我国计划到“十三五”末期，国产集成电路设备在国内芯片制造厂的替代率至少达到30%，全球半导体产能大转移为国内集成电路设备企业带来重要历史机遇。

目前，我国半导体设备大的公司收入与海外巨头差别较大。国内半导体设备公司有望把握国内晶圆厂投资高峰，迎来重要的发展时机，在各个细分领域不断迎头追赶。

以下就芯片制作流程所需设备做如下分析：

一、氧化/扩散炉(高温炉)

芯片的制造流程中，硅片表面通过氧化的方式生长一层氧化层，通过在氧化层上刻印图形和刻蚀，达到对硅衬底进行扩散掺杂，激活硅片的半导体属性，从而形成有效的PN结。

用于热退火等热工艺的高温炉分为三类：卧式炉、立式炉、快速热处理(RTP)。

高温炉市场主要被外资品牌占据，如应用材料、日本日立、东京电子等企业，CR3市场份额超过90%。内资品牌中，北方华创12英寸立式氧化炉实现产线应用。屹唐半导体2016年收购了美国公司Mattson，该公司在RTP设备具有领先优势。

A股中的北方华创：

二、光刻设备

光刻的本质是把电路结构图复制到硅片上的光刻胶上，方便之后进行刻蚀和离子注入。从集成电路诞生之初，光刻就被认为是集成电路制造工艺发展的驱动力。

全球光刻机市场主要由荷兰的阿斯麦(ASML)、日本尼康和佳能三家把持，其中ASML更是全球绝对龙头，市占率超过67%，几乎垄断了高端光刻机（EUV）市场。日本尼康和佳能产品主要为中低端机型。

国产光刻机领域中，上海微电子(SMEE)一枝独秀。2018年3月，上海微电子承担的“02专项”的“90nm光刻机样机研制”顺利通过验收，成为国产光刻机的优秀代表。

A股相应公司如：智光电气

三、涂胶显影设备

涂胶显影设备是光刻工序中与光刻机配套使用的涂胶、烘烤及显影设备，包括涂胶机、喷胶机和显影机。该设备不仅直接影响光刻工序细微曝光图案的形成，对后续蚀刻和离子注入等工艺中图形转移的结果也有着深刻的影响。

全球涂胶显影设备龙头为东京电子、日本迪恩士和德国苏斯微。

国内有竞争力的公司为沈阳芯源微，公司客户包括台积电、长电科技、华天科技等国内知名公司，同时正在长江存储、上海华力等前道芯片制造厂商进行验证。

A股相应公司如芯源微、劲拓股份

四、刻蚀设备

刻蚀指将硅片上未被光刻胶掩蔽的部分通过选择性去掉，从而将预先定义的图形转移到硅片的材料层上的步骤。

刻蚀设备分为三类，介质刻蚀机、硅刻蚀机、金属刻蚀机，三者占比为48%、47%、5%，介质刻蚀机和硅刻蚀机是市场上主流的刻蚀设备。

全球刻蚀设备行业前三名分别为拉姆研究、东京电子、应用材料，CR3超过90%。

国内企业中，中微公司的介质刻蚀领机全球领先，已经进入台积电新工艺产线。北方华创的硅刻蚀机和金属刻蚀机在国内领先。

A股相应公司如中微公司、北方华创、芯源微

五、离子注入设备

一般而言，本征硅(即原始不含杂质的硅单晶)导电性能很差，只有当硅中加入少量杂质，使其结构和电导率发生改变时，硅才成为真正有用的半导体。这个过程被称为掺杂，离子注入是主要的掺杂方法。

全球离子注入机龙头为美国应用材料和Axcelis公司，两家合计占据全球近90%的市场份额。

国内企业中，只有凯世通和中科信具备集成电路离子注入机的研发和生产能力。目前凯世通离子注入机广泛运用于太阳能电池、AMOLED等领域，属于国内领先，集成电路离子注入机目前正处于验证阶段。

