半導(dǎo)體設(shè)備廠商排名（spts 半導(dǎo)體設(shè)備廠商）

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于半導(dǎo)體設(shè)備廠商排名的問(wèn)題，以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理，讓我們一起來(lái)看看吧。

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本文目錄:

• 1、全球前5大手機(jī)芯片廠商有哪些？

• 2、美日韓在芯片領(lǐng)域的霸權(quán)是如何一步步確立的

• 3、半導(dǎo)體設(shè)備龍頭企業(yè)北方華創(chuàng)

• 4、半導(dǎo)體芯片設(shè)備黑馬股，國(guó)內(nèi)前三位居第一梯隊(duì)，業(yè)績(jī)營(yíng)收穩(wěn)定增長(zhǎng)

一、全球前5大手機(jī)芯片廠商有哪些？

世界芯片排名一覽表如下：

1、英特爾

美國(guó)一家主要以研制CPU處理器的公司，是全球最大的個(gè)人計(jì)算機(jī)零件和CPU制造商，它成立于1968年，具有46年產(chǎn)品創(chuàng)新和市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)的歷史。

2、高通

一家美國(guó)的無(wú)線電通信技術(shù)研發(fā)公司，成立于1985年7月，因CDMA技術(shù)聞名，為世界上發(fā)展最快的無(wú)線技術(shù)。

3、海思

海思是全球領(lǐng)先的Fabless半導(dǎo)體與器件設(shè)計(jì)公司。前身為華為集成電路設(shè)計(jì)中心，1991年啟動(dòng)集成電路設(shè)計(jì)及研發(fā)業(yè)務(wù)，為匯聚行業(yè)人才、發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集成優(yōu)勢(shì)，2004年注冊(cè)成立實(shí)體公司，提供海思芯片對(duì)外銷(xiāo)售及服務(wù)。

4、三星

三星集團(tuán)是韓國(guó)最大的跨國(guó)企業(yè)集團(tuán)，三星一直都是閃存技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新者，提供一系列高性能、高密度、高可靠性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案，這些解決方案可應(yīng)用于PC、企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)、移動(dòng)設(shè)備、品牌SSD和外部?jī)?nèi)存卡。

5、聯(lián)發(fā)科

聯(lián)發(fā)科是全球第四大全球無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體公司，每年為超過(guò)20億臺(tái)設(shè)備提供芯片。

二、美日韓在芯片領(lǐng)域的霸權(quán)是如何一步步確立的

2020年8月7日，華為余承東公開(kāi)表示海思麒麟高端芯片已經(jīng)“絕版”，中國(guó)最強(qiáng)的芯片設(shè)計(jì)公司，就在我們眼皮子底下被鎖死了未來(lái)。

華為海思推出第一款麒麟（Kirin）芯片是在2009年，雖然當(dāng)時(shí)反響一般，但奏響了麒麟騰飛的樂(lè)章，隨后每一年都有不小的進(jìn)步：麒麟925帶領(lǐng)Mate7打入高端陣營(yíng)；麒麟955助力華為P9銷(xiāo)量過(guò)千萬(wàn)……自己研發(fā)的芯片，成為華為手機(jī)甩開(kāi)國(guó)內(nèi)友商的最大武器。

然而到了2020年8月7日，麒麟系列的高端芯片卻被迫提前退休，余承東表示麒麟系列中最先進(jìn)的Kirin 990和Kirin 1000系列，在9月15日之后將無(wú)法生產(chǎn)，華為Mate40將成為麒麟高端芯片的絕唱。絕版的原因很簡(jiǎn)單：受到美國(guó)禁令影響，臺(tái)積電將不再為華為代工。

臺(tái)積電并非沒(méi)有抗?fàn)?。全球高制程工藝一線難求，臺(tái)積電話(huà)語(yǔ)權(quán)其實(shí)很強(qiáng)，而且?guī)字芮皠倓偝^(guò)英特爾成為世界第一大半導(dǎo)體公司。所以面對(duì)美國(guó)禁令，臺(tái)積電也曾斡旋過(guò)，但只要美國(guó)提起一個(gè)公司的名字，就能讓臺(tái)積電高管們嚇出冷汗。這個(gè)公司就是： 福建晉華。

福建晉華成立于2016年，目標(biāo)是在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。福建晉華是IDM一體化工藝，即設(shè)計(jì)、制造、封裝都要做，一旦產(chǎn)品落地，對(duì)大陸整個(gè)半導(dǎo)體工藝的都會(huì)有所帶動(dòng)和提升。晉華一期投資款高達(dá)370億元，還和臺(tái)灣第二大代工廠臺(tái)聯(lián)電進(jìn)行了技術(shù)合作。

研發(fā)人員日夜奮戰(zhàn)，成立一年多后，晉華就打造出了一座12寸的生產(chǎn)線，并準(zhǔn)備投產(chǎn)，不料卻迎來(lái)了 資本主義的鐵拳。

2017年12月，美國(guó)鎂光 科技 即刻以竊取知識(shí)產(chǎn)權(quán)為由開(kāi)始狙擊晉華，晉華也不甘示弱，雙方在中國(guó)福州和美國(guó)加州互相起訴。就當(dāng)局勢(shì)焦灼之時(shí)，早就虎視眈眈的特朗普政府在2018年10月29日發(fā)起了閃電戰(zhàn)： 將福建晉華列入實(shí)體名單，嚴(yán)禁美國(guó)企業(yè)進(jìn)行合作。

禁令發(fā)出后，和晉華合作的美國(guó)應(yīng)用材料公司（Applied Materials）的研發(fā)支持人員當(dāng)天就打包撤離，另外兩家美商科磊和泛林也迅速召回了前來(lái)合作的工程師。更嚴(yán)重的是，由于設(shè)備中含有美國(guó)原件，歐洲的阿斯麥、日本東京電子也暫停了對(duì)晉華的設(shè)備供應(yīng)。

晉華員工回憶外資撤退場(chǎng)景時(shí)，總結(jié)說(shuō)：“這些人根本給我們時(shí)間道別?！?/p>

福建晉華官網(wǎng)上的生產(chǎn)進(jìn)度，停留在了2018年試投片日，遲遲沒(méi)有更新，而產(chǎn)品頁(yè)則直接顯示“頁(yè)面在建設(shè)”中。去年5月10日，英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》稱(chēng)，晉華已經(jīng)開(kāi)始尋求出租或者出售自己的工廠。僅僅一個(gè)回合，擔(dān)當(dāng)中國(guó)存儲(chǔ)突破的種子選手，就被打倒在了起跑線上。

“實(shí)體名單”就像是一份死刑通知書(shū)，可以瞬間讓企業(yè)墜入地獄。美國(guó)制裁的決心、打擊的力度，令同樣采用美國(guó)核心零部件和核心技術(shù)支撐的臺(tái)積電不寒而栗。同樣，本來(lái)興致勃勃要來(lái)?yè)屌_(tái)積電蛋糕的三星沒(méi)了下文；中芯也含蓄地表示，可能不能為“某些客戶(hù)”代工。

為什么這些公司不愿意去觸碰美國(guó)“逆鱗”？半導(dǎo)體領(lǐng)域，美國(guó)真的就獨(dú)霸天下嗎？其實(shí)并不然。

雖然美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)值大約占全世界的47%，體量上處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；但韓國(guó)、歐洲、日本、中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸等其他“豪強(qiáng)”也各有擅長(zhǎng)，與美國(guó)的差距并不是無(wú)法越過(guò)的鴻溝。

比如， 韓國(guó) 在產(chǎn)值1500億美金的存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域，占據(jù)壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)，雙強(qiáng)（三星、海力士）占據(jù)65%市場(chǎng)；

歐洲 在模擬芯片領(lǐng)域有三駕馬車(chē)（英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦），從80年代起就從未跌出全球二十強(qiáng)。

日本 不但有獨(dú)步天下的圖像識(shí)別芯片，以信越日立為首的幾家公司，更是牢牢扼住了全世界半導(dǎo)體的上游材料。

中國(guó)臺(tái)灣在千億美元級(jí)別的芯片代工領(lǐng)域，更勝美國(guó)一籌，臺(tái)積電和聯(lián)電占據(jù)60%的規(guī)模，以日月光為首的封測(cè)代工也能搶下50%的市場(chǎng)；

