半岛综合体育日本限制23项半导体设备出口！10-14nm以下工艺必不可少

　　半岛综合体育据报道，日本政府于当地时间3月31日宣布，计划限制23项半导体制造设备的出口。日本政府此举被认为是跟进美国去年10月出台的针对中国的半导体设备出口管制政策。

　　日本贸易和工业部长在一份新闻稿中表示，将会对用于芯片制造的六类23项设备实施出口管制，包括3项清洗设备、11项薄膜沉积设备、1项热处理设备、4项光刻设备、3项刻蚀设备、1项测试设备。

　　这23品类产品包括极紫外线(EUV)相关产品的制造设备和使存储元件立体堆叠的蚀刻设备等。

　　按用于计算的逻辑半导体的性能来看，均为制造线nm以下的尖端产品所必需的设备。

　　该出口管制政策将导致包括东京电子、尼康（Nikon）在内的大约 10多家日本公司需获得许可证，才能出口受到限制的23种半导体设备。

　　虽然，日本经济产业大臣西村康稔强调，此举并不是与美国协调的结果，也不是为了遏制中国，“这些出口管制适用于所有地区，并不是针对任何一个国家”，是为了阻止先进技术被用于军事目的。

　　不过，新增的23品类产品除面向友好国家等42个国家和地区之外，其余都需要个别许可，因此对中国大陆的出口将在事实上变得困难。

　　有日本官员透露，被归类为日本最惠贸易伙伴的地区，如中国台湾和新加坡，则能在无需许可证的情况下继续进口设备。如果受限设备出口到中国大陆，则需要获得出口管制的许可。

　　有分析师认为，日本此次出台的半导体出口管制政策虽然并未指明针对的是中国大陆，但是这显然是在美国敦促之下出台，目的是与美国在去年10月出台的对中国半导体设备的出口管制政策保持一致，以便遏制中国半导体产业的发展。

　　如果后续日本拒绝批准受限的23种半导体设备对中国大陆的出口，那么无疑将会对中国半导体制造业造成不小的打击。

　　在此之前，荷兰光刻机大厂ASML通过官网发布了《关于额外出口管制的声明》称，荷兰政府于当天发布了有关即将对半导体设备出口进行限制的更多信息。

　　这些新的出口管制侧重于先进的芯片制造技术，包括最先进的沉积和部分浸没式光刻设备。ASML表示，其TWINSCAN NXT：2000i及之后的浸没式光刻系统都将受到限制。

　　其中，前道制造设备主要包括：光刻设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备（包括PECVD、LPCVD、ALD等）、离子注入设备、清洗设备、化学机械抛光（CMP）设备、过程控制设备以及扩散设备。而后道封测设备主要包括：分选机、测试机、划片机、贴片机等。

　　从市场规模来看，前道晶圆制造设备的市场规模占整个设备市场规模的80%以上。

　　根据VLSI Research的一份数据（应该是2020年的）显示，在整个半导体制造设备市场，主要被美国（41.7%）、日本（31.1%）和荷兰（18.8%）这三个国家所占据。

　　其中，美国在蚀刻和清洗设备、薄膜沉积设备、CMP设备、过程控制设备、测试设备等领域占据较大优势；日本则在光刻设备、蚀刻设备、划片设备、测试设备等领域具有一定优势；荷兰则是在光刻设备领域具有较大优势。

　　光刻是将设计好的图形从掩模版或倍缩掩模版，转印到晶圆表面的光刻胶上所使用的技术。

　　在全球光刻设备市场，目前全球前三大厂商分别为荷兰ASML，日本尼康和佳能，三者占据了约99%的市场，其中ASML一家独占了约90%的市场，并且独家垄断了EUV光刻设备半岛综合体育。

