FAB國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程如何了，工程師怎么看？

近幾年，受地緣摩擦持續(xù)影響，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)格局愈發(fā)復(fù)雜多變。在此背景下，“國(guó)產(chǎn)替代”已成為當(dāng)前 FAB（晶圓廠）領(lǐng)域的核心關(guān)鍵詞。

在芯片產(chǎn)業(yè)全鏈條中，芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)固然技術(shù)壁壘高，但從產(chǎn)業(yè)根基與自主可控角度看，芯片制造才是決定行業(yè)命脈的重中之重。基于此，深入探究FAB領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代的發(fā)展歷程、當(dāng)前進(jìn)展，以及一線工程師對(duì)當(dāng)下市場(chǎng)的認(rèn)知與判斷，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

國(guó)外廠商的黃金時(shí)代

據(jù)工程師分析，在行業(yè)發(fā)展初期，國(guó)內(nèi)FAB領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)軟硬件幾乎處于空白狀態(tài)，軟硬件市場(chǎng)主要由國(guó)外產(chǎn)品占據(jù)。彼時(shí)，F(xiàn)AB廠房?jī)?nèi)僅有少量國(guó)產(chǎn)工藝設(shè)備投入使用，量測(cè)檢測(cè)設(shè)備則完全依賴進(jìn)口，其中KLA品牌產(chǎn)品的市場(chǎng)占比高達(dá)70%；軟件方面亦全為國(guó)外產(chǎn)品，例如MES系統(tǒng)采用FAB300，DMS系統(tǒng)則使用Odyssey/Klarity。

這一時(shí)期堪稱國(guó)外設(shè)備與軟件廠商的黃金發(fā)展階段，曾出現(xiàn)某DMS廠商僅指派一名技術(shù)人員負(fù)責(zé)全中國(guó)區(qū)域的業(yè)務(wù)支持工作，該人員需兼顧國(guó)內(nèi)技術(shù)服務(wù)與國(guó)外出差任務(wù)，客戶若需其提供培訓(xùn)服務(wù)，需提前預(yù)約，且其在與客戶對(duì)接過(guò)程中態(tài)度傲慢。

當(dāng)前，受外部制裁因素影響，國(guó)內(nèi)FAB領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)軟硬件實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。即便無(wú)需國(guó)外技術(shù)限制的推動(dòng)，國(guó)內(nèi)FAB廠房在采購(gòu)環(huán)節(jié)已主動(dòng)評(píng)估軟硬件的國(guó)產(chǎn)化屬性，部分企業(yè)甚至已啟動(dòng)全國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)線的KPI考核工作。

龐大的國(guó)產(chǎn)替代需求催生了大量就業(yè)機(jī)會(huì)。據(jù)行業(yè)人士觀察，國(guó)內(nèi)FAB廠人員流動(dòng)率較高，考慮到行業(yè)圈子相對(duì)固定，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)廠商快速發(fā)展吸納了眾多曾就職于FAB廠的從業(yè)人員，不少原FAB廠工作人員現(xiàn)轉(zhuǎn)至國(guó)產(chǎn)廠商任職。

目前國(guó)內(nèi)發(fā)展基本情況

從當(dāng)前國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程來(lái)看，各環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化率存在顯著差異：其中去膠設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率相對(duì)較高，而刻蝕、清洗、CMP、PVD 等其他關(guān)鍵環(huán)節(jié)的國(guó)產(chǎn)化率均處于較低水平。在高端制程設(shè)備領(lǐng)域，市場(chǎng)仍由國(guó)外頭部企業(yè)主導(dǎo)；國(guó)內(nèi)頭部廠商如北方華創(chuàng)、中微公司等，已在各自擅長(zhǎng)的細(xì)分設(shè)備領(lǐng)域深耕布局，構(gòu)建起一定的競(jìng)爭(zhēng)壁壘。

具體從各個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)看：

前道工藝設(shè)備（晶圓制造）

• 光刻機(jī)：2024年國(guó)內(nèi)光刻機(jī)市場(chǎng)規(guī)模超400億元，但國(guó)產(chǎn)化率僅2.5%，ASML、Nikon、Canon引領(lǐng)全球，國(guó)內(nèi)中低端制程（如90nm~65nm）已初步量產(chǎn)，但高端領(lǐng)域（28nm以下）仍高度依賴進(jìn)口；

