中国半导体产业研发投入与市场发展分析
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从上述可看出，各晶圆制造设备中以光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备的产值最大，生产难度 也最高。除了刻蚀机，中微半导体顺利成为台积电供应名单的一员外，光刻机与薄膜沉积等等的半 导体设备，中国厂技术离国际大厂还有一段差距，且短期仍不易追近。
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市场
（二）全球半导体设备市场
1、半导体设备销售情况
半导体产业在美国形成规模以来，半导体 产业共经历了两次大规模的产业转移，在这两 次大规模不仅仅转移半导体产业的制造中心， 同时也推动了新兴市场的快速崛起。按照功能 结构的不同，半导体可分为集成电路、光电器 件、传感器和分立器件。其中集成电路可细分 为模拟电路、逻辑电路、处理器芯片以及存储 芯片。
PVD沉积为一种物理制程，此技术一般使用氩等惰性气体，藉由在高真空中将氩离子以加速撞 击溅镀靶材后，将靶材原子一个个溅击出来，使被溅击出来的材质沉积在晶圆表面。
薄膜沉积设备主要的供应商包含应用材料、Vaportech、Lam Research、ASM、 Tokki等。 而中国相关设备制造厂有北方华创、沈阳拓荆等。北方华创是中国薄膜沉积设备龙头，目前技术已 达到14nm。市场预计今明两年中国薄膜沉积设备需求可达15亿美元与20亿美元。
中国半导体产业研发投入与市场发展分析
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市场
工艺进步推动 需求向上
产业进步的动 力：研发投入
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分级目录
一、市场 （一）半导体晶圆处理设备价值量占比
1、半导体设备比重占比 2、各个设备的作用 （二）全球半导体设备市场 1、半导体设备销售情况 2、中国半导体设备销售规模 3、全球半导体设备市场分布 4、半导体设备前12大公司市场份额 （三）半导体蚀刻设备市场 1、蚀刻设备细分市场占比 2、全球刻蚀设备市场份额分布
三、产业进步的动力：研发投入 （一）海外半导体设备公司研发投入情况
1、Lam Research 2、应用材料 3、东京电子 （二）海外公司产业布局与研发投入分析 1、产业布局 2、研发投入 3、国内半导体产业情况
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（一）半导体晶圆处理设备价值量占比
1、半导体设备比重占比
在整个半导体产业链中，中国投入最多资金 的就属晶圆代工部份。具体来说，晶圆代工就是 在硅晶圆上制作电路与电子元件，这个步骤为整 个半导体产业链中技术最复杂，且资金投入最多 的领域。
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（7）测试 在晶圆完成制造之前，会有一道晶圆中测工序。在测试过程中，会检测每一个芯片的电路功
能。 晶圆中测检测设备包括CDSEM（扫描电镜）、AOI（自动光学检测机）等。中国在这领域只是
起步阶段，该产业主要由国际大厂所把持，如KLA-Tencor、应用材料、Hitachi、Rudolph、 Camtek 等。
（4）抛光
可以使晶圆表面达到全面性的平坦化，以 利后续薄膜沉积工序。美国应用材料、Rtec等 均为国际上主要供应商，中国则有中电科装备、 盛美半导体等。但陆厂的产品才刚打入8寸晶圆 厂中，12寸的相关wenku.baidu.com备还在研发，明显与国际 大厂有实力上的差距。市场预计今明两年中国 抛光机需求将达3.77亿美元与5.11亿美元。
3、国内蚀刻机生产企业 4、全球干法刻蚀设备市场份额分布 5、市场规模 （四）投资 1、并购整合 2、国内投资情况 3、国内公司简况 二、工艺进步推动需求向上 （一）影响刻蚀设备的因素 1、核心因数 2、光刻机发展史 3、光刻机制程对蚀刻设备的影响 4、国内公司简况
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（二）3D NAND工艺对刻蚀设备的影响 1、3D NAND工艺对刻蚀的技术要求较高，设备的使用量也较大 2、3D NAND工艺中，刻蚀设备投资额大幅上升