　　中国光刻机厂商目前仅有上海微电子半岛综合体育，目前出货的主要还是后道的封装光刻机，前道光刻机目前仅能做到90nm，且鲜有出货。

　　刻蚀是指通过溶液、离子等方式剥离移除如硅、金属材料、介质材料等晶圆表面材料，从而达到集成电路芯片结构设计要求的一种工艺流程半岛综合体育。

　　从工艺技术来看，刻蚀可分为湿法刻蚀（WetEtching）和干法刻蚀（DryEtching）两类。

　　在全球刻蚀设备市场，美国泛林集团、日本东京电子和美国应用材料这三家厂商占据主导地位。

　　数据显示，2020年泛林集团（46.71%）、东京电子（26.57%）和应用材料（16.96%）合计占据90%以上的全球刻蚀机市场份额，日立高新和细美事紧随其后分别占3.45%和2.53%。

　　国内刻蚀设备厂商当中，中微公司占比1.37%，北方华创占比0.89%，屹唐股份占比0.10%。

　　薄膜沉积是在晶圆表面通过物理／化学方法交替堆叠 SiO2、SiN 等绝缘介质薄膜和Al、Cu等金属导电膜等，在这些薄膜上可以进行掩膜版图形转移（光刻）、刻蚀等工艺，最终形成各层电路结构。

　　薄膜的制备需要不同技术原理，因此导致薄膜沉积设备也需要不同技术原理，物理/化学等不同沉积方法相互补充，薄膜沉积工艺主要分为物理和化学方法。物理方法主要用于沉积金属导线及金属化合物薄膜等，而一般的物理方法无法实现绝缘材料的转移，需要化学方法通过不同气体间的反应来沉积，另外部分化学方法也可以用来沉积金属薄膜。

　　在全球薄膜沉积设备市场，主要被美国应用材料和泛林集团、日本东京电子所占据。

　　根据Gartner的数据显示，应用材料产品谱系最为全面，PVD设备独占85%细分市场份额；泛林半导体在CVD及沉积后处理工艺布局全面，ECD设备一家独大；东京电子以11%占有率位列第三，管式CVD、非管式LPCVD及ALD均处在行业前列。

　　值得一提的是，荷兰ASM国际在薄膜沉积设备市场也具有一定的地位。比如在ALD 设备领域，东京电子和 ASM国际分别在 DRAM 电容和 HKMG 工艺率先实现产业化应用，2020 年东京电子和ASM国际两家厂商合计占据了约 60%的市场。

　　国产薄膜沉积设备厂商方面，拓荆科技是国内 CVD 设备第一大龙头，产品覆盖 PECVD/ALD/SACVD 设备；北方华创则是国内 PVD 设备龙头，产品有覆盖LPCVD/PECVD/ALD设备；中微公司是 MOCVD 设备龙头，同时也有研发LPCVD、EPI 等薄膜沉积设备；盛美上海也有做 LPCVD 设备。

　　清洗步骤贯穿整个半导体制程，主要用于去除半导体硅片制备、晶圆制造和封装测试每个步骤中可能存在的杂质、避免杂质影响芯片良率和芯片产品的性能，对应的设备就是半导体清洗设备，主要包括单片清洗设备、 槽式清洗设备、批式旋转喷淋清洗设备、洗刷器等。

　　在全球半导体清洗设备市场，也主要被日本、美国、韩国厂商所垄断，这三个国家的厂商合计占据了超过80%的市场。

　　其中，日本厂商Screen Semiconductor Solutions处于领先地位，约占市场份额的50%；其次是日本东京电子、美国泛林集团等，合计约占30-40%的市场份额，其余市场主要被三星旗下的半导体设备商SEMES以及SK海力士支持的Mujin公司所占据。

　　在国产半导体清洗设备方面，盛美半导体是国内市场的龙头，在 12 吋线清洗设备处于行业领先地位，产品线丰富，清洗设备营收体量国内最大。

　　至纯科技也是国内主要的清洗设备供应企业，拥有 8-12 吋高阶单晶圆湿法清洗设备和槽式湿法清洗设备等。

　　CMP是基于化学作用和机械作用相结合的组合技术，其工作原理是：旋转的晶圆以一定的压力压在旋转的抛光垫上做相对运动，借助纳米磨料的机械研磨作用与各类化学试剂的化学作用的高度有机结合来实现平坦化要求。