A股相应公司

六、薄膜沉积设备

1、PVD设备

物理气相沉积(PVD)沉积金属属于集成电路工艺的金属化环节，金属化是芯片制造过程中在绝缘介质薄膜上沉积金属薄膜以及随后刻印图形以便形成互连金属线和接触孔或通孔连接。物理气相沉积(PVD)常用的方法是蒸发和溅射。

目前全球PVD市场高度垄断，应用材料一家独大，占据全球超过85%的市场份额。

国内企业北方华创实力领先，公司28nm氮化钛硬掩膜(HardmaskPVD)、Al-PadPVD设备已率先进入中芯国际供应链体系，成为国产PVD的佼佼者。

A股中相应公司如北方华创 、立霸股份；

2、CVD设备

薄膜沉积常见工艺为化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)。化学气相沉积是通过气体混合的化学反应在硅片表面沉积一层固体膜的工艺。目前CVD需要用到CVD设备，包括APCVD(常压CVD)、LPCVD(低压CVD)和等离子体辅助CVD。

全球CVD市场上，应用材料占据龙头地位，全球市场份额达到30%，其次是东京电子和拉姆研究，市场集中度较高。

国内市场上，北方华创的LPCVD，以及沈阳拓荆的PECVD，已通过主流晶圆代工厂验证，实现了小批量生产交付

A股中相应公司如北方华创、三安光电、中微公司、新莱应材

七、CMP设备

CMP（化学机械抛光）工艺指抛光机的抛光头夹持住硅片相对抛光垫做高速运动，抛光液在硅片和抛光点之间连续流动，抛光液中的氧化剂不断接触裸露的硅片表面，产生氧化膜，然后借助抛光液中的微粒机械研磨作用去除氧化膜。

CMP机台市场被应用材料和日本的Ebara高度垄断，两者市占率接近90%。

国内市场上，华海清科和电科装备45所是主要的研发力量。华海清科国产首台8英寸CMP设备已实现出厂销售。电科装备45所自主研发的CMP商用机已在中芯国际天津公司进行上线验证。

A股相应公司如宇晶股份

八、检测设备

1、质量测量设备

半导体制造环节的检测流程分为前道检测和后道检测。其中，前道检测主要分为光学测量和缺陷检测，统称为质量测量。

目前集成电路质量测量设备全球主要的供应商是科磊半导体(KLATencor)、应用材料和日本日立，市占率分别为52%、12%和11%。市场竞争格局集中。

国产企业主要代表是上海睿励科学和上海精测。睿励科学具备光学膜厚测量系统、光学关键尺寸和形貌测量系统，国内技术领先。2014年获得三星数台订单，并于2018年获得三星的重复订单。上海精测开发了适用于半导体工业级应用的膜厚测量以及光学关键尺寸测量系统。

A股中相应公司：中微公司

2、电学检测设备

后道检测主要为电学检测，核心设备包括测试机、探针台和分选机。

目前，电学检测设备市场集中度很高，其中测试机主要被爱德万和泰瑞达垄断，分选机被爱德万、科休半导体、爱普生等企业垄断，探针台被东京电子、东京精密和伊智所垄断。国内龙头长川科技已经布局测试机和分选机市场，积极研发探针台。华峰测控主要产品为测试机，是国内大的半导体测试机供应商。上海中艺主要产品为分选机。’

A股中相应公司如长川科技、华峰测控、上海中艺

九、清洗设备

硅片清洗的目标是去除所有表面沾污，包括颗粒、有机物、金属和自然氧化层。目前占统治地位的硅片清洗方法是湿法清洗。湿法清洗设备分为单片清洗设备和槽式清洗设备，槽式清洗设备可以批量清洗硅片，但是可能会导致互相污染现象。

全球清洗设备龙头迪恩士、东京电子和拉姆研究，CR3接近90%，其中迪恩士一家占比超过50%，是绝对的龙头。

国内企业中，盛美半导体是国产清洗设备的优秀代表，主流产品得到国际一流品牌包括中芯国际、长江存储、SK海力士等企业的认可。至纯科技正在积极布局集成电路清洗设备。

A股中相应上市公司如北方华创、至纯科技、捷佳伟创、芯源微