• 刻蝕機(jī)：國(guó)內(nèi)刻蝕設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率約為20%~30%，LAM、TEL、AMAT引領(lǐng)全球，國(guó)內(nèi)主要包括中微公司和北方華創(chuàng)；

• 薄膜沉積設(shè)備：國(guó)產(chǎn)化率約為22.7%，AMAT、LAM、TEL引領(lǐng)全球，國(guó)內(nèi)主要包括北方華創(chuàng)、拓荊科技、微導(dǎo)納米、盛美上海等；

• 離子注入機(jī)：國(guó)產(chǎn)化率低于5%，長(zhǎng)期被AMAT和Axcelis壟斷，國(guó)內(nèi)主要包括凱世通（萬(wàn)業(yè)企業(yè)旗下）等；

• 化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）設(shè)備：國(guó)產(chǎn)化率約為16.5%，AMAT、Revasum、Ebara引領(lǐng)全球，國(guó)內(nèi)主要包括華海清科等；

• 清洗設(shè)備：國(guó)產(chǎn)化率約35%，DNS、TEL、KLA、LAM引領(lǐng)全球，國(guó)內(nèi)主要包括盛美上海、至純科技等；

• 測(cè)量與檢測(cè)設(shè)備：國(guó)產(chǎn)化率不足5%，長(zhǎng)期被KLA、AMAT、日立等壟斷，國(guó)內(nèi)40余家企業(yè)多集中于低端市場(chǎng)，高端設(shè)備因核心零部件禁運(yùn)、研發(fā)周期長(zhǎng)等問(wèn)題進(jìn)展緩慢，國(guó)內(nèi)主要包括中科飛測(cè)等；

• 熱處理設(shè)備：國(guó)產(chǎn)化率在20%~25%之間，AMAT、TEL引領(lǐng)全球，國(guó)內(nèi)主要包括北方華創(chuàng)和屹唐半導(dǎo)體。

后道工藝設(shè)備（封裝與測(cè)試）

• 劃片機(jī)：國(guó)產(chǎn)化率在10%~20%之間，日本Disco占據(jù)份額高達(dá)70%，國(guó)內(nèi)主要包括光力科技、德龍激光、大族激光；

• 晶圓減薄機(jī)：國(guó)產(chǎn)化率在5%~10%之間，日本DISCO和東京精密合計(jì)市占率（CR2）達(dá)70%左右，國(guó)內(nèi)主要包括華海清科等；

• 引線鍵合機(jī)：國(guó)產(chǎn)化率約20%~30%，美國(guó)K&S（庫(kù)力索法）、ASMPT占據(jù)全球80%以上市場(chǎng)份額，國(guó)內(nèi)主要包括中電45所、北京創(chuàng)世杰、奧特維等；

• 探針臺(tái)：國(guó)產(chǎn)化率在20%左右，東京精密、東京電子主導(dǎo)全球市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)主要包括矽電股份；

• 測(cè)試機(jī)：國(guó)產(chǎn)化率在25%左右，泰瑞達(dá)、愛(ài)德萬(wàn)、科休主導(dǎo)全球，國(guó)內(nèi)主要包括廣立微、華峰測(cè)控、長(zhǎng)川科技等；

• 分選機(jī)：國(guó)產(chǎn)化率在35%左右，科休、愛(ài)德萬(wàn)、ASM主導(dǎo)全球，國(guó)內(nèi)主要包括長(zhǎng)川科技、金海通、上海中藝、格朗瑞等。

制造軟件

• 制造類EDA：由Synopsys、Cadence、Siemens EDA主導(dǎo)全球市場(chǎng)，我國(guó)方面，掩膜版校準(zhǔn)包括培風(fēng)圖南、東方晶源、全芯智造、華大九天，光學(xué)臨近校正包括培風(fēng)圖南、東方晶源、國(guó)微芯，工藝仿真包括培風(fēng)圖南，器件仿真包括培風(fēng)圖南，良率分析包括培風(fēng)圖南、廣立微，值得注意的是2024年，國(guó)家大基金相繼投資九同方、鴻芯微納、全芯智造和行芯科技4家EDA企業(yè)；