　　在全球CMP设备市场，美国应用材料和日本荏原合计占据了超过 90% 的市场份额，国内绝大部分的高端 CMP 设备也主要由应用材料和荏原提供。

　　在中国大陆，目前能商业化量产并销售 CMP 设备的企业相对较少，华海清科是国内 CMP 设备行业的领军企业。

　　半导体器件的电学性能取决于半导体掺杂的杂质浓度，在半导体晶圆制造过程中，要使导电性能很差的纯净硅变为一种有用的半导体，需要加入少量杂质使其结构和电导率发生改变，这个过程就被称为掺杂。

　　目前掺杂工艺有高温热扩散法和离子注入法两种。离子注入法是通过离子注入机的加速和引导，将要掺杂的离子以离子束形式入射到材料中去，离子束与材料中的原子或分子发生一系列理化反应，入射离子逐渐损失能量，并引起材料表面成分、结构和性能发生变化，最后停留在材料中，实现对材料表面性能的优化或改变。

　　在全球IC离子注入设备市场，美国应用材料和Axcelis几乎垄断了市场，其中应用材料占据了66.9%的市场份额，Axcelis则占据了19.4%的市场。日本也拥有日新、日本真空、住友重工等离子注入机知名厂商半岛综合体育。

　　在国产离子注入设备厂商方面，国内主要有凯世通和北京中科信两家离子注入设备供应商。

　　其中，北京中科信已研发出三类离子注入设备，包括大/中束流离子注入 设备、高能量离子注入设备、多功能离子注入设备，技术和产品线布局完整是国内离子注入技术发展最快速的设备商，其离子注入设备已经在中芯国际12吋晶圆厂的65nm成熟制作产线验证。

　　凯世通作为万业企业旗下子公司，去年2月宣布将向重要客户出售多台12英寸集成电路设备，包含低能大束流离子注入机、低能大束流超低温离子注入机，总交易总金额达6.58亿元人民币。

　　检测指在晶圆表面上或电路结构中，检测其是否出现异质情况，如颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷；量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出的量化描述，如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数的量测半岛综合体育。

　　在全球半导体检测和量测设备市场，主要被美国科磊半导体、应用材料、日本日立等厂商所占据。其中，科磊半导体一家独大。

　　根据 VLSI Research 的统计，科磊在检测与量测设备的合计市场份额占比为 50.8%，紧随其后的则是应用材料（12%）、日立（9%）、创新科技（6%）、雷泰光电（5%）、ASML（5%）、新星测量仪器（3%）、康特科技（2%），前八厂商合 计占据了92%的市场。

　　国产半导体检测和量测设备厂商主要中科飞测、上海精测、上 海睿励（中微公司持股29%）等，主要依托既有检测产品优势，向半导体领域进行产品拓展，在无图形晶圆检测、膜厚量测、关键尺寸量测等细分领域开始拓展市场。

　　此外，长川科技、赛腾股份、 天准科技等公司也有通过收购海外STI、Optima、MueTec公司进入半导体检测和量测设备市场。目前，半导体检测和量测设备国产化率仍低于10%。

　　热处理工艺应用于半导体制程的氧化、扩散和退火制程，所包含设备为卧式炉、立式炉以及快速升温炉（RTP）。热处理设备合计占半导体制造设备份额约3%。

　　根据Gartner 数据显示，2020年应用材料、东京电子、日立国际电气（Kokusai Electric）在全球热处理设备市场合计占据了约 70%的市场份额，国产热处理设备厂商屹唐股份占比 11%，Kokusai Electric、维易科和斯库林，分别占比9%、6%、4%。

　　国产热处理设备厂商主要有屹唐股份、北方华创。其中，北方华创的THEORIS302／FLOURIS 201 立式氧化炉可以覆盖 8 吋、12 吋 28nm 及以上的集成电路、先进封装、功率器件。屹唐股份主要热处理产品为快速热处理（RTP）以及毫秒级快速热处理（MSA），产品已覆盖台积电、三星电子、中芯国际、华虹集团、长江存储等国内外知名厂商。