气化炉市场主要以国际大厂为主，如 Themco、Centrotherm Thermal Solutions 等。而中国也有北方华创供应相关设备，目前 中芯、华力微电子、长江存储等厂商已采用。 此外，中电科48所、青岛旭光等在氧化炉方面 也取得重大进展。市场预估氧化炉今明两年中 国需求共约20亿美元。
（2）光刻
为整个晶圆代工流程中最重要的工序之一。 其原理是在晶圆片表面覆盖一层具有高度光敏 感性光阻剂，再用光线透过掩模照射在晶圆片 表面，被光线照射到的光阻剂会发生反应，最 终达到电路图的移转。
目前全球光刻机龙头为ASML，此外，德国 SUSS、日本尼康、美国Ultratech等也具备较 强实力。中国方面则有不少光刻机制造厂，如 上海微电子、中电科45所、中电科48所等，但 主要技术在65nm～28nm间，与国际大厂实力相 差一大段。市场预估今明两年中国光刻机需求 分别达38亿美元与51亿美元。
以处理器为例，其所需处理步骤可达数百道， 且各类加工机台先进又昂贵，动辄数千万美元起 跳。而一个成熟的晶圆代工厂其设备投入占总设 备比重在70%～80%之间。
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2、各个设备的作用
（1）氧化
其目的在于生成二氧化硅薄膜。用硅作为 半导体原材料的重要因素之一就是硅容易生长 出二氧化硅膜层，这样在半导体上结合一层绝 缘材料，就可用做掺杂阻挡层、表面绝缘层， 及元件中的绝缘部分。
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（3）刻蚀
就是通过光阻剂暴露区域来去掉晶圆最表 层的工艺。主要分为两大类：湿式刻蚀和干式 刻蚀。简单区分，湿式刻蚀局限在2微米以上图 形尺寸，而干式刻蚀则用在精细的先进电路中。
刻蚀机目前国际上主要的供应商为应用材料、 Lam Research等。中国方面技术有慢慢追上的 趋势，即将登录科创板的中微半导体，其自主 研发的5nm等离子体刻蚀机经台积电( 2330TW )验证，将用于全球首条5nm制程生产线。 而北方华创则是在14nm技术有所突破。市场预 估今明两年中国刻蚀机需求分别达15亿美元与 20亿美元。
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（5）离子植入 其是用来控制半导体中杂质量的关键程序，对半导体表面附近区域进行掺杂技术。优点在于
杂质量的精确控制，杂质分布的再重整，及低温下操作。 离子植入机主要的供厂商为AMAT，中国部份只有中电科电子装备公司能供应。市场预计今明两年 中国离子植入机需求可达5亿美元与7亿美元。 （6）沉积
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（二）全球半导体设备市场
1、半导体设备销售情况
半导体产业在美国形成规模以来，半导体 产业共经历了两次大规模的产业转移，在这两 次大规模不仅仅转移半导体产业的制造中心， 同时也推动了新兴市场的快速崛起。按照功能 结构的不同，半导体可分为集成电路、光电器 件、传感器和分立器件。其中集成电路可细分 为模拟电路、逻辑电路、处理器芯片以及存储 芯片。
PVD沉积为一种物理制程，此技术一般使用氩等惰性气体，藉由在高真空中将氩离子以加速撞 击溅镀靶材后，将靶材原子一个个溅击出来，使被溅击出来的材质沉积在晶圆表面。
薄膜沉积设备主要的供应商包含应用材料、Vaportech、Lam Research、ASM、 Tokki等。 而中国相关设备制造厂有北方华创、沈阳拓荆等。北方华创是中国薄膜沉积设备龙头，目前技术已 达到14nm。市场预计今明两年中国薄膜沉积设备需求可达15亿美元与20亿美元。
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工艺进步推动 需求向上
产业进步的动 力：研发投入
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一、市场 （一）半导体晶圆处理设备价值量占比
1、半导体设备比重占比 2、各个设备的作用 （二）全球半导体设备市场 1、半导体设备销售情况 2、中国半导体设备销售规模 3、全球半导体设备市场分布 4、半导体设备前12大公司市场份额 （三）半导体蚀刻设备市场 1、蚀刻设备细分市场占比 2、全球刻蚀设备市场份额分布
三、产业进步的动力：研发投入 （一）海外半导体设备公司研发投入情况
1、Lam Research 2、应用材料 3、东京电子 （二）海外公司产业布局与研发投入分析 1、产业布局 2、研发投入 3、国内半导体产业情况
