每个人都对芯片着迷。 但芯片才是巨头们争斗的地方。 半导体市场规模约为6000亿美元，其中1000亿美元是半导体设备，巨头无处不在。 目前一座晶圆厂的投资高达数百亿美元，很少有企业能够承担得起。 现在世界各地的芯片工厂建设都在等待国家补贴，就连英特尔也跑到德国投资了。

  其中30%用于建设洁净、耗电的车间，70%用于设备投资。 一座晶圆厂往往拥有3000多台设备，涉及十种设备，170多种细分设备。 前端设备投资约占设备总投资的80%左右。

  事实上，半导体设备竞争最激烈的市场是前端设备。 这里充斥着残酷寡头的形象。 半导体设备种类非常之多，但四类前端设备占比超过70%。

  日本半导体制造设备协会的多个方面数据显示，前端设备中的干蚀刻设备为202亿美元，是首个单一型号出货量超过200亿美元的设备。 其次是测百思特网试设备，出货量为 178 亿美元，位居第二。 其中，仅视觉检测设备价值就达到135亿美元。 传感器加上仪表技术在这里能发挥很多作用。 中国人最关注的光刻机设备以167亿美元排名第三。 而化学气相沉积CVD设备以112亿美元排名第四。

  如果你看看前处理设备的市场占有率，就会发现很奇怪。 前端工艺设备呈现垄断局面，基本就是《三国演义》中的单头大蒜、二驼峰争霸、三叶草。 除此之外，基本上没有任何东西生长。

  我们先来看看一颗大大蒜。 光刻设备ASML占92%，镀膜机大多数来源于东京电子TEL占89%，溅射设备是美国材料使用最多，占85%。 在视觉检测和缺陷检验测试领域，美国KLA占据主导地位，分别占比57%和73.4%。

  看看两只熊之间的双驼峰。 热处理设备为日本TEL（59%）和日立国际电气（35%），两者基本占有93%； 研磨抛光CMP设备被美国AMAT（70.4%）和日本Ebara Ebara（24%）垄断。 在这方面，国产中华海擎科慢慢的开始取得突破。

  批量清理洗涤设施主要是日本（51%）和东京电子TEL（29%）； 口罩检测设备为美国科雷KLA（54.5%）和日本公司（36%）； 而临界尺寸扫描电镜CD-SEM大多数来源于日立高科（65.5%）和AMAT（34.5%），两者完全分化。

  最后，看看《三国演义》中的三叶草，三个公司控制了市场。 干法刻蚀领域基本被盘林（49%）、东京电子TEL（22%）和AMAT（16%）吃掉； 而在干法刻蚀设备领域，美国AMAT（38%）、Lam（33%）和ASMI（14%）三家企业获胜； 化学气相沉积设备的CVD领域也是如此：日本（37%）、Tokyo TEL（28%）、Lam（17%）。

  算下来，其他公司基本上没什么问题。 全球前10名装备制造商占据全球75%的份额。 半导体设备行业确实是一个自相残杀的行业。

  如果依照国家来看，荷兰是偏的，最知名的ASML在光刻设备上垄断了92%。

  然而，美国是最强大的半导体设备制造国。 AMAT、Lam、KLA这3家公司是主力公司，基本都覆盖了该轮。 他们控制干蚀刻设备（65%）、CVD设备（66%）、溅射设备（88%）、CMP设备（70%）、外观检查设备（70%）、缺陷检验测试设备（90%）、掩模检查设备（60%），三家公司构建了美国半导体设备的主导地位。 科磊是测量设备领域的领导者，许多产品的市场占有率往往是竞争对手的四倍以上。 国内半导体设备测试龙头中科飞测年营收5亿元，而科镭2022年营收92亿美元，净利润12亿美元。

  如果考虑到全球三大EDA软件公司都在美国，高通、英伟达、英特尔、苹果等芯片设计企业也都在美国。 显然，美国是世界上最强大的芯片王国，无论是设计企业、软件公司还是设备公司。 唯一的缺陷是芯片制造。 事实上，台积电几乎垄断了全球最先进的制造工艺，而且也是唯一一家。 美国没有也很正常。 在非先进制造工艺方面，美国也有英特尔的制造。 与此同时，德州仪器TI等模拟芯片巨头也在美国设有工厂。