　　半导体测试过程中需要设备有分选机、探针机、测试机以及光学显微镜、缺陷观测设备等，对应不同测试环节。

　　根据SEMI数据，2017年泰瑞达、爱德万两家企业在全球半导体测试机行业的市场份额达到87%，其中泰瑞达占据了约50%的市场份额。

　　在SOC测试领域，泰瑞达具有较高的优势，而爱德万在存储器测试领域处于领军地位，但其SOC测试设备市场份额逐渐稳步上升。

　　从国内半导体测试设备市场来看，根据赛迪顾问数据，2018年中国集成电路测试机市场规模为36.0亿元，其中：泰瑞达和爱德万产品线年中国销售收入分别约为16.8亿元和12.7亿元，分别占中国集成电路测试机市场份额的46.7%、35.3%。排名第三的是美国科休半导体（Cohu）在国内的市场份额也超过了8%。

　　国产半导体测试设备厂商主要有华峰测控和长川科技，数据显示，二者在国内市场的份额分别为8%和5%左右。

　　根据数据显示，2021年的半导体晶圆切割设备市场约20亿美元，其日本迪思科（DISCO）占据了超过70%的市场份额，东京精密（Tokyo Seimitsu）则占据了超过25%的市场份额。国产化率极低，只有5%左右。

　　国产晶圆切割设备厂商主要有光力科技、沈阳和研、江苏京创、北京中电科电子装备，目前市场份额较低。

　　其中，光力科技是2019年通过子公司光力瑞弘参股收购了国际第三大的晶圆切割装备企业以色列ADT公司进入该领域。迈为股份的晶圆切割设备也有中标长电科技等封装厂订单。

　　根据之前统计的2021年全球前十五大半导体设备企业排名，日本厂商占据了7家，包括东京电子（排名第3）、爱德万（排名第6）、SCREEN（排名第8）、日立高科（排名第10）、迪斯科（排名第11）、日本尼康（排名第13）、日本Kokusai Electric（排名第14）。

　　东京电子是日本最大、全球第三大半导体制造设备提供商，公司总部在日本东京，主要从事半导体制造设备和平板显示器制造设备的研发和生产。主要产品包括：涂布/显像设备、热处理成膜设备、干法刻蚀设备、CVD、湿法清洗设备及测试设备。

　　同时，东京电子也是涂胶显影设备领域的行业龙头，涂布设备在全球占有率达到87%。

　　从营收来源地区来看，2021年东京电子来自中国大陆的营收占比最高，达到了27.5%，紧随其后的是韩国21.3%，中国台湾18.8%，美国11.8%，日本9.8%。

　　爱德万（Advantest）成立于1954 年，总部位于日本东京市，是全球领先的半导体测试设备厂商，拥有种类完善的半导体后道测试台和分选机。

　　数据显示，在储存器测试台细分市场领域，爱德万以40%的市占率长期位居全球首位。

　　SCREEN（迪恩士）成立于1973年，总部位于日本东京，产品覆盖半导体、LCD、印刷电路板制程设备。

　　自1975年开发出晶圆刻蚀机之后，SCREEN开启半导体设备制造之路，产品线不断向晶圆清洗设备、测量、晶圆图案检查以及直接成像系统延伸。

　　资料显示，Screen在单晶圆清洗设备市场占有率高达54.9%。在涂布机/显影机，湿法蚀刻机和抗蚀剂剥离剂的LCD制造设备市场也拥有非常高的市场份额。

　　日立高科（Hitachi Higt-Tech）成立于1947年，是全球领先的设备大厂。主要产品包括半导体设备、电子显微镜、FPD设备及医疗分析设备等。

　　其中，面向半导体领域提供过程设备，计量和检测设备，其核心产品包括CD测量SEM和等离子蚀刻系统，可实现高精度超细加工。

　　此外，其FPD设备包括包括Array、Cell、Module、彩色滤光片之制程设备，包含玻璃基板表面检查设备、曝光机、湿制程设备等。

　　DISCO（迪斯科）创立于1937年，总部位于日本东京，是全球领先的晶圆切割设备厂商。根据数据显示，在2021年的半导体晶圆切割设备，DISCO占据了超过70%的市场份额。

