一方面中标设备的数量较多，例如中微此前已经在长江存储中标介质刻蚀设备38台，而此次8月中标台数就已经达到了11台之多，另一方面品类持续扩张，例如中微的硅刻蚀获得了华力集成的追加订单，替代程度有望持续超出预期。
　　半导体设备
　　半导体芯片制造设备中，刻蚀、光刻和薄膜沉积三大核心工艺所用到的刻蚀设备、光刻机和薄膜沉积设备的价值量占比最大，其中刻蚀设备在晶圆制造设备中的价值量占比超过20，一点都不亚于光刻机。
　　由于193nm的DUV光刻机波长限制，22nm及以下工艺，无法通过单次曝光完成光刻，需采用多重曝光工艺，增加了较多刻蚀步骤，增大了对刻蚀设备的需求。工艺越先进，刻蚀步骤数越多，对刻蚀设备的需求也就越多，刻蚀设备在产线中的价值占比也越大。
　　目前看，中微公司的产品在业内较为领先，工艺节点已经达到5nm，并且已经得到台积电的验证，公司整体介质刻蚀及出货量已经超过50台，并且得到客户较好的评价。北方华创在硅刻蚀机中处在国产替代加速阶段，目前能够生产28nm的硅刻蚀机，14nm目前也在研发和小范围试产过程中，预计未来也将有突破。北方华创已经出货的刻蚀机数量已经达到20台以上。
　　根据中国国际招标网数据统计，各类制程设备国产化率：
　　去胶设备：国产化率最高的是去胶设备，主要是屹唐半导体实现了去胶设备国产化；
　　清洗设备：国产化率约为24左右，本土品牌主要是盛美半导体、北方华创；
　　刻蚀设备：国产化率约为23左右，本土品牌包括中微半导体、北方华创、屹唐半导体；
　　热处理设备：国产化率约为32左右，本土品牌包括北方华创、屹唐半导体；
　　PVD设备：国产化率约为30左右，本土品牌包括北方华创；
　　CMP设备：国产化率约为22左右，本土品牌包括华海清科；
　　CVD设备：有零的突破，但总体国产化率不高于5，本体品牌是沈阳拓荆；
　　测试设备：国产化率3左右，本土品牌包括上海睿励、中科飞测、上海精测半导体；
　　离子注入机：仍处于国产化突破前夕，本土品牌包括中科信、凯世通等；
　　涂胶显影设备：仍处于国产化突破前夕，本土品牌包括沈阳芯源；
　　光刻设备：仍处于国产化突破前夕，本土品牌是上海微电子。
　　此上看出：一线龙头中微的刻蚀设备、盛美的清洗设备等有望首先突破！危机中的机遇是什么
　　毫无疑问，中芯国际是我们的半导体产业链中不可替代的支柱，而且中芯的确在现阶段非常美系设备和技术，美方如果对中芯也实施类似华为的极端遏制策略，相信对我们的伤害是巨大的。谁让它们具备先发的优势呢？但相信这也是它们博弈的最后底牌。
　　我们仍需要从中看到机遇：
　　这有可能触动我们一直引而不发的相关措施；
　　中芯可以毫无顾忌的与华为捆绑在一起，强强联手，利用一切可以利用的资源，释放我们所有的潜力；
　　美半导体大厂如应用材料、泛林研究、科磊的业务都会受到影响，尽管重新验证设备会带来巨量的资金，但它们的设备并非完全不能替代。写在最后
　　半导体设备与材料的国产化进程需要很多年的努力才能见效，建立国产设备为主导的芯片生产线在目前形势下，已经有了最好的契机，尽管这个契机是被逼出来的。
　　半导体产业链已经成了新时代，国民经济的大动脉。2019年中国进口芯片3040亿美元，是进口商品的第一大品类，也就是说，国家出口赚的外汇，主要用来购买芯片了。
　　按照产业链划分，芯片产业有设备、材料、集成电路设计、晶圆代工和封装测试五大领域。我们不能只有华为中芯，需要国家的力量协同攻关，不仅仅只为打造自主可控的半导体产业链、供应链，还要推动集成电路产业走向高端化。
　　黑云压城，中芯国际是否做好了处身似华为一样的极端境地的应对准备？我们不会浪费任何一场危机！参考资料
　　中信证券《硅晶圆代工行业专题报告：见贤思齐，中芯国际与台积电对比分析及中芯国际相关产业链标的梳》
　　兴业证券《论晶圆代工格局及中芯国际对国产设备、材料的空间提升》
　　中银国际《半导体设备行业2020年中期策略：全球设备需求刚性，国产品牌加快破局》