  美国政客实际上利用了“最先进的制造工艺不在美国”的分工缺陷作为情感杠杆，成功撬动了美国的芯片狂潮。

  这种情绪很快蔓延到日本和德国。 两家公司都在寻求建立一家芯片工厂。 作为全世界机械制造强国，德国在半导体设备行业却无一席之地，令人感到意外。 虽然通快提供了全球最强的二氧化碳激光器，蔡司提供了最好的镜头，博世拥有了全球最强的汽车芯片设计，但这些都无法掩盖德国半导体设备的苍白。

  曾经在存储芯片领域占据百思特网主导地位的日本则不同，半导体设备也同步发展。 日本半导体制造设备协会的报告数据显示，2023年日本生产的半导体设备销售额将比上年下降23%，约为1500亿元人民币，约占全球市场的20%。

  但与欧美策略不同的是，日本采取了利基市场策略，在较小的市场中占据较大的份额。 市场规模较高的市场规模都不是很大。 日本独特的方法在涂布机/显影机（92％）、热处理设备（95％）、单片清理洗涤设施（65％）、批量清理洗涤设施（80％）、电子显微镜CD-SEM（66％）方面领先世界）等市场占有率第一。 虽然是日本小公司，但却是唯一一家可以对ASML极紫光刻机进行掩膜检查的公司。 独家秘密，吃的是独家餐。 日本很多企业只吃独头蒜。

  更令人惊讶的是，荷兰ASML虽占据了光刻机销量的92%，但出货量仅占60%。 这是因为日本另外两家工艺成熟的光刻设备制造商：尼康和佳能表现突出。 虽然没办法实现EUV极紫光刻机的突破，但佳能还是在DUV深紫光刻机上找到了爆点。 在干式光刻机的i-line和KrF光刻机上都有过深入的钻研，所以依然是部分部门的获胜者。

  相对而言，ASML可能心不在焉，无法在这类光刻机上下功夫； 而尼康似乎不在状态。

  从光刻机的分布上，我们也能够准确的看出日本与欧美的差异。 大块肉被欧洲和美国吃掉。 市场规模超过100亿美元的有四类，其中美国仅占三类。 最大市场是干蚀刻设备202亿美元，被美国泛林和应用材料公司吃掉，占比65%； 135亿美元的视觉检测设备中，美国的KLA和AMAT占据70%； 在112亿美元的化学沉积CVD设备中，仍是美国应用材料和泛林的67%； 仅在167亿美元的光刻设备中，荷兰ASML就占据了92%。

  相比之下，中国在半导体前处理设备方面几乎刚刚迈出第一步。 2022年，美国收入将占全球市场的49%，日本将占24%，荷兰将占21%。 在半导体设备的舞台上，牌桌上只有三个国家，而其他几个国家和地区基本没有存在感。

  尽管拥有强大的半导体制造能力和消费电子科技类产品的支持，韩国半导体设备的市场占有率仍然只有2.4%。 这很大程度上取决于三星的支持。 三星子公司SEMES的清洁设备空间很小。 在半导体产业领域，韩国也是一个蹩脚的学生。

  至于中国的半导体前端设备，目前全球份额仅为0.4%，连一个百分点都不到。 2022年，中国大陆将连续第三年成为全世界最大的半导体设备市场，价值近300亿美元。 但对半导体设备进口的依赖很严重：从2021年中国晶圆厂的设备采购额来看，国内自给率仅为11%，国内前端设备自给率则更高惨淡。

  起跑线从小数点开始，这正是中国半导体前端设备面临的现状。 而且，技术差距只是一方面，半导体行业已形成了供应商与用户厂商紧密结合在一起的共生关系。 这些设备和用户已形成了一个紧密的利益群体，并且被锁定在两个方向。 在应用材料公司的美国研发基地，有一条专门为台积电设立的生产线。 并且台积电还将向应用材料、科磊等公司开放有价值的机器参数。 复杂设备的增长必须靠用户大护士的知识来反馈。 如果单纯从设备制造商那里解决技术问题，未来是黯淡的。

  在半导体设备的超级垄断下，追赶者几乎陷入绝境。 假如没有良好的大型工程组织，没有新的协作模式，仅靠公司单枪匹马，很难改变“二三夫守门，千夫万工”的独特局面。别打开它”。 这不是一个砸钱就能解决的问题。

  林学平：北京联讯电力咨询有限公司总经理、上海交通大学中国质量研究院客座研究员

  广告声百思特网明：文章中包含的外部跳转链接（包括但不限于超链接、二维码、密码等）用于传达更多信息，节省选择时间。 结果仅供参考。 IT之家的所有文章均包含此声明。