中國(guó)大陸依托龐大的下游市場(chǎng)，近年芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展迅速，不但誕生了世界前十的芯片設(shè)計(jì)巨頭華為海思，整體芯片設(shè)計(jì)規(guī)模也位居世界第二。

這些企業(yè)從賬面實(shí)力來(lái)看，甚至可以讓芯片行業(yè)“去美國(guó)化”，合力搞出一部沒(méi)有美國(guó)芯片的手機(jī)。 但美國(guó)515禁令一下，各路豪強(qiáng)卻莫敢不從。

一超多強(qiáng)的局面似乎就像“紙老虎”，在美國(guó)霸權(quán)之下，眾半導(dǎo)體商分封而治可能才是目前的“真相”。大家忌憚的，其實(shí)是美國(guó)手握的兩把利劍：芯片設(shè)備和設(shè)計(jì)工具 。 這兩把劍又和日本的材料一起，組成了威力極強(qiáng)的美日半導(dǎo)體霸權(quán)三張牌： 設(shè)備、工具和材料。

那么，美日手中握的這三把劍究竟可怕在何處？是如何能挾制各路 科技 巨頭豪強(qiáng)？了解這些答案，才能了解華為們的突圍之路。

一、設(shè)備：芯片制造的外置大腦

設(shè)備商對(duì)于一般行業(yè)而言，就是個(gè)賣(mài)鏟子的，交錢(qián)拿貨基本就完事兒了；但 半導(dǎo)體設(shè)備商卻不同，不僅提供設(shè)備賣(mài)鏟子，還要全程服務(wù)賣(mài)腦子，可謂是芯片制造商的外置大腦 。

芯片制造成本高昂，只有將良品率控制在90%上下，才不會(huì)虧本。但要知道，芯片制造，工序一千起步，這就導(dǎo)致，哪怕每一步合格率都有99%，最終良率都會(huì)在0.9*0.9的多次累積下，趨近于0。因此，要想不虧本， 每個(gè)步驟的合格率就得控制在99.99%乃至99.999%以上。

要達(dá)到這個(gè)狀況，就對(duì)設(shè)備的復(fù)雜度提出了超高要求。 就目前最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)來(lái)說(shuō)，單臺(tái)設(shè)備里超過(guò)十萬(wàn)個(gè)零件、4萬(wàn)個(gè)螺栓，以及3000多條線路。僅僅軟管加起來(lái)，就有兩公里長(zhǎng)。這么一臺(tái)龐大的設(shè)備，重量足足有180噸，單次發(fā)貨需要?jiǎng)佑?0個(gè)貨柜、20輛卡車(chē)以及3架貨機(jī)才能運(yùn)完。

而更為重要的是，即使設(shè)備買(mǎi)回來(lái)，也遠(yuǎn)不是像電視冰箱一樣，放好、插電就能開(kāi)動(dòng)這么簡(jiǎn)單。一般來(lái)說(shuō)，一臺(tái)高精度光刻機(jī)的調(diào)試組裝，需要一年時(shí)間。而零件的組裝、參數(shù)的設(shè)置、模塊的調(diào)試，甚至螺絲的松緊、外部氣溫都會(huì)影響生產(chǎn)效果。哪怕一里外的一輛地鐵經(jīng)過(guò)，都能導(dǎo)致多數(shù)設(shè)備集體失靈。

這也是所有精密儀器的“通病”。比如，十年前，北京大學(xué)12個(gè)高精度實(shí)驗(yàn)室里價(jià)值4億元的儀器突然失靈，而原因居然是位于地下13.5米深的北京4號(hào)線經(jīng)過(guò)了北大東門(mén)產(chǎn)生了1Hz~10Hz的震動(dòng)，為此北大高精度實(shí)驗(yàn)室不得不集體搬家。

因此， 半導(dǎo)體制造設(shè)備每開(kāi)動(dòng)一段時(shí)間，就必須聯(lián)系專(zhuān)門(mén)原廠服務(wù)人員上門(mén)調(diào)校。 荷蘭光刻機(jī)巨頭ASML阿斯麥曾有一個(gè)客戶(hù)，要更換光器件；由于當(dāng)時(shí)阿斯麥的工程師無(wú)法出國(guó)，便邀請(qǐng)客戶(hù)優(yōu)秀員工到公司學(xué)習(xí)，用了近2個(gè)月，才僅僅掌握了單個(gè)零部件更換的技能。

因此，阿斯麥、應(yīng)用材料等半導(dǎo)體巨頭，不只是把設(shè)備賣(mài)掉就結(jié)束了，更是在中國(guó)建立了2000人左右的龐大支持團(tuán)隊(duì)。其中應(yīng)用材料的第二大收入就是服務(wù)，營(yíng)收占比超過(guò)25%，而且穩(wěn)定增長(zhǎng)，旱澇保收。

而設(shè)備廠的可怕之處正在于， 不但通過(guò)“一代設(shè)備，一代工藝，一代產(chǎn)品”決定了制造廠的工藝制程，更是通過(guò)售后服務(wù)將制造廠牢牢的拿捏在手中 。 隨著工藝越來(lái)越越高精尖，設(shè)備商的話(huà)語(yǔ)權(quán)也正在進(jìn)一步提升。

設(shè)備商的強(qiáng)勢(shì)，可以從利潤(rùn)上明確的反映出來(lái)。過(guò)去5年，芯片制造廠的頭部效應(yīng)越來(lái)越明顯，但上游設(shè)備商的凈利潤(rùn)率反而大幅提升：泛林利潤(rùn)率從12%提升到22%，應(yīng)用材料從14%上升到18%。代工廠想要客大欺店，那是根本不存在。

也正因如此，在長(zhǎng)達(dá)六十年的時(shí)間里，美國(guó)一直都在以各種手段，來(lái)保證自己在設(shè)備領(lǐng)域的絕對(duì)主導(dǎo)地位。

根據(jù)2019年全球頂級(jí)半導(dǎo)體設(shè)備廠商排名，全球前五大半導(dǎo)體設(shè)備商占據(jù)了全球58%行業(yè)營(yíng)收。 其中，美國(guó)獨(dú)占三席；其余兩席，一席是日本的東京電子，另一席荷蘭的阿斯麥，恰巧，這兩家又都是美國(guó)一手扶持起來(lái)的。

具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)用材料（AMAT）和泛林（LAM）、科磊（KLA），是根正苗紅的美國(guó)企業(yè)。

其中，泛林在刻蝕機(jī)的市場(chǎng)占有率高達(dá)50%以上。應(yīng)用材料則不僅在刻蝕機(jī)領(lǐng)域與泛林平分秋色，在離子注入、化學(xué)拋光等等細(xì)分設(shè)備環(huán)節(jié)也都占據(jù)半壁江山，甚至高達(dá)70%?？评趧t在半導(dǎo)體前道檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)了50%以上的市場(chǎng)，并在鍍膜測(cè)量設(shè)備的市占率達(dá)到了98%。

而光刻機(jī)巨頭阿斯麥，看似是一家荷蘭企業(yè)，其實(shí)有一顆美國(guó)心。 早在2000年前后，光刻機(jī)市場(chǎng)還停留在DUV（深紫外）光刻階段，日本尼康才是真正的霸主，但到了EUV（極紫外）階段，尼康卻在美國(guó)的一手主導(dǎo)下被淘汰出局。

原因很簡(jiǎn)單，EUV技術(shù)難度登峰造極： 從傳統(tǒng)DUV跨越到EUV，意味著光源從193nm劇烈縮短到13.5nm。這需要將20KW的激光，以每秒5萬(wàn)次的頻率來(lái)轟擊20微米的錫滴，將液態(tài)錫汽化成為等離子體。這相當(dāng)于在颶風(fēng)里以每秒五萬(wàn)次的頻率，讓乒乓球打中一只蒼蠅兩次。

