李先軍 劉建麗 閆梅

一、引 言

設(shè)備是集成電路制造的“母機(jī)”，是保障我國集成電路產(chǎn)業(yè)安全和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。在美國、日本和歐洲壟斷全球集成電路設(shè)備產(chǎn)業(yè)的基本競爭態(tài)勢下，美國通過《瓦森納協(xié)定》、“實(shí)體清單”等方式對我國集成電路企業(yè)實(shí)施精準(zhǔn)狙擊，這不僅加劇了我國短期的芯片短缺問題，更進(jìn)一步拉大了我國在集成電路產(chǎn)業(yè)與國際尖端制程上的差距。為此，關(guān)注集成電路設(shè)備企業(yè)，發(fā)現(xiàn)我國集成電路設(shè)備存在的現(xiàn)實(shí)問題并提供相關(guān)的建議，對于當(dāng)前破解集成電路產(chǎn)業(yè)“卡脖子”問題、維系經(jīng)濟(jì)安全和國家安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

從研究視角來看，已有關(guān)于集成電路設(shè)備的相關(guān)研究首先集中在技術(shù)和工程視角，尤其是集中在受廣泛關(guān)注的光刻機(jī)（龔爽，2021；楊武和王爽，2021；馬曉喆等，2021）、刻蝕機(jī)（徐向東等，2013；王宇等，2020）等，相關(guān)的技術(shù)和情報(bào)研究近年來表現(xiàn)出快速增多的態(tài)勢。在我國集成電路產(chǎn)業(yè)受美遏制的國際背景下，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)視角的研究也不斷增多，近期相關(guān)研究已呈現(xiàn)蓬勃之勢，尤其是對關(guān)鍵技術(shù)識別的相關(guān)研究極具代表性。例如，楊武等（2022）利用專利引證方法對光刻技術(shù)軌道演化和鎖定予以識別，發(fā)現(xiàn)中國當(dāng)前存在較大的差距且未進(jìn)入到主流技術(shù)路徑中；余麗等（2021）以專利分析方法對我國集成電路產(chǎn)業(yè)的“卡脖子”技術(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)我國集成電路產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出原始創(chuàng)新能力不足、核心技術(shù)積累匱乏和市場集中度不高等關(guān)鍵問題，并基于此提出融入國際創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)、突破潛在顛覆性技術(shù)和積極培育壯大國內(nèi)市場等建議。在技術(shù)競爭的基礎(chǔ)之上，從產(chǎn)業(yè)視角集成電路設(shè)備的研究也開始逐步出現(xiàn)。例如，傅翠曉和全利平（2017）較早地對我國集成電路裝備產(chǎn)業(yè)的競爭力予以分析，其重點(diǎn)就各國龍頭企業(yè)的市場占有率以及專利情況與國內(nèi)廠商進(jìn)行比較，并基于此提出了并購重組、合作研發(fā)和強(qiáng)化光刻機(jī)研發(fā)等方面的建議；張?jiān)茲龋?021）則從暴露性、敏感性、恢復(fù)性三個(gè)指標(biāo)出發(fā)，利用改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)法對我國集成電路制造供應(yīng)鏈的脆弱性予以研究，得出我國集成電路制造在關(guān)鍵設(shè)備、EDA軟件和專業(yè)人才方面脆弱性極高，并基于此提出了加大資源投入、構(gòu)建供應(yīng)鏈生產(chǎn)、促進(jìn)集群發(fā)展、健全人才培養(yǎng)體系以及突破關(guān)鍵軟硬件技術(shù)等建議的結(jié)論。此外，一些學(xué)者對裝備產(chǎn)業(yè)的分析也為集成電路設(shè)備的突破和趕超發(fā)展提供了一些借鑒。例如，朱海飛等（2017）以交通運(yùn)輸設(shè)備制造和通信設(shè)備制造為研究對象，從價(jià)值鏈?zhǔn)杖敕ǖ慕嵌葘鴥?nèi)價(jià)值鏈進(jìn)行分析并提出相關(guān)的建議；黃陽華和呂鐵（2020）在對高鐵裝備制造業(yè)技術(shù)能力提升的分析中認(rèn)為，產(chǎn)品開發(fā)平臺的作用至關(guān)重要，引進(jìn)創(chuàng)新和自主創(chuàng)新是完善產(chǎn)品開發(fā)平臺的互補(bǔ)方式；譚勁松等（2021）以軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)為研究對象，以縱向案例方法對政府在不同時(shí)期作為架構(gòu)者的角色予以剖析，為從創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)視角探究裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了理論上的參照。這些研究對于更加深刻地理解設(shè)備尤其是集成電路設(shè)備創(chuàng)新和趕超的基本規(guī)律具有重要的啟示意義。

然而，與其他流程型制造的產(chǎn)品不同，集成電路超長產(chǎn)業(yè)鏈下的設(shè)計(jì)、制造、封裝和測試對設(shè)備種類和型號需求極大，不同制程、用途的集成電路制造需要差異性極大的專用設(shè)備和工藝。在領(lǐng)先者尤其是部分國家強(qiáng)化以設(shè)備為核心的競爭策略下，進(jìn)一步分析我國集成電路設(shè)備的競爭力，找出其中可能存在的問題及關(guān)鍵點(diǎn)，對于我國破解集成電路設(shè)備“受限”和集成電路產(chǎn)業(yè)“卡脖子”問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，本文立足于技術(shù)經(jīng)濟(jì)范式，從微觀企業(yè)競爭和中觀產(chǎn)業(yè)競爭融合的視角出發(fā)，系統(tǒng)地對集成電路設(shè)備及其八大前端細(xì)分領(lǐng)域的國外龍頭企業(yè)及國內(nèi)創(chuàng)新型企業(yè)進(jìn)行比較分析，以更加深刻地洞悉我國在集成電路設(shè)備領(lǐng)域的競爭力，發(fā)現(xiàn)我國在集成電路設(shè)備領(lǐng)域趕超的現(xiàn)實(shí)困境，最終為我國集成電路設(shè)備的全球趕超提供相關(guān)的政策建議，為我國集成電路產(chǎn)業(yè)趕超發(fā)展、保障集成電路產(chǎn)業(yè)安全提供一些參考。