　　尼康成立于1917年，总部位于日本东京，是全球领先的基于先进光电和精密技术的产品和解决方案供应商之一。除了我们所熟知的相机产品之外，尼康还拥有针对半导体及FPD制造的光刻设备。

　　早在1980年，尼康就开始半导体光刻设备研究，1986年推出第一款FPD（平板显示）光刻设备。

　　2004年之前，尼康曾占据光刻机市场超过50%的市场份额。但后来由于选择持续做干式光刻微缩，使得ASML通过浸没式光刻系统的成功实现了对其的反超，再加上ASML之后在EUV光刻系统上的成功，尼康彻底落伍。

　　目前尼康的半导体光刻机仍主要为ArF和KrF光源，不过也有ArF液浸式光刻机，通过多重曝光可以支持7nm芯片制造。

　　Kokusai Electric原为日立国际电气，并与日立High Technology共同在日立集团下开展半导体设备的竞争。

　　但随着日立制作所的业务集中、筛选，在2017年作为非核心业务被出售给了美国的私募基金（Private Equity Fund）――Kohlberg Kravis Roberts(KKR)，正式脱离日立集团。

　　此外，KKR把原本在日立国际电气集团中承担半导体生产设备和成膜工艺技术的资产进行汇总，于2018年6月成立了新的Kokusai Electric。

　　KKR此前计划将Kokusai Electric部分半导体设备业务（或者全部业务）出售给中国的大型企业和中国政府联合的基金组织，遭遇失败。

　　随后应用材料也计划35亿美元收购Kokusai Electric，但同样遭遇了失败。

　　大福集团（Daifuku）创于1937年，最早生产气锤、锻压加工机，随着日本经济的复兴与发展，开始涉足物料运输及管理物流。

　　大福的洁净室存储、搬运系统被广泛应用于半导体、液晶等平板显示器制造行业，在许多世界著名企业均有销售。大福集团曾是2018年全球前十五大半导体设备厂商。

　　佳能成立于1937年，是全球第三大光刻机供应商。曾于1984年推出首款步进式光刻机（stepper）。

　　2011年，佳能推出第一款用于后道的步进式光刻机FPA-5510iV，正式进入先进封装领域的光刻市场。

　　与尼康一样，佳能也在干式与浸没式光刻机路线上选择错误导致持续落后，最终也只是在封装光刻机市场剩下一席之地。

　　资料显示，2020年全球光刻机总销售量为413台。其中ASML销售258台占比62%，佳能销售122台占比30%，尼康销售33台占比8%。

　　虽然佳能的销量比尼康还高，但其主要是封装光刻机，如果按照销售额来计算的线%。

　　从以上的介绍来看，日本厂商整体上在半导体设备领域拥有着不弱于美国的实力，不仅相关厂商众多，并且覆盖了绝大多数的半导体设备类型，而且还在光刻设备、蚀刻设备、划片设备、测试设备等领域具有一定技术及市场优势。

　　可以说，日本应该是全球最容易打造出一条先进的“全国产化”半导体产线的国家。这也是为什么美国在针的中国大陆祭出严格的半导体设备出口限制政策之后，还要拼命拉拢日本跟随美国限制政策的原因。

　　对于日本相关半导体设备厂商来说，日本政府出台限制政策也并非他们所期望的，毕竟在美国出台对华半导体设备出口管制政策之后，正是日本厂商在中国大陆市场抢占市场份额的大好时机。

　　根据SEMI的数据显示，2021年中国大陆市场半导体销售额高达296.2亿美元，同比增长58%，为全球最大的半导体市场，占比28.9%。

　　显然，面对中国大陆这样一个广阔的半导体设备消费市场，日本政府的限制政策不仅会直接影响日本半导体设备厂商业绩，也会影响它们在中国大陆市场的开拓。

　　对于中国半导体产业来说，随着荷兰、日本相继加入美国的半导体对华限制政策，虽然成熟制程的发展可能受到的影响相对较小，但是我们也不得不提高警惕后续限制的可能存在的针的成熟制程的进一步升级，因此，我们必须加快成熟制程产线的国产化进程。