當(dāng)年，全球最先進(jìn)的EUV研發(fā)機(jī)構(gòu)是英特爾與美國(guó)能源部帶頭組建的EUV LLC聯(lián)盟， 這里有摩托羅拉、AMD、IBM，以及能源部下屬三大國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，可謂是集美國(guó)科研精華于一身。 可以說(shuō)，只有進(jìn)入EUVLLC聯(lián)盟，才能獲得一張EUV的門(mén)票。

美國(guó)彼時(shí)正將日本半導(dǎo)體視為大敵，自然拒絕了日本尼康的入會(huì)請(qǐng)求，而阿斯麥則保證55%零部件會(huì)從美國(guó)供應(yīng)商處采購(gòu)，并接受定期審查。這才入了美國(guó)的局，從后起之秀變成了“帝花之秀”。

美國(guó)不僅對(duì)阿斯麥開(kāi)了門(mén)，還送了禮：允許阿斯麥先后收購(gòu)了美國(guó)掩罩技術(shù)龍頭Silicon Valley Group、美國(guó)光刻檢測(cè)與解決方案玩家Brion、美國(guó)紫外光源龍頭Cymer等公司。 阿斯麥技術(shù)心、研發(fā)身，都打上了星條旗烙印。那還不是任憑美國(guó)使喚。

而早年的東京電子，只是美國(guó)半導(dǎo)體始祖仙童半導(dǎo)體（Fairchild）的設(shè)備代理商，后來(lái)又與美國(guó)Thermco公司合資生產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備，直到1988年才變成日本獨(dú)資，但東京電子身上也已經(jīng)流著美國(guó)公司的血。

因此，在2019年六月，面對(duì)第一輪美國(guó)禁令，東京電子就表示：“那些被禁止與應(yīng)用材料和泛林做生意的中國(guó)客戶(hù)，我們也不會(huì)跟他們有業(yè)務(wù)往來(lái)”，義正詞嚴(yán)表明了和美系設(shè)備商共進(jìn)退。

至此，美國(guó)靠著多年的“時(shí)間積累”和超高精密度“工藝技術(shù)”，在設(shè)備領(lǐng)域形成了牢牢的主動(dòng)權(quán)。而時(shí)間和技術(shù)，都不是后進(jìn)者可以一蹴而就的。

二、EDA(設(shè)計(jì)軟件）：生態(tài)網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)下的“幌金繩”

如果說(shuō)設(shè)備是針對(duì)芯片生產(chǎn)的一把封喉劍，那么 EDA無(wú)疑是芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的“幌金繩”，雖不致命但可以令“孫悟空”束手束腳、無(wú)處施展。

EDA這根“幌金繩”分三段： 首先，它是芯片設(shè)計(jì)師的“PS軟件+素材庫(kù)”， 可以讓芯片設(shè)計(jì)從幾十年前圖紙上畫(huà)線的體力活，變成了軟件里“素材排列組合+敲敲代碼”的腦力活。而且，現(xiàn)在僅指甲蓋大小芯片，也有幾十億個(gè)晶體管，這種工程量，離開(kāi)了EDA簡(jiǎn)直是天方夜譚。

20年前的英特爾奔騰處理器的線路圖一角，目前晶體管密度已經(jīng)上升超過(guò)1000倍

其次，EDA的奧秘，在于其豐富的IP庫(kù)。 即將經(jīng)常使用的功能，標(biāo)準(zhǔn)化為可以直接調(diào)用的模塊，而無(wú)需設(shè)計(jì)公司再重新設(shè)計(jì)。如果說(shuō)芯片設(shè)計(jì)是廚師做菜的話(huà)，軟件就是廚具，IP就是料包。

而事實(shí)上，EDA巨頭公司，往往是得益于其IP的獨(dú)占。比如Cadence（楷登電子）擁有大量模擬電路IP，而其也是模擬及混合信號(hào)電路設(shè)計(jì)的王者；而Synopsys（新思 科技 ）的IP庫(kù)更偏向DC綜合、PT時(shí)序分析，因而新思在數(shù)字芯片領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭。

而在全球前三的IP企業(yè)中，EDA公司就占了兩個(gè)，合計(jì)市場(chǎng)份額高達(dá)24.1%。在Synopsys的歷年?duì)I收中，IP授權(quán)是僅次于EDA授權(quán)的第二業(yè)務(wù)。

EDA還有一項(xiàng)重要的功能是仿真 ，即幫設(shè)計(jì)好的芯片查漏補(bǔ)缺。畢竟一次流片（試產(chǎn)）的成本就高達(dá)數(shù)百萬(wàn)美金，頂?shù)蒙弦粋€(gè)小設(shè)計(jì)公司大半年的利潤(rùn)。業(yè)內(nèi)廣為流傳一句話(huà)： 設(shè)計(jì)不仿真，流片兩行淚。

加州大學(xué)教授有一個(gè)統(tǒng)計(jì)測(cè)算，2011年一片SoC的設(shè)計(jì)費(fèi)用大概為4000萬(wàn)美元，而 如果沒(méi)有EDA，設(shè)計(jì)費(fèi)用則會(huì)飆升至77億美元，增加了近200倍。

因此，EDA被譽(yù)為半導(dǎo)體里的最高杠桿，雖然全球產(chǎn)值不過(guò)一百多億美元，但卻可以影響全球五千多億集成電路市場(chǎng)、幾萬(wàn)億電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

EDA如此高效好用，那我國(guó)自主化狀況如何呢？很可惜，比操作系統(tǒng)還尷尬 。

我國(guó)最大的EDA廠商華大九天在全球的份額差不多是1%，而美國(guó)三大廠商Synopsys（新思 科技 ）、Cadence（楷登電子）以及Mentor Graphics（明導(dǎo) 科技 ，2016年被西門(mén)子收購(gòu)）則占據(jù)了80%以上的市場(chǎng)。

這也就導(dǎo)致了雖然我國(guó)芯片設(shè)計(jì)位居世界第二，但美國(guó)一聲令下，芯片設(shè)計(jì)就會(huì)面臨“工具危機(jī)”，巧婦難為無(wú)米之炊。不過(guò)，既然軟件已經(jīng)交過(guò)錢(qián)了， 用舊版本難道不行嗎？

很可惜，并不能。

因?yàn)檫@背后有一張EDA商、IP商、代工廠們互相嵌合的生態(tài)網(wǎng)。EDA是不斷更新的。新的版本對(duì)應(yīng)更新的IP庫(kù)和PDK文件。而PDK即工藝設(shè)計(jì)包，則又包含了芯片工藝中的電流、電壓、材料、流程等參數(shù)，是代工廠生產(chǎn)時(shí)的必備數(shù)據(jù)。 新EDA、新IP、新工藝，互相促進(jìn)、互為一體。

因此，用舊版的軟件就會(huì)處處“脫節(jié)”：做設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法獲得最新的設(shè)計(jì)IP庫(kù)，找代工廠時(shí)又無(wú)法和工藝需要最新的EDA、PDK進(jìn)行匹配。長(zhǎng)此以往，技術(shù)越來(lái)越落后，合作伙伴也越來(lái)越少。不過(guò)既然EDA不過(guò)是0101的代碼，從綠色小組里找?guī)讉€(gè)高手不就好了嗎？

很遺憾，也幾乎不可能。

每個(gè)EDA軟件出廠時(shí)都會(huì)內(nèi)嵌一個(gè)Flexlm加密軟件， 把EDA和安裝的設(shè)備進(jìn)行一一鎖定 ，包括主機(jī)號(hào)、設(shè)備硬盤(pán)、網(wǎng)卡、使用日期等信息。而Flexlm的密鑰長(zhǎng)度達(dá)239位，暴力綠色的難度非常大。如果用英特爾高性能的CPU來(lái)綠色的話(huà)，需要4000左右的核年（core-year），也就是說(shuō) 用40核的CPU，需要100年 。

當(dāng)然，也可以采用分布式的方式，繼續(xù)增加CPU數(shù)量減少時(shí)間。然而，即使綠色成功了，來(lái)到了全新的IP庫(kù)門(mén)前時(shí)，也會(huì)被EDA廠商通過(guò)“修改時(shí)間、文件大小、確認(rèn)IP來(lái)源”等方式，再次進(jìn)行驗(yàn)證，然后被拒絕。油然而生一股挖了百年地下隧道、卻撞到石頭上的酸爽。