二、集成電路設(shè)備的構(gòu)成及全球市場發(fā)展態(tài)勢

芯片制造設(shè)備總體可分為用于晶圓制造的前道設(shè)備和用于組裝、測試及封裝的后道設(shè)備兩類。前道設(shè)備的精密度和效率決定了芯片的功能和先進(jìn)性，其包括多達(dá)50余種不同類型的、高度專業(yè)化的設(shè)備，服務(wù)于芯片制造的上千個(gè)步驟中，包括光刻、刻蝕、鍍膜/沉積、離子注入、化學(xué)機(jī)械研磨和清潔等過程控制等，制造工藝的復(fù)雜性勢必要求設(shè)備制造廠商與晶圓廠、材料供應(yīng)商、研究機(jī)構(gòu)等加強(qiáng)聯(lián)系以形成穩(wěn)定的供應(yīng)鏈；后道工藝步驟較少，所需要的設(shè)備類型也較少，從而大大降低了后道工廠的投資成本。從生產(chǎn)流程來看，晶圓制造涉及到的主要設(shè)備有光刻機(jī)、刻蝕設(shè)備、鍍膜/沉積設(shè)備、量測設(shè)備、清洗設(shè)備、離子注入設(shè)備、化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備、熱處理設(shè)備、封裝設(shè)備等九大類關(guān)鍵設(shè)備。

（一）全球半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模

根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）的數(shù)據(jù)如圖1所示，2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額約711.9億美元，較2008年的295.2億美元增長1.41倍，年均復(fù)合增長率達(dá)到7.61%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同期全球GDP增速。根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）預(yù)測，2021年和2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額分別為953億和1 013億美元，同比增長34.1%和6.3%。

圖1 2008-2022年半導(dǎo)體設(shè)備銷售額（單位：億美元）

從結(jié)構(gòu)來看，晶圓制造設(shè)備在集成電路設(shè)備行業(yè)占比最高，封裝和測試設(shè)備占比相對較低。根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）數(shù)據(jù)，如圖2所示，2020年晶圓制造設(shè)備市場規(guī)模為612億美元，占比86.1%；測試設(shè)備為60.1億美元，占比8.5%；封裝設(shè)備為38.5億美元，占比5.4%。預(yù)計(jì)2021-2023年，不同集成電路不同環(huán)節(jié)對設(shè)備需求的總體結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。

圖2 2019-2023年半導(dǎo)體設(shè)備分類型銷售額（單位：億美元）

從具體的晶圓制造過程來看，以2020年數(shù)據(jù)估算各類晶圓制造設(shè)備市場規(guī)模占比，光刻、刻蝕、鍍膜是占比最高的前道設(shè)備，合計(jì)市場規(guī)模占比超過70%，這三類設(shè)備也是集成電路制造的主設(shè)備；工藝過程量測設(shè)備是質(zhì)量控制的關(guān)鍵設(shè)備，份額占比約13%；其他設(shè)備占比相對較小。

（二）全球競爭態(tài)勢

從發(fā)展態(tài)勢來看，集成電路設(shè)備市場的發(fā)展與集成電路產(chǎn)業(yè)的全球演化高度匹配。從需求端的設(shè)備消費(fèi)來看，美國、日本和歐洲從2008年51.22%的市場份額下降到2020年的23.53%，日本從全球第一的市場份額下降到全球第四，中國大陸、中國臺灣地區(qū)和韓國成為全球主要的集成電路設(shè)備銷售地，從2008年的39.94%上升到2020年的72.98%。其中，中國大陸市場份額增長最快，從2008年的18.9億美元增長到2020年的187億美元，從6.40%的市場份額上升到26.30%，位居全球第一位；中國臺灣地區(qū)從50.1億美元增長到171.5億美元，市場份額從16.97%的上升到24.09%；韓國從48.8億美元增長到160.8億美元，市場份額從16.57%上升到22.59%（詳見圖3）。

圖3 2008-2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售的全球份額

與全球集成電路設(shè)備銷售市場形成鮮明對照的是，中國大陸、中國臺灣地區(qū)和韓國是主要的消費(fèi)國家和地區(qū)，但美國、日本和歐洲卻是主要的設(shè)備生產(chǎn)和供應(yīng)國家。其中，在晶圓加工的前道設(shè)備方面，美國居于絕對領(lǐng)先地位，而日本在封測設(shè)備綜合實(shí)力方面穩(wěn)居領(lǐng)先地位。根據(jù)波士頓咨詢公司的數(shù)據(jù)，2019年，美國、日本和歐洲在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的市場份額分別達(dá)到41%、32%和18%，中國大陸在這一領(lǐng)域的市場份額不足2%。另據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，全球規(guī)模以上晶圓加工設(shè)備商共計(jì)58家，其中日本的企業(yè)最多，達(dá)到21家，占36%，其次是歐洲的13家和北美的10家。