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（一）半导体晶圆处理设备价值量占比
1、半导体设备比重占比
在整个半导体产业链中，中国投入最多资金 的就属晶圆代工部份。具体来说，晶圆代工就是 在硅晶圆上制作电路与电子元件，这个步骤为整 个半导体产业链中技术最复杂，且资金投入最多 的领域。
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（7）测试 在晶圆完成制造之前，会有一道晶圆中测工序。在测试过程中，会检测每一个芯片的电路功
能。 晶圆中测检测设备包括CDSEM（扫描电镜）、AOI（自动光学检测机）等。中国在这领域只是
起步阶段，该产业主要由国际大厂所把持，如KLA-Tencor、应用材料、Hitachi、Rudolph、 Camtek 等。
（4）抛光
可以使晶圆表面达到全面性的平坦化，以 利后续薄膜沉积工序。美国应用材料、Rtec等 均为国际上主要供应商，中国则有中电科装备、 盛美半导体等。但陆厂的产品才刚打入8寸晶圆 厂中，12寸的相关wenku.baidu.com备还在研发，明显与国际 大厂有实力上的差距。市场预计今明两年中国 抛光机需求将达3.77亿美元与5.11亿美元。
3、国内蚀刻机生产企业 4、全球干法刻蚀设备市场份额分布 5、市场规模 （四）投资 1、并购整合 2、国内投资情况 3、国内公司简况 二、工艺进步推动需求向上 （一）影响刻蚀设备的因素 1、核心因数 2、光刻机发展史 3、光刻机制程对蚀刻设备的影响 4、国内公司简况
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（二）3D NAND工艺对刻蚀设备的影响 1、3D NAND工艺对刻蚀的技术要求较高，设备的使用量也较大 2、3D NAND工艺中，刻蚀设备投资额大幅上升
气化炉市场主要以国际大厂为主，如 Themco、Centrotherm Thermal Solutions 等。而中国也有北方华创供应相关设备，目前 中芯、华力微电子、长江存储等厂商已采用。 此外，中电科48所、青岛旭光等在氧化炉方面 也取得重大进展。市场预估氧化炉今明两年中 国需求共约20亿美元。
（2）光刻
为整个晶圆代工流程中最重要的工序之一。 其原理是在晶圆片表面覆盖一层具有高度光敏 感性光阻剂，再用光线透过掩模照射在晶圆片 表面，被光线照射到的光阻剂会发生反应，最 终达到电路图的移转。
目前全球光刻机龙头为ASML，此外，德国 SUSS、日本尼康、美国Ultratech等也具备较 强实力。中国方面则有不少光刻机制造厂，如 上海微电子、中电科45所、中电科48所等，但 主要技术在65nm～28nm间，与国际大厂实力相 差一大段。市场预估今明两年中国光刻机需求 分别达38亿美元与51亿美元。
以处理器为例，其所需处理步骤可达数百道， 且各类加工机台先进又昂贵，动辄数千万美元起 跳。而一个成熟的晶圆代工厂其设备投入占总设 备比重在70%～80%之间。
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2、各个设备的作用
（1）氧化
其目的在于生成二氧化硅薄膜。用硅作为 半导体原材料的重要因素之一就是硅容易生长 出二氧化硅膜层，这样在半导体上结合一层绝 缘材料，就可用做掺杂阻挡层、表面绝缘层， 及元件中的绝缘部分。
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（3）刻蚀
就是通过光阻剂暴露区域来去掉晶圆最表 层的工艺。主要分为两大类：湿式刻蚀和干式 刻蚀。简单区分，湿式刻蚀局限在2微米以上图 形尺寸，而干式刻蚀则用在精细的先进电路中。
刻蚀机目前国际上主要的供应商为应用材料、 Lam Research等。中国方面技术有慢慢追上的 趋势，即将登录科创板的中微半导体，其自主 研发的5nm等离子体刻蚀机经台积电( 2330TW )验证，将用于全球首条5nm制程生产线。 而北方华创则是在14nm技术有所突破。市场预 估今明两年中国刻蚀机需求分别达15亿美元与 20亿美元。
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（5）离子植入 其是用来控制半导体中杂质量的关键程序，对半导体表面附近区域进行掺杂技术。优点在于
杂质量的精确控制，杂质分布的再重整，及低温下操作。 离子植入机主要的供厂商为AMAT，中国部份只有中电科电子装备公司能供应。市场预计今明两年 中国离子植入机需求可达5亿美元与7亿美元。 （6）沉积