來源：ittbank

半導體這個產業，從芯片設計，到芯片製造，到封裝測試，到芯片設備，到半導體材料，可以說從下游到上游，技術難度和壁壘都非常高，可以說沒有容易做的東西。

在半導體的產業鏈裏面，設備和材料被認爲是上游。這兩個領域美國和日本是佔據優勢的。

根據SEMI（國際半導體產業協會）的統計，2017年全球半導體設備銷售額爲570億美元，而全球半導體材料市場銷售額爲469億美元，增長了9.6%。

也就是設備+材料=1039億美元。

整個半導體2017年總的銷售額，如果按照Gartner的數據，是4197億美元，也就是設備+材料佔了整個市場的24.76%，也就是差不多25%的水平。

所以說半導體生產設備和半導體材料非常重要，但是在半導體整個產業鏈中，這兩項加起來只是佔四分之一，其他四分之三的價值是在設計，製造，封測等領域。下面主要來講講半導體生產材料和半導體設備。

一、半導體材料

半導體材料，可以分爲晶圓製造需要的材料和封裝需要的材料。

封裝材料包括引線框架、封裝基板、陶瓷封裝材料、鍵合絲、包裝材料、芯片粘結材料等，其中封裝基板是佔比最大。

當然了晶圓製造所需的材料是核心，大體可以分成以下：硅片，靶材，CMP拋光材料（主要是拋光墊和拋光液），光刻膠，溼電子化學品（主要是高純試劑和光刻膠配套試劑），電子特種氣體，光罩（光掩膜），以及其他。

半導體制造過程中所需材料

製造材料分佔比

半導體材料廠商

二、半導體設備

半導體集成電路製造過程及其複雜，需要用到的設備包括硅片製造設備、晶圓製造設備、封裝設備和輔助設備等。

由SEMI統計的2017年全球前10的IC設備廠商排名

美日荷三國壟斷，半導體設備行業集中度非常高

從上表可以看出半導體設備核心裝備集中於日本、荷蘭、美國、韓國四個地區。Gartner的數據顯示，列入統計的、規模以上全球晶圓製造設備商共計58家，其中，日本企業最多，達到21 家，佔36%。其次是歐洲的13家、北美10家、韓國7家，中國大陸4家（上海盛美、上海中微、 Mattson（亦莊國投收購）和北方華創，僅佔不到 7%）。

荷蘭ASML幾乎壟斷了高端領域的光刻機，市場份額高達80%。ASML新出的EUV光刻機可用於試產7nm製程，價格高達1億美元。AMAT在CVD設備和PVD設備領域都保持領先，LamResearch是刻蝕機設備領域龍頭。

國產設備星星之火可以燎原

隨着我國半導體產業持續快速發展，國內半導體設備業呈現出較快發展的勢頭。在國家科技重大專項以及各地方政府、科技創新專項的大力支持下，國產半導體設備銷售快速穩步增長，多種產品實現從無到有的突破，甚至有些已經通過考覈進入批量生產，在國內集成電路大生產線上運行使用。

中國方面雖然半導體設備具備了一定的產業基礎，但是技術實力與國外相比仍存在較大的差距。即使在發展水平相對較高的 IC 封裝測試領域，我國與先進國際水平相比仍然存在較大差距。尤其是單晶爐、氧化爐、 CVD 設備、磁控濺射鍍膜設備、 CMP 設備、光刻機、塗布/顯影設備、 ICP 等離子體刻蝕系統、探針臺等設備市場幾乎被國外企業所佔據。另外，我國本土半導體設備企業數量不算少，但總體不強。

目前，國產半導體設備處於局部有所突破，但整體較爲落後的狀態。尤其與應用材料、 ASML等相比，國產半導體設備公司的實力仍然偏弱，絕大部分企業無法達到國際上已經實現量產的10nm工藝，部分企業突破到28nm或14nm工藝，但在使用的穩定性上與國際巨頭差距較大，較難大批量進入量產線，也較難進入國際代工巨頭的生產線。

從研發支出來看，該行業比例基本處於15%左右，遠遠高出其他裝備類製造企業。從絕對值來看，應用材料每年的研發支出超過15億美元。相對而言，國內半導體龍頭北方華創的年研發支出僅8432萬美元，差距明顯。

當然，在落後的局面下，我國的半導體設備也在奮起直追，而且取得了一定的成績。

例如，最核心的光刻機在上海微電子裝備公司有所突破，已經研製成功90nm設備；在刻蝕機方面，北方華創以硅刻蝕機見長，在沉積設備方面，北方華創的PVD和LPCVD，以及瀋陽拓荊的PECVD，已通過主流晶圓代工廠驗證，實現了小批量的設備交付；天津華海清科和上海盛美的CMP設備也已經達到國際先進水平；中電科在離子注入機和CMP（化學機械拋光機）領域能力較強；中微半導體在介質刻蝕機、硅通孔刻蝕機以及LED用MOCVD領域能力較強；晶盛機電在半導體級8英寸單晶爐領域已成功實現進口替代；捷佳偉創、北京京運通、天通吉成的產品主要應用於光伏產業。

總結：

當前我國集成電路產品對外依存度較高 ， 國產芯片自主創新與進口替代勢在必行 。 半導體設備與半導體材料的採購與國產替代必定先行 ， 半導體設備與材料率先實現技術突破 ， 進口替代 ， 與自主可控是我國半導體行業繼續向更高端發展與競爭的先行條件與基石 ， 可以說半導體設備與材料就是我國半導體行業發展的基建事業 ， 必定被擺在極高的戰略地位與率先推進的位置。

總之一句話：路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索！