從行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)發(fā)展情況來看，美國在前五大設(shè)備供應(yīng)商中占據(jù)了三席，分別是排名第一的應(yīng)用材料、第三的泛林半導(dǎo)體和第五名的科磊半導(dǎo)體，合計(jì)占據(jù)全球市場份額的36.5%。具體而言，晶圓處理的幾個(gè)關(guān)鍵工序設(shè)備也都基本處于美國的高度壟斷之中。其中，應(yīng)用材料公司在物理氣相沉積（Physical Vapour Deposition，PVD）設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)近85%的市場份額，在化學(xué)氣相沉積（Chemical Vapor Deposition，CVD）設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)了近30%的份額；刻蝕設(shè)備方面，泛林半導(dǎo)體最多，市場占有率高達(dá)53%，而科磊半導(dǎo)體在半導(dǎo)體光學(xué)檢測領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭。在各個(gè)領(lǐng)域中，前三大巨頭的市場份額相加均超過70%。

在全球市場份額超過50%的半導(dǎo)體設(shè)備種類中，日本產(chǎn)品有10種之多，日本企業(yè)占全球半導(dǎo)體設(shè)備總體市場份額高達(dá)37%。在電子束描畫設(shè)備、涂布/顯影設(shè)備、清洗設(shè)備、氧化爐和減壓CVD設(shè)備等重要前道設(shè)備、以劃片機(jī)為代表的重要后道封裝設(shè)備和以探針器為代表的重要測試設(shè)備環(huán)節(jié)，日本企業(yè)競爭力非常強(qiáng)。在前道15類關(guān)鍵設(shè)備中，日本企業(yè)平均市場份額為38%，在6類產(chǎn)品中市場份額超過40%，在電子束、涂布顯影設(shè)備市場份額超過90%；在后道9類關(guān)鍵設(shè)備中，日本企業(yè)平均市場份額為41%，在劃片、成型、探針的市場份額都超過50%。

（三）全球領(lǐng)先企業(yè)概況

集成電路設(shè)備行業(yè)兼具知識密集、人才密集、技術(shù)密集和研發(fā)強(qiáng)度高等特征，大企業(yè)在行業(yè)內(nèi)擁有強(qiáng)大的影響力。如表1所示，從全球范圍內(nèi)的市場占有情況來看，前十五大企業(yè)占據(jù)了82.6%的全球市場份額，CR和CR分別達(dá)到47.3%和59.6%，在具體細(xì)分設(shè)備的市場集中度更高。具體來看，應(yīng)用材料、阿斯麥、泛林、東電電子、科磊半導(dǎo)體、愛德萬、迪恩士、泰瑞達(dá)、日立高新、先域、日立國際電氣、尼康、細(xì)美事、ASM太平洋科技和大福等半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商是行業(yè)的龍頭企業(yè)，它們提供了晶圓制造的絕大多數(shù)設(shè)備，成為集成電路設(shè)備行業(yè)的絕對領(lǐng)先者。

表1 2020年半導(dǎo)體主要設(shè)備企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)對比（單位：億美元）

續(xù)表

從前十五大設(shè)備企業(yè)的來源國來看，美國、日本、歐洲、韓國和中國企業(yè)數(shù)量分別為4家、7家、2家、1家和1家，且韓國和中國企業(yè)均未進(jìn)入前十名，設(shè)備行業(yè)的生產(chǎn)國和消費(fèi)國表現(xiàn)出“倒掛”特征。

（四）集成電路設(shè)備的國產(chǎn)化情況

2008-2020年，大陸集成電路設(shè)備銷售額從18.9億美元增長到187億美元，年均復(fù)合增速達(dá)到21.06%。但是，與集成電路設(shè)備銷售額快速增長形成鮮明對照的是，我國集成電路設(shè)備的國產(chǎn)化率極低，其中，光刻、刻蝕、鍍膜設(shè)備這三大前道關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化率最低，其他重要設(shè)備的國產(chǎn)化率也低于10%（詳寫表2）。近年來，面對美國對我國集成電路產(chǎn)業(yè)的持續(xù)打壓，我國不斷加大集成電路設(shè)備投入，在關(guān)鍵設(shè)備和一些細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了突破，盡管在先進(jìn)制程設(shè)備上依然受制于國外設(shè)備廠商，但在集成電路從制造到封測環(huán)節(jié)均有布局。

表2 設(shè)備領(lǐng)域國內(nèi)代表企業(yè)

從集成電路設(shè)備的全球發(fā)展態(tài)勢以及競爭態(tài)勢來看，設(shè)備領(lǐng)域總體上保持較高的增長態(tài)勢，尤其是自動化、智能化、高效化的設(shè)備，為集成電路產(chǎn)業(yè)在摩爾定律驅(qū)動下的快速成長提供了基礎(chǔ)支撐。然而，集成電路設(shè)備的消費(fèi)與生產(chǎn)“倒掛”，中國大陸、中國臺灣地區(qū)和韓國是全球最大的設(shè)備消費(fèi)國（地區(qū)），但美國、日本和歐洲卻是最主要的設(shè)備生產(chǎn)國和技術(shù)來源國，我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在設(shè)備環(huán)節(jié)的“短板”極為顯著，成為保障產(chǎn)業(yè)安全和維持產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定的重要隱患。從全球集成電路設(shè)備的領(lǐng)先企業(yè)來看，頂端巨頭擁有行業(yè)內(nèi)的絕對控制能力，并成為行業(yè)發(fā)展技術(shù)路線的主導(dǎo)者，但由于集成電路制造過程的多流程、高精度、高可靠性要求，在專業(yè)化分工的驅(qū)動下，中小企業(yè)在一些細(xì)分領(lǐng)域獲取一定的競爭力，這也為處于后發(fā)追趕階段的我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了“機(jī)會窗口”。