綠色并不有效，也不敞亮，還和我國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的態(tài)度相違背。因此，依然還是要靠華大九天等公司自研崛起。那么， 這條出路有多寬呢？ 其實(shí)單純寫(xiě)出一套軟件，難度并不大。關(guān)鍵還是要有海量豐富的IP、PDK，以及產(chǎn)業(yè)上下游的支持配合。單點(diǎn)突破未必有效，需要軍團(tuán)全面突圍，而這并非一朝一夕之功。

三、材料：工匠精神最后的堡壘

2019年，日韓鬧了矛盾，雙方都很剛，但日本斷供了韓國(guó)幾款半導(dǎo)體材料后，沒(méi)多久韓國(guó)三星掌門(mén)人李在镕就飛往日本懇請(qǐng)松口了，后來(lái)他更是跑到比利時(shí)、中國(guó)臺(tái)灣，試圖繞道購(gòu)買(mǎi)或者收點(diǎn)存貨過(guò)日。

按理說(shuō)，韓國(guó)也是半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)，三星在設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域更是主要玩家，但面對(duì)區(qū)區(qū)幾億美金的材料，卻被鬧得狼狽不堪。

材料真的有這么難嗎？講真，半導(dǎo)體原始材料是非常豐富的，比如硅片用的就是滿(mǎn)地球的沙子。但要實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體的“材料自由”，卻并不容易，必須打通任督二脈： “純度”、“配方” 。

純度是一個(gè)無(wú)止境之路。我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)的光伏硅片，一般純度是6-8個(gè)9，即99.999999%，但半導(dǎo)體的硅片純度卻是11個(gè)9，而且還在不斷提高。小數(shù)點(diǎn)后多3到5位，就意味著雜質(zhì)含量相差了1000到10萬(wàn)倍。

這個(gè)差距有多大呢？ 假設(shè)，光伏硅片里包含的雜質(zhì)，相當(dāng)于一桶沙子灑在了操場(chǎng)上；那么半導(dǎo)體硅片的要求則是在兩個(gè)足球場(chǎng)大的面積里，只能容下一粒沙子。

那么， 為什么必須將雜質(zhì)含量降到這么低呢？ 因?yàn)樵拥拇笮≈挥?/10納米，哪怕僅有幾個(gè)原子大小的雜質(zhì)出現(xiàn)在硅片上，也會(huì)徹底堵塞一條電路通道，導(dǎo)致芯片局部失靈。如果雜質(zhì)含量更高的話(huà)，甚至?xí)凸柙踊煸谝黄穑苯痈淖児杵脑优帕薪Y(jié)構(gòu)，讓硅片的導(dǎo)電效率完全改變。

經(jīng)過(guò)刻蝕后的硅表面和錫顆粒，如同明月在金字塔后升起

要達(dá)到如此純度，需要科學(xué)和工藝的完美結(jié)合。

一方面，需要大量基礎(chǔ)科學(xué)儀器來(lái)輔助。比如在材料生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備自身就會(huì)有金屬原子滲透影響純度，因此需要不斷改良。而要確認(rèn)純度，也是高難度。就像特種氣體，就需要專(zhuān)門(mén)的儀器來(lái)檢測(cè)10億分之一（PPB級(jí)）的雜質(zhì)含量水平。實(shí)現(xiàn)這個(gè)難度，就不僅需要半導(dǎo)體企業(yè)，還需要奧林巴斯等光學(xué)企業(yè)出馬助力。

另一方面，從實(shí)驗(yàn)室到工廠車(chē)間也需要工藝積累。材料制造，不僅對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求高，就連工廠里的地墊、拖把，也都是高級(jí)別特供。而且，生產(chǎn)車(chē)間溫度、濕度的不同，也會(huì)影響材料純度，就不得不反復(fù)嘗試后得出標(biāo)準(zhǔn)。

而高純度只是第一步，復(fù)合材料（比如光刻膠）的配置更是難以跨越的鴻溝。如果說(shuō) “純度”是個(gè)藝術(shù)科學(xué)的話(huà)，那么“配方”就是玄學(xué)科學(xué) 。

其實(shí)，無(wú)論提純、還是配置，基本的理論原理、工藝技術(shù)都不是難事兒。但如何選材、配比，從而實(shí)現(xiàn)極致的效果，卻需要高度依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)法則，即業(yè)內(nèi)常說(shuō)的 “know-how” 。

同樣的材料，不同的配比就會(huì)有不同的效果；就像我們用紅黃藍(lán)三色去搭配，不同的配比就能得到不同的顏色。而即使用同樣的配方、采用同樣的工藝， 在不同的濕度、溫度甚至光照下，也會(huì)有不同，甚至相差很遠(yuǎn)的效果。

這些影響材料效果的參數(shù)，無(wú)法通過(guò)精密計(jì)算獲得，只能是實(shí)驗(yàn)室、車(chē)間里一次次調(diào)配、實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄、改良。有時(shí)候，為了得到10%的效果改良，可能需要花費(fèi)幾年。然而，這提升的10%，雖然搶占的只是幾百億規(guī)模的市場(chǎng)，但卻影響著萬(wàn)億半導(dǎo)體行業(yè)。

因此， 無(wú)論是提純，還是配方，其實(shí)需要的都是超長(zhǎng)的耐心待機(jī)、極致專(zhuān)注。 這不禁令人會(huì)想到日本的壽司之神，一輩子只做壽司，而一個(gè)學(xué)徒僅擰毛巾就要練五年。雖然在生活中，這種執(zhí)著看起來(lái)有些迂腐可笑，但事實(shí)上，材料領(lǐng)域做得最好的，正是日本企業(yè)。

據(jù)SEMI推測(cè)，2019年日本企業(yè)在全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)，所占份額達(dá)到66%。19種主要材料中，日本有14種市占率超過(guò)50%。而在占據(jù)產(chǎn)值2/3的四大最核心的材料：硅片、光刻膠、電子特氣和掩膜膠等領(lǐng)域，日本有三項(xiàng)都占據(jù)了70%的份額。最新一代EUV光刻膠領(lǐng)域，日本的3家企業(yè)申請(qǐng)了行業(yè)80%以上的專(zhuān)利。

日本在材料產(chǎn)能上占據(jù)優(yōu)勢(shì)后，又用服務(wù)將客戶(hù)捆綁得死死的 。

許多半導(dǎo)體材料都有極強(qiáng)的腐蝕性和毒性，曾有一位特種氣體的供應(yīng)商描述，一旦氣體泄漏，只需一瓶，就可以把整個(gè)廈門(mén)市人口消滅。因此，芯片制造商只能把材料的運(yùn)輸、保存、檢測(cè)等環(huán)節(jié)，都交給材料的“娘家”材料商。

而另一方面，材料雖小、威力卻大。半導(dǎo)體制造中幾萬(wàn)美金的材料不達(dá)標(biāo)，就能讓耗資數(shù)十億美金生產(chǎn)線的產(chǎn)品大半報(bào)廢，因此制造商們只會(huì)選擇經(jīng)過(guò)認(rèn)證的、長(zhǎng)期合作的供應(yīng)商。新進(jìn)玩家，幾乎沒(méi)有上桌的機(jī)會(huì)。

而對(duì)于材料公司而言，下游用得越多，得到的反饋就越多，就有更多的案例支持、更多的驗(yàn)證機(jī)會(huì)來(lái)提升工藝、改善配比，從而進(jìn)一步拉大和追趕者的差距。對(duì)于后進(jìn)者而言，商業(yè)處境用一句話(huà)來(lái)形容就是：一步趕不上、步步都白忙。

日本能取得這個(gè)成就，其實(shí)離不開(kāi)日本“經(jīng)營(yíng)之圣”稻盛和夫在上世紀(jì)80年代給日本規(guī)劃的方向：歐美先進(jìn)國(guó)家不愿再轉(zhuǎn)讓技術(shù)的條件下，日本人除了將自己固有的“改良改善特質(zhì)”發(fā)揚(yáng)光大之外，別無(wú)出路；各類(lèi)企業(yè)都要在各自的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)做徹底，把技術(shù)做到極致，在本專(zhuān)業(yè)內(nèi)不亞于世界上任何國(guó)家的任何企業(yè)。

