21世纪经济报道记者倪雨晴、实习生冯诗颖 深圳报道
今年随着半导体景气度逐步回升，设备和零部件市场也呈增长态势。
据SEMI预计，2024年全球半导体设备市场规模将同比增长3.4%，达到1090亿美元，其中中国占比32%。受益于中国内地扩产及AI的持续高增需求，SEMI预计2025年全球半导体设备市场将实现17%增长至1280亿美元。
面临增长的市场和外部环境变化，近年来国内半导体产业链也加速核心设备和零部件的国产化进程。目前，产业界对材料、零部件和设备等基础产业的技术创新愈发重视。
在近日2024半导体设备与核心部件配套新进展论坛上，多位与会业内人士认为，产业链上的技术涉及机械、电气、软件、工艺等多个方面，但国内许多核心零部件仍存在空白，经过多年发展，如今核心部件的进展已进入关键阶段。随着设备市场的蓬勃发展，上游零部件和材料领域迎来了新的机遇和挑战。
市场回暖的机遇和挑战
当前，在AI和消费终端的带动下，半导体市场正在慢慢回暖。有产业链人士向21世纪经济报道记者表示：“今年行情优于去年，订单变多了，工厂的稼动率也在回升，部分领域接近满产。”
虽然细分领域有分化，但是越来越多的迹象正在印证整体复苏的势头。中科九微科技股份有限公司真空阀门研究所所长宋铠钰就举例道，2024年功率半导体行业的主要厂商产品已经普遍有10%到20%的涨幅，台积电计划对3纳米工艺代工提价超过5%，先进封装预计明年报价上涨10%-20%。价格之外，厂商的库存、业绩到产能利用率都在提高。
再结合半导体周期发展，宋铠钰指出：“2024年、2025年半导体整个行业处于明显的增长期，对半导体的设备厂商，包括关键零部件厂商是利好。”
机构预测了相同趋势，今年有望迎来行业拐点。开源证券的半导体设备行业报告表示，至2024年3月，全球半导体销售额已实现连续5个月同比增速为正，标志着行业景气度有望触底回升。ASML认为2024年将成为半导体市场复苏之年，同时指引2025年行业将会迎来更强劲的需求增长。
一方面，面对增长的市场，上游制造商如何根据需求动态调节产能、控制成本、快速研发，来抓住市场窗口期，都是对企业的考验。
另一方面，技术创新、国产化提速是一个长期过程。开源证券认为，在高端芯片海外代工受限、高端半导体制造设备进口管制严苛的情况下，我国半导体产业若想跟上全球发展速度，就必须提升高性能处理器和存储器本土制造能力并加快核心环节设备国产化。
目前，不少半导体关键零部件的国产化率非常低，例如，“石英件、Shower Head（气体喷淋头）、泵类是10%-15%，阀门、真空计、O-Ring（密封圈）也都比较低。”宋铠钰说道。
在他看来，零部件的突破面临五大挑战。其一是半导体细分市场规模小且碎片化，零部件很难形成规模化效应，削弱了本土化的动力。其二是原料性能的指标要求比较高，但是与成熟产业相比，材料产业发展相对比较滞后。
其三是电气类产品基础较为薄弱，与国际上的先进设备存在差距。其四是半导体行业的认证程序非常复杂，而且周期非常长，要反复迭代，目前关键零部件验证的周期至少要1年到1年半左右。其五是表面处理技术要求非常高，跟普通工业有很大的差异。
虽然有诸多难题在前，但是国内设备厂、零部件厂近年正在强化研发，在新的机遇中探索发展路径。根据开源证券测算，基于先进存储、逻辑晶圆厂资本开支加大以及产线设备国产化率提升，中国内地半导体设备销售额有望从2023年的366亿美金增长到 2027年的657.7亿美金，CAGR达15.8%。
核心设备、零部件加速国产化
近年来，国内设备和核心零部件也得到了迅速发展，在各个细分领域持续追赶、突围。包括真空阀门、超精密运动平台、晶圆传送、远程等离子源、纳米压印光刻、硅部件等等。
回顾国内市场的发展，江苏集萃苏科思科技有限公司CTO陆海亮谈道：“在全球半导体发展的同时，国内的半导体设备经历了一个有史以来最快的发展阶段，近年在全球半导体设备中的占有量持续增长，预计今年或者明年基本可以达到35%左右的体量。”
他进一步指出，半导体设备包括了光刻、刻蚀、沉积、光学检测、先进封装等各种不同的设备，这些设备非常复杂，需要有一个很强大的供应链支撑，“随着半导体整体设备市场起来，我们相信未来国内的半导体零部件的厂商应该有一席之地。”
其中，精密机械、精密机电的零部件，包括光学件往往都是整个半导体设备开发的瓶颈。而苏科思就主要面向半导体前道的量检测、光刻，后道的光刻、先进封装、bonding等市场，提供精密运动，围绕精密运动控制的光学传感，以及相关的整机控制的解决方案。
再看半导体真空技术领域，宋铠钰指出，国内在真空阀门技术方面和海外还存在较大差距，正在加快追赶国际先进水平，“现在整个中国真空工业处在振兴的时期，产品还相对比较单一，国内平台性的龙头企业比较少，产品覆盖度、精细度不够高。半导体高端领域的国产化率还不足10%，半导体设备里面用的薄膜硅受到管制。”
在多年研发后，据了解，目前国产真空薄膜硅的相关产品已经能在半导体设备上批量出货。
在晶圆传送技术，上海果纳半导体技术有限公司、泓浒（苏州）半导体科技有限公司都在这个赛道。晶圆传送设备广泛应用于从前道晶圆制造工艺到后道先进封装工艺的诸多环节，国内企业也在推动国产化。
泓浒（苏州）半导体董事长兼首席技术官林坚表示：“目前整个赛道还是处在国外的几大厂主导之下，包括布鲁克斯自动化、Rorze、Hirata等，前三大厂占了60%的市场份额，国内公司努力跟进，包括泓浒、果纳，还有很多公司在这个赛道拼搏。”
他介绍道，泓浒成立于2016年，逐步从维修进入到装备领域，2019年自研并开始量产Sorter（晶圆分选机）和EFEM（传送模块），2020年规模化后，2021年进入台积电产业链。2022年、2023年继续研发投入，持续在加大大气手臂的验证、EFEM的量产。
尽管中国在高端核心部件领域仍然面临诸多挑战，但随着技术的不断进步和创新、产业的升级，半导体设备的国产化正逐步实现。未来随着更多国产核心部件的崛起，中国将在全球半导体产业链中占据更加重要的地位。
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