三、集成電路設(shè)備細(xì)分領(lǐng)域全球競爭比較

集成電路產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備種類、型號較多，不同制程的生產(chǎn)線需要不同技術(shù)范式和工作原理的設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備表現(xiàn)出極強(qiáng)的復(fù)雜度。為理解集成電路產(chǎn)業(yè)的競爭力，需要對集成電路制造過程中主要設(shè)備的全球代表企業(yè)和中國企業(yè)進(jìn)行簡要介紹，以期能夠更加微觀地審視集成電路設(shè)備的全球競爭力，找到集成電路設(shè)備中被“卡脖子”和可以突破的環(huán)節(jié)和領(lǐng)域。

（一）光刻機(jī)

光刻機(jī)全球主要供應(yīng)商有阿斯麥、佳能和尼康三家，其中阿斯麥在頂端光刻機(jī)中居于壟斷地位，其極紫外光源（EUV）光刻機(jī)屬于全球壟斷地位，波長為10-14納米的極紫外光源能夠適配更高制程芯片的設(shè)計(jì)制造。佳能將其業(yè)務(wù)重點(diǎn)放在中低端的光刻機(jī)市場，尼康仍然主推ArF浸沒式技術(shù)。從光刻機(jī)市場份額來看，2020年阿斯麥、佳能和尼康分別占據(jù)全球光刻機(jī)市場84%、7%和5%的份額，合計(jì)市場份額約96%。國產(chǎn)整機(jī)設(shè)備中，上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司代表了國內(nèi)頂尖水平，其封裝光刻機(jī)在國內(nèi)市場占有率高達(dá)80%，全球市場占有率也可達(dá)到40%，前道制造光刻機(jī)最高可實(shí)現(xiàn)90納米制程。在光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上游，我國初步實(shí)現(xiàn)光刻機(jī)的三大核心子系統(tǒng)突破：雙工作臺系統(tǒng)方面，華卓精科突破雙工作臺核心技術(shù)，打破了阿斯麥在光刻機(jī)工作臺技術(shù)上的壟斷；光源系統(tǒng)方面，科益虹源公司、福晶科技和長春光機(jī)所均在一定程度上實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)替代；在光學(xué)鏡頭方面，奧普光電、國科精密和國望光學(xué)分別在傳感器和物鏡系統(tǒng)等方面實(shí)現(xiàn)了一定的突破。

（二）刻蝕設(shè)備

2021年全球刻蝕設(shè)備市場規(guī)模為140.93億美元，預(yù)計(jì)2022-2027年復(fù)合增長率為4.42%。全球刻蝕機(jī)市場長期以來一直被泛林（46.7%）、東京電子（26.6%）、應(yīng)用材料（16.7%）三大巨頭占據(jù)，合計(jì)市場占比約90%，行業(yè)集中度高。泛林依舊在國內(nèi)刻蝕機(jī)市場中保持領(lǐng)先地位，而國產(chǎn)廠商中，中微半導(dǎo)體已占據(jù)20%市場份額，排名第二，是國內(nèi)唯一進(jìn)入臺積電7納米制程刻蝕設(shè)備的大陸本土設(shè)備商，并與臺積電聯(lián)合進(jìn)行5納米認(rèn)證。在刻蝕市場中，2019年中微公司市場占有率已達(dá)26%，北方華創(chuàng)在等離子刻蝕設(shè)備上已開發(fā)出應(yīng)用于90-40納米制程的12英寸硅刻蝕機(jī)，在國內(nèi)市場中占據(jù)6%。

（三）鍍膜/沉積設(shè)備

根據(jù) SEMI和Maximize Market Research的統(tǒng)計(jì)，2020年全球半導(dǎo)薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模約為171.7億美元。分類別來看，離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）設(shè)備占比33%，為最高，屬于PVD的濺射PVD和電鍍ECD共占比23%，原子層沉積（Atomic Layer Deposition，ALD）設(shè)備占比11%，常壓CVD占比12%，低壓CVD占比11%，有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積（Metal-organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD）占比4%，其他合計(jì)占比6%。沉積工藝和刻蝕工藝可視為逆過程，并且都會使用等離子體技術(shù)，因此沉積和刻蝕技術(shù)具備一些技術(shù)交集，沉積和刻蝕設(shè)備多出自同一批廠商。由于不同沉積設(shè)備技術(shù)差異較大，技術(shù)分支較多，因此市場上呈現(xiàn)多家供應(yīng)商共存的局面，每家供應(yīng)商都有其擅長的技術(shù)領(lǐng)域，在子類別中存在明顯的市場格局差異。其中，CVD市場被應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體和東京電子三大寡頭壟斷，PVD市場則是應(yīng)用材料一家獨(dú)大，ALD市場中東京電子和ASM兩家公司占比最高。國內(nèi)設(shè)備廠商中占有一定份額的是北方華創(chuàng)（PVD占比1.4%）和中微公司（其他沉積占7%，主要為MOCVD設(shè)備）。