這種匠人精神，令日本在規(guī)模不大的材料領(lǐng)域，頂住美國(guó)、成為領(lǐng)主。

四、何處突圍

我們?cè)谧霎a(chǎn)業(yè)研究的時(shí)候，有個(gè)強(qiáng)烈的感受， 中國(guó)似乎在美國(guó)的打壓中，陷入一個(gè)被無(wú)限向上追溯的絕境：

發(fā)現(xiàn)芯片被卡脖子后，我們?cè)谛酒O(shè)計(jì)領(lǐng)域有了崛起的華為海思，但隨后就發(fā)現(xiàn)：還需要代工領(lǐng)域突破；當(dāng)中芯國(guó)際攻堅(jiān)芯片代工制造時(shí)，卻又發(fā)現(xiàn)：需要設(shè)備環(huán)節(jié)突破；當(dāng)中微公司、北方華創(chuàng)在逆襲設(shè)備、有所收獲時(shí)，卻又發(fā)現(xiàn)：設(shè)備核心零部件又仰人鼻息；當(dāng)零部件也有所進(jìn)展時(shí)，又發(fā)現(xiàn)：芯片材料還是被卡脖子。

而當(dāng)我們繼續(xù)一步步向前溯源、“圖窮匕見(jiàn)”時(shí)，才發(fā)現(xiàn)一切都回到了任正非此前無(wú)數(shù)次強(qiáng)調(diào)的 基礎(chǔ)科學(xué) 。

回顧來(lái)看，如果沒(méi)有1703年建立的現(xiàn)代二進(jìn)制，那么兩百年后的機(jī)器語(yǔ)言就無(wú)從談起；如果沒(méi)有1874年布勞恩發(fā)現(xiàn)物理上的整流效應(yīng)，那么就沒(méi)有大半個(gè)世紀(jì)后晶體管的發(fā)明和應(yīng)用；而等離子物理、氣體化學(xué)，更是刻蝕機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備的必備基礎(chǔ)。

而在美國(guó)大學(xué)中，有7所位列全球物理學(xué)科排名前十，有6所位列全球數(shù)學(xué)學(xué)科排名前十，有5所位列全球材料學(xué)科排名前十。 基礎(chǔ)科學(xué)強(qiáng)大的統(tǒng)治力，成為美國(guó)半導(dǎo)體公司汲取力量的源泉。

在強(qiáng)勢(shì)的基礎(chǔ)學(xué)科背后，卻又是1957年就已經(jīng)埋下伏筆的美國(guó)基礎(chǔ)學(xué)科支持體系—— 對(duì)大學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科進(jìn)行財(cái)政支持；通過(guò)超級(jí) 科技 項(xiàng)目帶領(lǐng)應(yīng)用落地。

當(dāng)年美蘇爭(zhēng)霸，蘇聯(lián)的全球第一顆人造衛(wèi)星升空刺激了美國(guó)執(zhí)政者，這也成為美國(guó) 科技 發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)：

一方面，為了保持“美國(guó)領(lǐng)先”，政府開(kāi)始直接對(duì)研究機(jī)構(gòu)發(fā)錢(qián)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）給大學(xué)的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)從1955年的700萬(wàn)美金，飆升到1968年的2億美金。在2018年，NSF用于基礎(chǔ)研究的經(jīng)費(fèi)，更是高達(dá)42億美金。這長(zhǎng)達(dá)50年的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)里， 美國(guó)聯(lián)邦政府出了一半 。

尤其值得一提的是，NSF每年為數(shù)以千計(jì)的基礎(chǔ)學(xué)科研究生提供獎(jiǎng)學(xué)金，這其中誕生了 42位 諾貝爾獎(jiǎng)得主。

另一方面， 美國(guó)啟動(dòng)了超級(jí)工程來(lái)落地研發(fā)成果。 1958年，NASA成立，挑戰(zhàn)人類(lèi) 科技 極限的阿波羅登月和航天飛機(jī)工程也就此啟動(dòng)。

在研究需要250萬(wàn)個(gè)零件的航天飛機(jī)過(guò)程中（作為對(duì)比，光刻機(jī)零件大約是10萬(wàn)個(gè)，一輛 汽車(chē) 只有1萬(wàn)多個(gè)零件），大量尖端技術(shù)找到用武之地；而這些當(dāng)時(shí)“冷門(mén)”的尖端技術(shù)，又在條件成熟時(shí)，相繼轉(zhuǎn)化為殺手級(jí)民用品（比如從航天飛機(jī)零件中誕生的人造心臟、紅外照相機(jī)）。

航天飛機(jī)的技術(shù)外溢，并不是孤例。 醫(yī)院核磁共振設(shè)備中采用的超導(dǎo)磁鐵，也正是在美國(guó)粒子加速器“Tevatron”的研發(fā)中應(yīng)用誕生。美國(guó)的超級(jí) 科技 工程，成為基礎(chǔ)學(xué)科成果的試驗(yàn)田、練兵場(chǎng)和民用轉(zhuǎn)化泉。

事實(shí)上，通過(guò)基礎(chǔ)研究掌握源頭 科技 ，隨后一步步外溢建立產(chǎn)業(yè)霸權(quán)，這條路徑并不只是美國(guó)的專(zhuān)利，也應(yīng)該是各個(gè)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)的選擇，更是面對(duì)美國(guó)打壓時(shí)一條真正可行的道路。王侯將相，寧有種乎。 避免無(wú)窮盡的“國(guó)產(chǎn)替代向上突破”的陷阱，實(shí)現(xiàn)和“基礎(chǔ)研究向下溢出”的大會(huì)師。

事實(shí)上，我們面臨的困難、打壓，日本也經(jīng)歷過(guò)。

上世紀(jì)八十年代后期，美國(guó)對(duì)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)起突襲：政治封殺、商業(yè)打壓、關(guān)稅壓迫無(wú)所不用其極，尤其是培養(yǎng)了“新小弟”韓國(guó)來(lái)擠壓日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。沒(méi)幾年，日本就從全球第一半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)寶座上跌落了。日本半導(dǎo)體引以為傲的三大楷模，松下、東芝、富士通的半導(dǎo)體部門(mén)先后被出售。

面對(duì)美國(guó)的壓制，日本選擇 進(jìn)軍高精尖材料，用時(shí)間換空間、用匠心換信心。

1989年，韓國(guó)發(fā)力補(bǔ)貼存儲(chǔ)芯片，而日本通產(chǎn)省制定了投資160億日元的“硅類(lèi)高分子材料研究開(kāi)發(fā)基本計(jì)劃”，重點(diǎn)補(bǔ)貼信越化學(xué)為首的有機(jī)硅企業(yè)。

1995年，韓國(guó)發(fā)動(dòng)第二輪存儲(chǔ)價(jià)格戰(zhàn)前夕，而日本東京應(yīng)化（TOK）則實(shí)現(xiàn)了 KrF光刻膠商業(yè)化，打破了美國(guó)IBM長(zhǎng)達(dá)10余年的壟斷，并在隨后第五年，其產(chǎn)品工藝成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，全球領(lǐng)先。

2005年，三星坐上存儲(chǔ)芯片老大的位置，而日本凸版印刷株式會(huì)社以710億日元收購(gòu)了美國(guó)杜邦公司的光掩膜業(yè)務(wù)，成為光罩龍頭。

在韓國(guó)全力擴(kuò)張產(chǎn)能，和其他半導(dǎo)體下游廠搏殺的日子里，日本一步步走到了材料霸主的寶座前。從看似掌握著無(wú)解優(yōu)勢(shì)的美國(guó)人手里，硬生生搶下了一把霸權(quán)劍。

但日本的成功僅僅是因?yàn)閾Q了一個(gè)上游戰(zhàn)場(chǎng)嗎？顯然不是。在過(guò)去30年，三大自然科學(xué)領(lǐng)域， 日本共計(jì)收獲了16個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，其中有6個(gè)都屬于是化學(xué)領(lǐng)域 ，而這些才是日本崛起的堅(jiān)實(shí)地基。