• CIM：AMAT和IBM兩家公司主導(dǎo)全球，國(guó)內(nèi)主要包括喆塔科技、賽美特、哥瑞利、上揚(yáng)軟件、芯享科技、鎧鉑科技、格創(chuàng)東智、華經(jīng)信息。

工程師的態(tài)度

某工程師表示，F(xiàn)AB國(guó)產(chǎn)替代在短期內(nèi)發(fā)展態(tài)勢(shì)向好，但隨著國(guó)內(nèi)FAB廠房建設(shè)數(shù)量減少及生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)逐步穩(wěn)定，國(guó)產(chǎn)廠商間的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將愈發(fā)激烈。盡管國(guó)產(chǎn)化已成為行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，但國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域存在“一哄而上”的發(fā)展特點(diǎn)，未來(lái)一定會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模洗牌。這種洗牌與新能源汽車行業(yè)類似，F(xiàn)AB領(lǐng)域當(dāng)前雖企業(yè)數(shù)量眾多，但經(jīng)過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)后將篩選出頭部企業(yè)，借助外部制裁帶來(lái)的發(fā)展窗口期，若能培育出優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)替代企業(yè)，便具有行業(yè)價(jià)值。

以具體領(lǐng)域?yàn)槔龓准揖哂虚L(zhǎng)遠(yuǎn)的多種設(shè)備規(guī)劃的企業(yè)外，檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域已有中科飛測(cè)、東方晶源等大型企業(yè)，同時(shí)存在大量小型AOI設(shè)備廠商；即便是技術(shù)難度較高的EPI設(shè)備領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)也已有五至六家企業(yè)布局，曾出現(xiàn)企業(yè)為推動(dòng)自家設(shè)備官宣驗(yàn)證成功，頻繁協(xié)調(diào)獲取wafer以開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的情況。軟件領(lǐng)域作為輕資產(chǎn)行業(yè)，相關(guān)國(guó)產(chǎn)企業(yè)數(shù)量已接近200家。

另一位工程師的觀點(diǎn)則相對(duì)極端，認(rèn)為當(dāng)前國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域已無(wú)創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)，各細(xì)分賽道均被頭部企業(yè)占據(jù)，半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)也已趨近于無(wú)。之所以AOI設(shè)備廠商數(shù)量多的原因，在于光學(xué)與運(yùn)動(dòng)模塊可完全外包、對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)影響較小且受國(guó)產(chǎn)化政策推動(dòng)。國(guó)內(nèi)表現(xiàn)較好的AOI企業(yè)多與科磊存在關(guān)聯(lián)，公開(kāi)可查的已有四五十家，私下數(shù)量更多。此外一些廠商已經(jīng)開(kāi)展價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，且混合鍵合等領(lǐng)域較少采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。

一位在FAB廠的工程師表示，半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)入FAB廠的流程極為嚴(yán)謹(jǐn)，因其直接關(guān)系到整條產(chǎn)線的穩(wěn)定性與產(chǎn)品良率，通常需經(jīng)歷漫長(zhǎng)的驗(yàn)證周期。一旦設(shè)備通過(guò)驗(yàn)證并投入使用，廠商一般不會(huì)輕易更換，絕非可“批量拿下”的簡(jiǎn)單事項(xiàng)，尤其是頭部FAB廠，設(shè)備更換更可能引發(fā)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的連鎖影響，需格外謹(jǐn)慎。在國(guó)外廠商擁有很高壁壘的背景下，即便一些企業(yè)可能在某些特定工藝或客戶合作中取得突破，短期內(nèi)也難以全面超越國(guó)內(nèi)大部分頭部廠商在眾多產(chǎn)品線中的優(yōu)勢(shì)地位。

半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)不僅需要投入巨額資金，還需耗費(fèi)漫長(zhǎng)的時(shí)間積累技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。行業(yè)的健康發(fā)展，離不開(kāi)企業(yè)踏實(shí)開(kāi)展研發(fā)、積極推進(jìn)合作的態(tài)度與行動(dòng)，也期待國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)能摒棄浮躁，在技術(shù)突破與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)真正的健康、可持續(xù)發(fā)展。

而另一位從業(yè)人員則稱，相較于當(dāng)前聚焦FAB設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代，更應(yīng)關(guān)注3D封裝對(duì)設(shè)備與材料產(chǎn)生的新需求，例如hybrid bonding相關(guān)領(lǐng)域。

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*封面圖由AI生成