（四）量測設(shè)備

根據(jù)科磊半導(dǎo)體的年度公告，2020年全球量測設(shè)備市場規(guī)模約為73億美元，同比增長23%。其中，科磊、應(yīng)用材料和日立高新的市場占有率分別高達(dá)58%、12%和5%，CR高達(dá)75%。由于過程量測設(shè)備涉及電學(xué)、光學(xué)、光聲技術(shù)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，難度較高，科磊在高端市場的控制能力極強(qiáng)，而量測設(shè)備本身種類眾多，技術(shù)特點(diǎn)各有不同，市場上參與廠商較多。國內(nèi)前道檢測領(lǐng)域主要企業(yè)有上海睿勵、上海精測、中科飛測等，整體規(guī)模尚較小。

全球高端后道測試設(shè)備企業(yè)有泰瑞達(dá)（美國）、愛德萬（日本）等，國內(nèi)較為領(lǐng)先的測試設(shè)備廠商有長川科技、華峰測控、佛山聯(lián)動等，主要用于分立器件、電源IC等產(chǎn)品中，與國外高端設(shè)備企業(yè)同樣差距顯著。

（五）清洗設(shè)備

2020年全球半導(dǎo)體晶圓清洗設(shè)備市場規(guī)模為58.80億美元，預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到118.29億美元，復(fù)合年增長率為9.95%。從結(jié)構(gòu)來看，單片清洗設(shè)備是目前市場的絕對主流，2019年單片清洗設(shè)備、槽式清洗設(shè)備、批式旋轉(zhuǎn)噴淋清洗設(shè)備和洗刷器等類型清洗設(shè)備的市場份額分別為22.76億美元、5.52億美元、0.13億美元和2.08億美元，占比分別為74.63%、18.10%、0.44%和6.83%。全球半導(dǎo)體清洗設(shè)備高度集中于日本企業(yè)，全球半導(dǎo)體清洗設(shè)備行業(yè)的龍頭企業(yè)主要是迪恩士、東京電子、細(xì)美事、泛林等。其中，迪恩士處于絕對領(lǐng)先地位，2020年占據(jù)了全球半導(dǎo)體清洗設(shè)備45.1%的市場份額，東京電子、細(xì)美事和泛林分別占據(jù)約 25.3%、14.8%和12.5%。國內(nèi)清洗設(shè)備企業(yè)主要有盛美股份、至純股份、北方華創(chuàng)、芯源微等企業(yè)，在單片清洗設(shè)備等方面有一定的突破。

（六）離子注入設(shè)備

2020年，全球離子注入設(shè)備市場規(guī)模約為9.94億美元。分廠商來看，應(yīng)用材料占比高達(dá)70%，其次為亞舍立（Axcelis）占比20%，漢辰科技（AIBT）占有一定的市場份額，行業(yè)高度集中。在市場份額較小的太陽能電池制造領(lǐng)域，萬業(yè)企業(yè)（凱世通）、Intevac和日本真空幾乎占據(jù)了全部市場份額。由于芯片尺寸不斷縮小，為了實(shí)現(xiàn)淺層摻雜，低能大束流日漸成為主流。中國電子科技集團(tuán)旗下的中科信已成功實(shí)現(xiàn)離子注入機(jī)全譜系產(chǎn)品國產(chǎn)化，包括中束流、大束流、高能、特種應(yīng)用及第三代半導(dǎo)體等離子注入機(jī)，工藝已達(dá)到28納米。此外，國內(nèi)廠商萬業(yè)企業(yè)（凱世通）在光伏離子注入機(jī)方面處于領(lǐng)先地位，而在集成電路用離子注入機(jī)方面，國內(nèi)主流12英寸晶圓制造工廠已經(jīng)在驗(yàn)證萬業(yè)企業(yè)（凱世通）的集成電路設(shè)備，多家晶圓芯片制造廠正在評估萬業(yè)企業(yè)（凱世通）的產(chǎn)品。

（七）化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備

2020年，全球化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備市場規(guī)模約為20億美元，預(yù)計(jì)到2027年將增至29億美元，年增速約為5.8%。全球CMP設(shè)備廠商中，應(yīng)用材料占據(jù)絕大部分份額，占比70%，其次為荏原機(jī)械（Ebara），占比25%，應(yīng)用材料與日本荏原分別已實(shí)現(xiàn)5納米制程和部分材質(zhì)5納米制程的工藝應(yīng)用。國內(nèi)CMP市場的高端部分仍然主要依賴于進(jìn)口，在14納米以上最先進(jìn)制程工藝的大生產(chǎn)線上所應(yīng)用CMP設(shè)備僅由美國應(yīng)用材料和日本荏原兩家國際巨頭提供。在成熟制程領(lǐng)域，以華海清科、天雋機(jī)電、中電45所、爍科精微等為代表的國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)打破了國外巨頭常年壟斷的局面，并且已經(jīng)在國內(nèi)CMP市場占據(jù)了重要份額。

（八）熱處理設(shè)備

根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，2020年全球熱處理設(shè)備市場規(guī)模15.37億美元，其中快速熱處理設(shè)備7.19億美元，占比46.8%；氧化/擴(kuò)散爐5.5億美元，占比35.9%；柵極堆疊設(shè)備2.66億美元，占比17.3%。預(yù)計(jì)未來將保持穩(wěn)定增長，2025年規(guī)模達(dá)到19.91億美元，復(fù)合年均增長率為6.7%。