我國(guó)的基礎(chǔ)研究怎么樣呢？2018年，我國(guó)基礎(chǔ)研究費(fèi)用，在全年總研發(fā)支出中僅占5%，而這還是10年來(lái)占比最高的一年。而同期美國(guó)基礎(chǔ)研究占比則是17%，日本是12%。 在國(guó)內(nèi)各個(gè)學(xué)校論壇上，勸師弟師妹們從基礎(chǔ)學(xué)科轉(zhuǎn)向金融計(jì)算機(jī)等應(yīng)用學(xué)科的帖子，層出不窮。

所以有人笑稱(chēng)，陸家嘴學(xué)集成電路的，比張江還多。

今年7月份，更是爆出了中科院某所90多人集體離職的迷思。誠(chéng)然，每個(gè)人都有擇業(yè)的自由，但需要警示的，是大家做出選擇的理由?；A(chǔ)學(xué)科研究的長(zhǎng)周期、弱轉(zhuǎn)化、低收入，令研究員們?cè)谌找嫔蠞q的房?jī)r(jià)、動(dòng)則數(shù)百億利潤(rùn)造假套現(xiàn)面前，相形見(jiàn)絀。

任正非曾經(jīng)感嘆道：國(guó)家發(fā)展工業(yè)，過(guò)去的方針是砸錢(qián)，但錢(qián)砸下去不起作用。我們國(guó)家修橋、修路、修房子……已經(jīng)習(xí)慣了只要砸錢(qián)就行。但是芯片砸錢(qián)不行，得砸數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)家……

64年前，蘇聯(lián)率先發(fā)射的一顆衛(wèi)星讓美國(guó)驚醒。美國(guó)人一邊加碼“短期對(duì)抗”，一邊醞釀“長(zhǎng)期創(chuàng)新”，從而開(kāi)啟了多個(gè)領(lǐng)域的突破、領(lǐng)先；而今，一張張禁令也讓我們驚醒，我國(guó)不少產(chǎn)業(yè)只是表面上的大，急需要的是骨子里的強(qiáng)。

這些危機(jī)之痛，總是令人后悔不已。過(guò)去幾十年，落后就要挨打的現(xiàn)實(shí)一次次提醒著我們， 要實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)技術(shù)能力的創(chuàng)新和突破，才能贏取下一個(gè)時(shí)代。

三、半導(dǎo)體設(shè)備龍頭企業(yè)北方華創(chuàng)

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今天我們一起梳理一下北方華創(chuàng)，公司主要從事基礎(chǔ)電子產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和技術(shù)服務(wù)， 主要產(chǎn)品為電子工藝裝備和電子元器件 ，是國(guó)內(nèi)主流高端電子工藝裝備供應(yīng)商，也是重要的高精密電子元器件生產(chǎn)基地。

公司電子工藝裝備主要包括半導(dǎo)體裝備、真空裝備和鋰電裝備 ，廣泛應(yīng)用于集成電路、半導(dǎo)體照明、功率器件、微機(jī)電系統(tǒng)、先進(jìn)封裝、新能源光伏、新型顯示、真空電子、新材料、鋰離子電池等領(lǐng)域。電子元器件主要包括電阻、電容、晶體器件、微波組件、模塊電源等，廣泛應(yīng)用于精密儀器儀表、自動(dòng)控制等高、精、尖特種行業(yè)領(lǐng)域。

半導(dǎo)體制造過(guò)程分為硅片制造、晶圓加工和封裝測(cè)試三個(gè)步驟。 半導(dǎo)體制造過(guò)程需要經(jīng)過(guò)幾百道復(fù)雜的工藝流程，但可以大致分為硅片制造、晶圓加工和封裝測(cè)試三大環(huán)節(jié)。 硅片制造是半導(dǎo)體制造的第一大環(huán)節(jié)，主要是將天然硅石通過(guò)提煉加工得到晶圓加工所需要的硅片，其涉及的主要設(shè)備包括單晶爐、切磨拋光設(shè)備。晶圓制造是通過(guò)數(shù)百道復(fù)雜工藝將硅片加工成半導(dǎo)體的過(guò)程，其涉及的主要設(shè)備包括熱處理、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、拋光和清洗等設(shè)備。 封裝和測(cè)試是將完成加工的晶圓按照產(chǎn)品型號(hào)及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過(guò)程，主要涉及的設(shè)備有分選機(jī)和測(cè)試機(jī)等。

半導(dǎo)體設(shè)備投資中晶圓加工設(shè)備占比達(dá)80%。 半導(dǎo)體設(shè)備在新建的晶圓廠資本支出中占比為80%，而在半導(dǎo)體設(shè)備中晶圓加工設(shè)備占比為80%，為最主要的資本支出項(xiàng)目，封裝測(cè)試設(shè)備占比15%，其余設(shè)備占比5%。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，在晶圓加工設(shè)備中，刻蝕機(jī)投資占比最高達(dá)30%，其次是薄膜沉積設(shè)備占比25%，光刻機(jī)占比23%，其余設(shè)備合計(jì)占比22%。 在各細(xì)分領(lǐng)域中，我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)具備競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)備主要包括刻蝕設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備以及清洗設(shè)備 。

2019年全球刻蝕設(shè)備規(guī)模約115億美元，市場(chǎng)集中度高，CR3達(dá)91%。 全球刻蝕設(shè)備主要由泛林半導(dǎo)體（LAM）、東京電子（TEL）和應(yīng)用材料（AMAT）壟斷，其市場(chǎng)占有率分別為52%、20%和19%。 國(guó)內(nèi)主要的刻蝕設(shè)備企業(yè)包括中國(guó)電科、中微公司、北方華創(chuàng)和屹唐半導(dǎo)體。其中中微公司刻蝕產(chǎn)品以電容耦合刻蝕（CCP）為主，北方華創(chuàng)刻蝕產(chǎn)品以電感耦合刻蝕（ICP）為主 。

薄膜沉積設(shè)備以化學(xué)氣相沉積（CVD）為主，占比53%，物理氣相沉積（PVD）占比25%。 半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備主要可以分為CVD、PVD和包括原子層沉積（ALD）在內(nèi)的其他沉積設(shè)備。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，三者的市場(chǎng)份額占比分別為53%、25%和18%。在CVD市場(chǎng)中。應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體和東京電子占據(jù)了70%的市場(chǎng)份額；在PVD市場(chǎng)中，應(yīng)用材料市占率高達(dá)85%，處于絕對(duì)壟斷的地位。 國(guó)內(nèi)薄膜沉積設(shè)備龍頭有北方華創(chuàng)和沈陽(yáng)拓荊。其中，北方華創(chuàng)產(chǎn)品線覆蓋CVD、PVD和ALD，沈陽(yáng)拓荊主要覆蓋CVD和ALD 。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備中，濕法清洗為主，占比90%，干法清洗占比10%。 隨著半導(dǎo)體制程推進(jìn)，對(duì)工藝水平要求也越來(lái)越高，清洗工藝顯得越發(fā)重要。按照清洗原理來(lái)分，清洗設(shè)備可分為干法清洗設(shè)備和濕法清洗設(shè)備，其中濕法清洗設(shè)備市場(chǎng)占比達(dá)90%，是主要的清洗設(shè)備。清洗設(shè)備市場(chǎng)集中度較高，CR4達(dá)94%，其中Screen市占率54%，是清洗設(shè)備的主要生產(chǎn)商。 國(guó)內(nèi)清洗設(shè)備商主要有至純 科技 、北方華創(chuàng)和盛美半導(dǎo)體，盛美半導(dǎo)體目前主要產(chǎn)品是單片式清洗設(shè)備，北方華創(chuàng)和至純 科技 目前仍主要以槽式清洗為主，三者核心產(chǎn)品存在差異，正面競(jìng)爭(zhēng)較少 。

近年來(lái)我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)正處于快速增長(zhǎng)的階段，2015年我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為49億美元，2019年在全球市場(chǎng)下降的情況下，大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)134.5億美元，同比增長(zhǎng)2.6%，2015-2019年CAGR為28.7%，高于全球平均水平。 隨著今年國(guó)內(nèi)晶圓廠資本支出的上升，半導(dǎo)體設(shè)備將充分受益 ，根據(jù)SEMI的最新預(yù)測(cè)，2020年中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)173億美元，同比增長(zhǎng)28.6%。而在2020年國(guó)內(nèi)晶圓廠密集資本支出之后，2021年中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將小幅回落，市場(chǎng)規(guī)模為166億美元，同比下降4%，仍舊為全球最大半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)。

