半導體行業歷來有一代設備、一代工藝、一代產品的說法，設備始終走在工藝和產品的前面，因此半導體設備行業被視作芯片制造的基石，是半導體行業的基礎和核心。

我認為設備的國產化率和技術節點是國產半導體設備兩個最核心的指標，國產化率衡量當下的發展現狀，技術節點決定未來的市場空間。

半導體設備最新國產化率

國產化率是難以精確統計的，判斷國產化率，我們主要通過國內晶圓廠公開的招標數據進行測算，這些數據是有很強的代表性。

晶圓廠半導體設備招標總體情況：

設備三大件，光刻、刻蝕和薄膜沉積占半導體設備的市場份額超過60%，今年總的招標數超過440臺，其中光刻機招標20臺，刻蝕機170臺，薄膜沉積設備招標254臺。

檢測、清洗、拋光研磨、離子注入等設備合計招標556臺，總的前道設備招標數剛好1000臺，這是晶圓廠半導體設備公開招標的總體情況。

招標的晶圓廠和IDM主要有長江存儲、中芯紹興、華虹半導體、華力微電子、華潤微、積塔半導體等等，其中長江存儲的前道設備招標數是最多的，達到了365臺，具有代表性，而大廠中芯國際公開的信息比較少，所以參考意義不大。

從中標的設備公司來看，北方華創的所有產品線合計中標132臺。此外，中微公司中標6臺，其中5臺干法刻蝕，1臺MOCVD，芯源微涂膠顯影設備中標9臺，盛美半導體中標13臺清洗機，上海微電子中標1臺光刻機，屹唐半導體中標18臺去膠設備。

通過以上的晶圓廠招標和設備廠中標數據，我們從國內主要的12寸晶圓產線以及主要晶圓廠兩個角度來看國產化率的變化。

12寸晶圓產線國產化率

統計在內的長江存儲、華虹無錫、合肥晶合、上海華力二期4條12英寸晶圓產線的國產化率大致如下：

其中長江存儲最高，超過15%，合肥晶合最低，國產化率3%，這四條12英寸生產線的整體國產化率約13%。

從具體的設備來看，4條產線國產化程度最高的是去膠設備，國產化率達到82%，拋光研磨、清洗設備、熱處理、刻蝕機和PVD的國產化率均在20%以上。

從數據來看，12種細分設備有6種國產化率在20%以上，看上去是不錯的數據，但是，價值量最高的光刻機、刻蝕機、薄膜沉積國產化率總體很低，刻蝕機情況稍微好一點，總體達到20%的國產化率。

薄膜沉積雖然PVD達到20%，但PVD只占薄膜沉積設備市場的20%，而市場更大的CVD，國產化率只有3%，光刻機現在只能說勉強的零突破。

我們設備的國產化目前主要集中在價值量相對較低的部分設備，而價值量高的設備，國產化率不樂觀。

晶圓廠的國產化率

我們從統計在內的晶圓廠的國產化率來看，長江存儲的設備國產化率穩步提高，占比越來越大，今年已經超過20%；國產化率最高的是上海積塔半導體，國產化率達到46%，今年提升12.7個百分點，今年國產化率相對較低的是上海華力和中芯紹興，相對歷史數據有所下滑。

其中長江存儲的招標數最大，今年招標數占已公布招標總數的36%，具有很強的代表性，總的來看，晶圓廠的設備國產化率在逐步提升。

國產半導體設備的技術節點

芯片制造主要的八種設備中，除光刻機以外的其它設備基本上都推進到28nm節點，其中刻蝕、熱處理和離子注入的部分設備技術節點已經突破了14nm，甚至推進到7nm、5nm。

從技術節點看，我們國產設備跟國際最先進的設備代差約為3-4代，等到更先進的光刻機出來之后，理論上我們似乎能夠得出結論，28nm及以上的成熟工藝，可以實現全國產替代。

但實際差距會比理論上來得更大，因為圖表中的數據只能說產品觸及到了28nm，但產品豐富程度，滿足不同的應用，實現里28nm還有不小距離。

以刻蝕機為例，長江存儲已經公告中標的，涉及刻蝕工藝類別就多達80-90種，而中標最多的拉姆研究，僅刻蝕機一個品類，供應的設備多達40種不同工藝。

雖然說國產廠商華創主攻硅刻蝕和金屬刻蝕，中微主攻介質刻蝕，且都取得了突破，但從中標數據來看，華創和中微的產品線跟拉姆研究還有不小的差距，雖然技術節點滿足，但產品相對比較單一。

國外的設備商像設備超市，國內的設備商像商店，這是技術節點以外產品線的差距。

此外，國內半導體設備廠商與外國巨頭在營收和研發投入方面差距很大。

以應用材料為例，近十年來每年的研發投入保持在營收的15%左右， 2019 財年研發投入約133.5億人民幣，而北方華創2020年研發投入6.7億元，營收60.56億元，應用材料同期營收約1118億人民幣。

這兩年我們也看到國產半導體設備廠商通過定增募資積極擴產，加大研發投入，追趕國際巨頭，今年上半年，北方華創研發投入14.96億元，同比增加308%。

結語

客觀來說，國產設備廠商在規模、技術、研發投入方向跟國外巨頭有不小的差距，國產化率在提高，但并沒有大多數人想象得那么快，目前僅為15%左右。

不過，我們也看到很多積極的變化，國家在產業政策、資本市場、專業人才方面的大力支持，通過合理的布局，國內半導體設備行業逐漸形成了產業閉環和小的生態，所有的設備都有公司在做，內部競爭相對較小。

總的來說，國產替代是一條道阻且長的路，需要持續投入，步步為營，穩步向前，真正實現國產替代還需要更多時間。