在快速退火設(shè)備的市場格局中，應(yīng)用材料占比69.72%，穩(wěn)居全球第一。應(yīng)用材料通過Vulcan系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了32/28納米及以下節(jié)點(diǎn)退火工藝，Vulcan系統(tǒng)是首個(gè)采用加熱燈的RTP平臺，可通過傳輸和多點(diǎn)溫度測量進(jìn)行低溫加工，在近乎室溫下提供閉環(huán)控制能力，實(shí)現(xiàn)出色的晶圓工藝可重復(fù)性。熱處理設(shè)備中，中國廠商屹唐股份占比11.5%，位居全球第二，是中國集成電路設(shè)備中最具全球競爭力的企業(yè)之一，其他還包括日立國際電氣、維易科、斯庫林等。

此外，集成電路相關(guān)設(shè)備方面還有很多工具設(shè)備，例如搬運(yùn)晶圓的大福（Daifuku）（集團(tuán)）公司，面向半導(dǎo)體、液晶制造業(yè)提供自動化潔凈室輸送、存儲系統(tǒng)。潔凈室也是集成電路制造過程中的重要環(huán)境條件，目前國內(nèi)有亞翔集成、十一科技等先進(jìn)企業(yè)，已經(jīng)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)替代。

以國內(nèi)企業(yè)的競爭力來看，我國在集成電路設(shè)備競爭中面臨絕對劣勢地位，關(guān)鍵設(shè)備、先進(jìn)制程和核心技術(shù)依然掌握在美國、日本和歐洲大企業(yè)中，短時(shí)間內(nèi)的追趕和超越困難極大。尤其是在美國發(fā)起對中國高科技領(lǐng)域“全場打擊”的背景下，集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨高端設(shè)備斷供、全球合作受限的危機(jī)，重點(diǎn)突破設(shè)備領(lǐng)域的“卡脖子”環(huán)節(jié)和“堵點(diǎn)”至關(guān)重要。然而，可喜的是，我國在集成電路設(shè)備領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)均有一些創(chuàng)新型企業(yè)，盡管在先進(jìn)制程、生產(chǎn)效率等方面與先進(jìn)廠商有較大的差距，但在一定程度上保證了制造環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性。這些分布于集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈的“火種”，為未來我國集成電路產(chǎn)業(yè)的安全可持續(xù)發(fā)展積蓄了力量。

四、我國在集成電路設(shè)備競爭和趕超中面臨的主要困難

集成電路設(shè)備產(chǎn)業(yè)本身規(guī)模不大，且在與晶圓制造超長產(chǎn)業(yè)鏈的融合下，行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)與晶圓制造企業(yè)形成穩(wěn)定的協(xié)同關(guān)系，極大地削弱了對新進(jìn)入者的吸引力，并難以突破領(lǐng)先者形塑的技術(shù)路線。此外，在后發(fā)趕超過程中還會面臨領(lǐng)先企業(yè)依托自身優(yōu)勢對后發(fā)者構(gòu)筑的技術(shù)、知識、專利、標(biāo)準(zhǔn)等“進(jìn)入壁壘”，并可能對后發(fā)者“精準(zhǔn)狙擊”，形成“可置信”的威脅。這些都將成為我國集成電路設(shè)備領(lǐng)域參與全球競爭和趕超中面臨的主要困難。

（一）美日的壟斷地位及限制性政策成為中國發(fā)后趕超的現(xiàn)實(shí)障礙

在集成電路全球大分工的大潮下，美日歐相繼向產(chǎn)業(yè)鏈的兩端轉(zhuǎn)移（馮昭奎，2018），設(shè)備、材料、EDA、IP核以及設(shè)計(jì)成為這些國家維持全球集成電路產(chǎn)業(yè)控制力的首選，也因此形成今天其在設(shè)備領(lǐng)域的強(qiáng)大控制力。具體來看，美國擁有世界一流的設(shè)備企業(yè)，如應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體、科磊半導(dǎo)體和泰瑞達(dá)，這些公司的全球市場份額超過40%，并且都是制造半導(dǎo)體的關(guān)鍵設(shè)備，例如刻蝕、沉積和檢測設(shè)備。日本半導(dǎo)體設(shè)備在全球范圍內(nèi)的市場占有率僅次于美國，除了全球排名第三的東京電子之外，還有多家排名在全球前15的半導(dǎo)體設(shè)備廠商，如迪恩士、日立高新、日立國際電氣、大福、尼康和愛德萬等，盡管單個(gè)企業(yè)在競爭力上弱于美國，但在細(xì)分領(lǐng)域的專業(yè)性也是獨(dú)占鰲頭。美國在前道設(shè)備上占絕對優(yōu)勢，日本則在后道設(shè)備占據(jù)絕對優(yōu)勢，兩國牢牢把控了芯片整個(gè)生產(chǎn)流程的關(guān)鍵設(shè)備和工具。阿斯麥?zhǔn)且患液商m公司，但由于阿斯麥在獲取EUV技術(shù)之時(shí)就向美承諾全部零部件采購中美國產(chǎn)品要占據(jù)55%以上的市場份額，且在《瓦森納協(xié)議》下其出口決策極大地受制于美國，這一家歐洲企業(yè)事實(shí)上處于美國的“有效控制”之中。設(shè)備領(lǐng)域在美日歐絕對控制的基本態(tài)勢下，其他集成電路制造國家和地區(qū)必然面臨來自產(chǎn)業(yè)鏈上游的壓力。例如，韓國盡管是存儲芯片的全球領(lǐng)導(dǎo)者（2021年，三星電子和SK海力士分別位居全球半導(dǎo)體企業(yè)的第一名和第四名），但在設(shè)備領(lǐng)域也只有一家相對較大的設(shè)備企業(yè)細(xì)美事（SEMES），且主要是面向三星公司提供產(chǎn)品和服務(wù)，近年來韓國也在培育一些中小半導(dǎo)體企業(yè)，例如Jusung Engineering等。從總體來看，由于傳統(tǒng)優(yōu)勢國家和領(lǐng)先企業(yè)的強(qiáng)大控制力，后發(fā)國家和企業(yè)面臨領(lǐng)先者的策略性威脅。