2019年國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額為161.82億元，同比增長(zhǎng)30%。其中集成電路設(shè)備銷(xiāo)售額為71.29億元，同比增長(zhǎng)55.5%。而中國(guó)大陸2019年半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模134.5億美元，國(guó)產(chǎn)化率約17%，具備較大國(guó)產(chǎn)替代空間 。

半導(dǎo)體設(shè)備是公司最重要的業(yè)務(wù)，也是未來(lái)最重要的發(fā)展方向。 北方華創(chuàng)作為國(guó)資背景的半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化主力軍，承擔(dān)了863計(jì)劃和國(guó)家02專(zhuān)項(xiàng)等多個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備公關(guān)研發(fā)項(xiàng)目，包括刻蝕設(shè)備、PVD和CVD設(shè)備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，公司承擔(dān)項(xiàng)目已部分完成驗(yàn)收實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

在集成電路刻蝕設(shè)備方面，公司主要覆蓋ICP刻蝕設(shè)備，而中微公司主要覆蓋CCP刻蝕設(shè)備，兩者短期內(nèi)并不存在直接競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。 公司ICP刻蝕設(shè)備主要用于硅刻蝕和金屬材料的刻蝕，28nm制程以上刻蝕設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在先進(jìn)制程方面，公司硅刻蝕設(shè)備已經(jīng)突破14nm技術(shù)，進(jìn)入上海集成電路研發(fā)中心，與客戶(hù)共同開(kāi)展研發(fā)工作。

PVD是公司最具競(jìng)爭(zhēng)力的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)品。 磁控濺射技術(shù)屬于PVD（物理氣相沉積）技術(shù)的一種，是制備薄膜材料的重要方法之一。北方華創(chuàng)突破了濺射源設(shè)計(jì)技術(shù)、等離子產(chǎn)生與控制技術(shù)、顆?？刂萍夹g(shù)、腔室設(shè)計(jì)與仿真模擬技術(shù)、軟件控制技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)集成電路領(lǐng)域高端薄膜制備設(shè)備零的突破，設(shè)備覆蓋了90-14nm多個(gè)制程。根據(jù)公司官網(wǎng)消息，公司PVD設(shè)備被國(guó)內(nèi)先進(jìn)集成電路芯片制造企業(yè)指定為28nm制程Baseline機(jī)臺(tái)，并成功進(jìn)入國(guó)際供應(yīng)鏈體系。

公司氧化擴(kuò)散設(shè)備技術(shù)成熟，國(guó)內(nèi)市占率較高。 氧化是將硅片放置于氧氣或水汽等氧化劑的氛圍中進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，退火指集成電路工藝中所有在氮?dú)獾炔换顫姎夥罩羞M(jìn)行熱處理的過(guò)程。上述工藝廣泛用于半導(dǎo)體集成電路制造，北方華創(chuàng)的立式爐、臥式爐設(shè)備達(dá)到國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備的領(lǐng)先水平，成為了主流廠商擴(kuò)散氧化爐設(shè)備的優(yōu)選，實(shí)現(xiàn)了較高的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率。

公司依靠地理優(yōu)勢(shì)，提供優(yōu)質(zhì)本地服務(wù)，增強(qiáng)了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。隨著國(guó)內(nèi)晶圓廠資本支出上升，半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化步伐加快，公司近年來(lái)在長(zhǎng)江存儲(chǔ)、華虹無(wú)錫、華力集成、上海積塔、燕東微電子等多個(gè)項(xiàng)目取得訂單。公司5/7nm先進(jìn)制程設(shè)備研發(fā)項(xiàng)目有序推進(jìn)，奠定公司長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力 。

一、半導(dǎo)體設(shè)備龍頭企業(yè)

北方華創(chuàng)成立于2001年，前身可追溯到國(guó)家“一五”期間建設(shè)的軍工重點(diǎn)項(xiàng)目；2010年深交所上市；2015年七星電子和北方微電子戰(zhàn)略重組為北方華創(chuàng)；2016年完成重組并引進(jìn)大基金等戰(zhàn)略投資者實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)與資本的融合；2017年更名北方華創(chuàng)；2018設(shè)立北方華創(chuàng)美國(guó)硅谷研究院，開(kāi)展先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)研發(fā)；2019年募資20億元用于半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目和高精密電子元器件擴(kuò)產(chǎn)。

二、業(yè)務(wù)分析

2015-2020年，營(yíng)業(yè)收入由8.54億元增長(zhǎng)至60.56億元，復(fù)合增長(zhǎng)率47.96%，20年同比增長(zhǎng)49.23%，2021Q1實(shí)現(xiàn)營(yíng)收同比增長(zhǎng)51.76%至14.23億元；歸母凈利潤(rùn)由0.39億元增長(zhǎng)至5.37億元，復(fù)合增長(zhǎng)率0.73%，20年同比增長(zhǎng)73.75%，2021Q1實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)175.27%至0.73億元；扣非歸母凈利潤(rùn)分別為-0.05億元、-2.61億元、-2.08億元、0.76億元、0.70億元、1.97億元，20年同比增長(zhǎng)180.81%，2021Q1實(shí)現(xiàn)扣非歸母凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)348.98%至0.32億元；經(jīng)營(yíng)活動(dòng)現(xiàn)金流分別為-0.44億元、-2.01億元、0.32億元、-0.20億元、-9.41億元、13.85億元，20年同比增長(zhǎng)247.12%，2021Q1實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)現(xiàn)金流同比下降8.40%至6.61億元。

分產(chǎn)品來(lái)看，2020年電子工藝裝備實(shí)現(xiàn)營(yíng)收同比增長(zhǎng)52.58%至48.69億元，占比80.40%，毛利率減少5.79pp至29.44%；電子元器件實(shí)現(xiàn)營(yíng)收同比增長(zhǎng)37.46%至11.65億元，占比19.24%，毛利率增加6.26pp至66.15%；其他實(shí)現(xiàn)營(yíng)收同比增長(zhǎng)12.29%至2192.83萬(wàn)元，占比0.36%。

2020年前五大客戶(hù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收26.44億元，占比43.66%，其中第一大客戶(hù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收11.77億元，占比19.43%。

三、核心指標(biāo)

2015-2020年，毛利率由40.62%下降至17年低點(diǎn)36.59%，隨后逐年提高至19年40.53%，20年下降至36.69%；期間費(fèi)用率16年上漲至高點(diǎn)64.11%，隨后逐年下降至19.19%，其中銷(xiāo)售費(fèi)用率16年上漲至高點(diǎn)6.70%，隨后逐年下降至18年低點(diǎn)5.08%，而后上漲至5.84%，管理費(fèi)用率16年上漲至高點(diǎn)55.72%，隨后逐年下降至19年低點(diǎn)13.75%，20年上漲至14.06%，財(cái)務(wù)費(fèi)用率由1.96%下降至17年低點(diǎn)1.20%，隨后逐年上漲至19年高點(diǎn)2.44%，20年下降至-0.71%；利潤(rùn)率由8.79%下降至17年低點(diǎn)7.53%，隨后逐年提高至14.06%，加權(quán)ROE由2.09%提高至8.51%。

四、杜邦分析

凈資產(chǎn)收益率=利潤(rùn)率*資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率*權(quán)益乘數(shù)

由圖和數(shù)據(jù)可知，15-17年凈資產(chǎn)收益率的提高是由于資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率和權(quán)益乘數(shù)的提高，18年凈資產(chǎn)收益率的提高是由于利潤(rùn)率、資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率和權(quán)益乘數(shù)共振提高所致，19年 凈資產(chǎn)收益率的下降是由于權(quán)益乘數(shù)的下降，20年凈資產(chǎn)收益率的提高是由于利潤(rùn)率和資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率的提高。

五、研發(fā)支出

20年公司研發(fā)投入同比增長(zhǎng)41.39%至16.08億元，占比26.56%，資本化10.52億元，資本化率65.38%；截止2020年末公司研發(fā)人員1415人，占比23.67%。