除了正常的市場競爭外，以美國為首的西方發(fā)達(dá)國家對中國等“非盟友國家”實(shí)施新技術(shù)轉(zhuǎn)移限制政策，長期以來妄圖將中國鎖定在集成電路領(lǐng)域的低端環(huán)節(jié)。從不斷升級的《瓦森納協(xié)議》到不斷泛化的“實(shí)體清單”，進(jìn)一步限制了中國企業(yè)與集成電路設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)和國家的合作，企圖以此來阻止中國在集成電路等高科技領(lǐng)域的后發(fā)趕超。目前，用于10納米及更先進(jìn)制程的半導(dǎo)體設(shè)備受到出口管制，即便是相對落后制程工藝的設(shè)備也面臨隨時(shí)被納入出口禁令的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，在當(dāng)前美國、日本和歐洲積極推動“制造業(yè)回流”和維持本國產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈本地化背景下，美日歐積極推進(jìn)集成電路制造的本地化，這勢必造成設(shè)備供應(yīng)廠商優(yōu)先供應(yīng)其本國需要，導(dǎo)致我國在設(shè)備采購中面臨設(shè)備交付期延長、非先進(jìn)制程受到擠壓等困難。例如美國眾議院在2022年2月通過的《美國競爭法案》提出，未來5年美國財(cái)政直接用于支持晶圓廠的資金將達(dá)到527億美元，以此吸引臺積電、三星等國外廠商到美投資晶圓廠，英特爾宣布增加對美本土制造領(lǐng)域投資；歐盟也于2022年2月發(fā)布了420億歐元的《芯片法案》，吸引和鼓勵臺積電、三星以及英特爾等國外廠商到歐洲建廠，博世也加大了在歐洲本土的芯片制造投資。

最后，隨著近年來美國提出的“中國威脅論”的發(fā)酵，集成電路領(lǐng)域的跨國資本流動已將中國排除在全球企業(yè)和技術(shù)并購范圍內(nèi)，中國希望通過資本整合方式獲取技術(shù)和產(chǎn)能基本上無法實(shí)現(xiàn)，以傳統(tǒng)行業(yè)并購方式實(shí)現(xiàn)后發(fā)趕超的路徑也被排除在現(xiàn)實(shí)之外。

（二）行業(yè)的較小規(guī)模和長產(chǎn)業(yè)鏈屬性降低了后發(fā)者進(jìn)入的吸引力

與集成電路整個(gè)行業(yè)相比，設(shè)備行業(yè)規(guī)模相對較小，對后發(fā)者來說難以達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)邊界并形成有效的吸引力。集成電路設(shè)備行業(yè)整體規(guī)模目前尚不足千億美元，具體細(xì)分設(shè)備領(lǐng)域的市場規(guī)模更小，現(xiàn)有在位者通過長年高強(qiáng)度的研發(fā)資本投入以及市場整合，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的有序組合和協(xié)同，已達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)水平。例如，應(yīng)用材料2022年第一季度的研發(fā)投入高達(dá)25億美元，研發(fā)強(qiáng)度達(dá)到10.33%，擁有超過1.57萬項(xiàng)有效專利；阿斯麥2021年，研發(fā)支出為25億歐元，研發(fā)強(qiáng)度超過14%。目前，國內(nèi)在設(shè)備工具方面涌現(xiàn)出大量新創(chuàng)企業(yè)，依托良好的產(chǎn)業(yè)支持和優(yōu)惠政策，目前尚能實(shí)現(xiàn)盈利。盡管市場規(guī)模在持續(xù)增長，但在國產(chǎn)替代戰(zhàn)略下，快速增長的設(shè)備工具企業(yè)未來可能面臨訂單不足、難以達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)的危機(jī)，且在市場規(guī)模相對穩(wěn)定的狀態(tài)下，后發(fā)者進(jìn)入極有可能面臨先發(fā)“寡頭”通過傾銷等方式實(shí)施的精準(zhǔn)打擊。

另外，在集成電路行業(yè)極長的產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)循環(huán)過程中，領(lǐng)先企業(yè)主導(dǎo)了行業(yè)技術(shù)路線的形成，后發(fā)者創(chuàng)造新技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)后發(fā)趕超難度極大。從領(lǐng)先設(shè)備企業(yè)的發(fā)展路徑來看，一是集成電路設(shè)備企業(yè)十分注重全球化發(fā)展以分?jǐn)傎M(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)，具體通過資本運(yùn)作、設(shè)立全球辦事處等多種方式，實(shí)現(xiàn)其在產(chǎn)品、技術(shù)、關(guān)鍵零部件方面的市場控制。二是發(fā)揮企業(yè)自身的影響力，將企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)泛化為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，形成對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大影響力，例如阿斯麥的浸入式光刻機(jī)成為極紫外光刻機(jī)出現(xiàn)之前光刻工藝的領(lǐng)先技術(shù)路線，并形成對材料、刻蝕設(shè)備、量測設(shè)備更新和配套的現(xiàn)實(shí)需求，刻蝕設(shè)備、量測設(shè)備等需要按照浸入式光刻工藝來研發(fā)設(shè)備。三是領(lǐng)先設(shè)備企業(yè)注重與IMEC等研究機(jī)構(gòu)的合作，形成內(nèi)部合作網(wǎng)絡(luò)，以提升設(shè)備之間的適配性，進(jìn)而也形成對后發(fā)企業(yè)的“排除”效應(yīng)。通過多種方式，集成電路設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)形成了在產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)、工藝等方面的主導(dǎo)力，形塑了集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)路線。