六、估值指標(biāo)

PE-TTM 150.18，位于近3年50分位值附近。

根據(jù)機(jī)構(gòu)一致性預(yù)測(cè)，北方華創(chuàng)2023年業(yè)績(jī)?cè)鏊僭?3.45%左右，EPS為2.84元，18-23年5年復(fù)合增長(zhǎng)率43.33%。目前股價(jià)176.46元，對(duì)應(yīng)2023年估值是PE 61.97倍左右，PEG 1.85左右。

看點(diǎn)：

公司作為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭企業(yè)，深度布局半導(dǎo)體裝備、真空裝備、新能源鋰電裝備和精密元器件，產(chǎn)品體系具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)在技術(shù)研發(fā)、客戶(hù)卡位等方面優(yōu)勢(shì)明顯，疊加晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)潮再度開(kāi)啟，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程提速可期，公司核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)凸顯，有望引領(lǐng)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代大潮崛起。

四、半導(dǎo)體芯片設(shè)備黑馬股，國(guó)內(nèi)前三位居第一梯隊(duì)，業(yè)績(jī)營(yíng)收穩(wěn)定增長(zhǎng)

在半導(dǎo)體芯片制造中，“光刻”和“刻蝕”是兩個(gè)緊密相連的步驟，它們也是非常關(guān)鍵的步驟。 “光刻”等同于通過(guò)投影在晶片上“繪制”電路圖。此時(shí)，電路圖實(shí)際上并未繪制在晶圓上，而是繪制在晶圓表面的光刻膠上。光刻膠的表面層是光致抗蝕劑，光敏材料將在曝光后降解。 “蝕刻”是實(shí)際上沿著光致抗蝕劑的表面顯影以在晶片上雕刻電路圖的圖案。

半導(dǎo)體芯片設(shè)備蝕刻機(jī)在芯片制造領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)替代的最前沿。有三個(gè)核心環(huán)節(jié)，分別是薄膜沉積，光刻和刻蝕。刻蝕是通過(guò)化學(xué)或物理方法選擇性地蝕刻或剝離基板或表面覆蓋膜的表面以形成由光刻法限定的電路圖案的過(guò)程。

其中，光刻是最復(fù)雜，最關(guān)鍵，最昂貴和最耗時(shí)的環(huán)節(jié)。刻蝕的成本僅次于光刻，其重要性正在提高。薄膜沉積也是必不可少的重要過(guò)程。為了實(shí)現(xiàn)大型集成電路的分層結(jié)構(gòu)，需要重復(fù)沉積-蝕刻-沉積的過(guò)程。

隨著國(guó)際高端量產(chǎn)芯片從14nm到10nm到7nm，5nm甚至更小芯片的發(fā)展，當(dāng)前市場(chǎng)上普遍使用的浸沒(méi)式光刻機(jī)受到光波長(zhǎng)的限制，密鑰尺寸無(wú)法滿(mǎn)足要求，因此必須采用多個(gè)模板過(guò)程。 使用蝕刻工藝來(lái)達(dá)到較小的尺寸，使得刻蝕技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的重要性進(jìn)一步提高。

刻蝕機(jī)是芯片制造和微處理的最重要設(shè)備之一。它使用等離子蝕刻技術(shù)，并使用活性化學(xué)物質(zhì)在硅晶圓上蝕刻微電路。 7nm工藝相當(dāng)于人發(fā)直徑的千分之一，這是人在大型生產(chǎn)線上可以制造的最小集成電路布線間距，接近微觀加工的極限。盡管我國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)與國(guó)際巨頭之間仍然存在差距，但我們可以看到，無(wú)論是受環(huán)境，下游需求還是研發(fā)能力的驅(qū)動(dòng)，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)都發(fā)生了質(zhì)的飛躍。

中微公司主要從事高端半導(dǎo)體芯片設(shè)備，包括半導(dǎo)體芯片集成電路制造，先進(jìn)封裝，LED生產(chǎn)，MEMS制造以及其他具有微工藝的高端設(shè)備。該 公司的等離子蝕刻設(shè)備已專(zhuān)門(mén)用于國(guó)際一線客戶(hù)的集成電路和65nm至14nm，7nm和5nm先進(jìn)封裝的加工和制造。其中，7nm / 5nm蝕刻技術(shù)是國(guó)內(nèi)稀缺性的技術(shù)。 該公司的MOCVD設(shè)備已在行業(yè)領(lǐng)先客戶(hù)的生產(chǎn)線上投入批量生產(chǎn)，已成為基于GaN的LED的全球領(lǐng)先制造商。

公司的客戶(hù)包括國(guó)內(nèi)外的主流晶圓廠和LED制造商。隨著公司產(chǎn)品性能的不斷提高，客戶(hù)的認(rèn)可度和豐富度也在不斷提高。公司生產(chǎn)的蝕刻設(shè)備的主要客戶(hù)包括 全球代工領(lǐng)導(dǎo)者臺(tái)積電，大陸代工領(lǐng)導(dǎo)者中芯國(guó)際，聯(lián)電，海力士，長(zhǎng)江存儲(chǔ)等，光電廠商華燦光電、璨揚(yáng)光電、三安光電 等。隨著中微股份在半導(dǎo)體芯片設(shè)備領(lǐng)域的不斷發(fā)展，公司在IC制造，IC封裝和測(cè)試以及LED行業(yè)中的滲透率不斷提高，并且越來(lái)越多國(guó)際廠商已成為公司的主要客戶(hù)。公司開(kāi)發(fā)的5nm蝕刻機(jī)已通過(guò)臺(tái)積電的驗(yàn)證。 Prismo A7設(shè)備在全球基于氮化鎵的LED MOCVD市場(chǎng)中處于領(lǐng)先地位，成功超過(guò)了傳統(tǒng)的領(lǐng)先企業(yè)Veeco和Aixtron。

中微公司的主要業(yè)務(wù)是蝕刻設(shè)備和MOCVD設(shè)備的生產(chǎn)和銷(xiāo)售，并處于國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)的前列。與公司有可比性的公司包括領(lǐng)先的國(guó)際蝕刻設(shè)備LAM和MOCVD設(shè)備領(lǐng)先的Veeco，以及國(guó)內(nèi)兩級(jí)半導(dǎo)體設(shè)備公司北方華創(chuàng)和精測(cè)電子。 在蝕刻設(shè)備市場(chǎng)上，中微公司與LAM之間存在很大差距，在MOCVD設(shè)備領(lǐng)域，中微公司具有與Veeco相近的實(shí)力。從國(guó)內(nèi)來(lái)看，中微公司和精測(cè)電子處于同一水平，僅次于北華創(chuàng)，主要是因?yàn)楣臼前雽?dǎo)體芯片設(shè)備的后起之秀?？傮w而言，中微公司處于國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體芯片設(shè)備的第一梯隊(duì)。

2020年前三季度，營(yíng)業(yè)收入為14.8億元，同比增長(zhǎng)21.3％，歸屬于母公司所有者的凈利潤(rùn)為2.8億元，同比大幅增長(zhǎng)105.3％?？鄯莾衾麧?rùn)-4547.3萬(wàn)元，同比下降138.1％。其中，前三季度非經(jīng)常性損益為2.44億元。剔除政府補(bǔ)貼，確認(rèn)的公允價(jià)值變動(dòng)損益為1.55億元，這主要是由于公司對(duì)中芯國(guó)際A股股權(quán)價(jià)值變動(dòng)的投資以及LED芯片的供過(guò)于求。隨著價(jià)格持續(xù)下降，下游企業(yè)面臨毛利率和庫(kù)存的雙重壓力。

A股上市公司半導(dǎo)體芯片刻蝕設(shè)備黑馬股中微公司自2020年7月見(jiàn)頂后保持中期下降趨勢(shì)，主力籌碼相對(duì)較少控盤(pán)不足，據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，主力籌碼約為21%，主力控盤(pán)比率約為31%； 趨勢(shì)研判與多空研判方面，可以參考15日與45日均線的排列關(guān)系，中短期以15日均線作為多空參考，中期以45日均線作為多空參考。

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