（三）領(lǐng)先企業(yè)的自身優(yōu)勢對后發(fā)者筑起“進(jìn)入高墻”

領(lǐng)先企業(yè)不僅形成包括技術(shù)、知識、專利、標(biāo)準(zhǔn)等方面的累積優(yōu)勢，更重要的是形成了客戶、相關(guān)配套產(chǎn)品、企業(yè)間相互合作和互補(bǔ)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，尤其是促使用戶形成路徑依賴，后發(fā)企業(yè)即便進(jìn)入也面臨較高的市場風(fēng)險(xiǎn)。一方面，集成電路設(shè)備的發(fā)展與集成電路行業(yè)的進(jìn)步如影相隨，領(lǐng)先企業(yè)在半導(dǎo)體行業(yè)超過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程中積累了極為深厚的技術(shù)、專利等知識體系，成為后發(fā)者進(jìn)入難以超越的“技術(shù)鴻溝”。東京電子于1963年創(chuàng)立，應(yīng)用材料于1967年創(chuàng)立，科磊半導(dǎo)體于1976年成立，泛林半導(dǎo)體于1980年創(chuàng)立，行業(yè)龍頭企業(yè)擁有數(shù)十年甚至超過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程，應(yīng)當(dāng)說是與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程如影相隨，其不僅成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的受益者，也成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新供給者，先發(fā)者優(yōu)勢形成的壁壘對追趕者造成巨大的威懾力。另外，設(shè)備企業(yè)之間具有強(qiáng)烈的互補(bǔ)和競爭模式，產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的資本交易頻繁，領(lǐng)先企業(yè)通過并購補(bǔ)足自身的產(chǎn)品線短板，形成可為制造、設(shè)計(jì)、封裝、測試所用的完整解決方案，甚至通過免費(fèi)“搭售”行為對新進(jìn)企業(yè)予以打擊。

另一方面，領(lǐng)先企業(yè)超長的產(chǎn)品線對用戶形成強(qiáng)大的鎖定效應(yīng)。從行業(yè)龍頭企業(yè)的發(fā)展來看，除光刻機(jī)外，集成電路的領(lǐng)先設(shè)備企業(yè)都有較長的產(chǎn)品線，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)備制造到軟件服務(wù)和材料供給的延伸，主要企業(yè)也從單一的設(shè)備供應(yīng)商向系統(tǒng)性服務(wù)供應(yīng)商轉(zhuǎn)型，企業(yè)可以為現(xiàn)有晶圓廠提供強(qiáng)大的支持，形成對晶圓廠的鎖定效應(yīng)，后發(fā)企業(yè)進(jìn)入難度加大。泛林從刻蝕起步，東京電子從擴(kuò)散設(shè)備起步，后來都發(fā)展為具有沉積、刻蝕、清洗、量測等全產(chǎn)品線的設(shè)備制造企業(yè)，這種按照客戶生產(chǎn)流程不斷增強(qiáng)設(shè)備供應(yīng)能力的發(fā)展模式有助于形成系統(tǒng)化的解決方案，這不僅鎖定了下游主要用戶，更增強(qiáng)了自身的議價(jià)能力和對新進(jìn)入者的震懾效應(yīng)。設(shè)備廠商注重與半導(dǎo)體行業(yè)大廠的協(xié)同合作，密切關(guān)注客戶需求，通過為客戶提供解決方案，不斷鞏固雙方之間的關(guān)系，形成對行業(yè)領(lǐng)先用戶的有效鎖定。

五、提高我國集成電路設(shè)備競爭力以保障產(chǎn)業(yè)安全的對策建議

針對當(dāng)前我國在集成電路設(shè)備競爭和趕超中面臨的主要困難，未來需進(jìn)一步保持戰(zhàn)略定力，推動設(shè)備領(lǐng)域的國產(chǎn)化和趕超發(fā)展。這不僅要著眼于長期發(fā)展目標(biāo)以加大政策支持力度和創(chuàng)新政策工具，也要把握技術(shù)、市場等機(jī)會窗口期推動產(chǎn)業(yè)躍遷，并強(qiáng)化國際合作尤其是與韓國等處于類似市場地位的國家合作，完善我國在設(shè)備領(lǐng)域的全球供應(yīng)鏈體系。

（一）保持長期戰(zhàn)略定力，立足長期推動國產(chǎn)設(shè)備不斷提升

集成電路產(chǎn)業(yè)的高度全球化決定了其容易受地緣政治格局變化的影響，當(dāng)前我國在集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中不僅面臨美國的封鎖，日本、歐洲等也在新的全球競爭格局下強(qiáng)化本土供應(yīng)鏈系統(tǒng)安全，加速科技領(lǐng)域的自立自強(qiáng)也是我國當(dāng)前實(shí)施集成電路領(lǐng)域尤其是設(shè)備領(lǐng)域的必然選擇。從長遠(yuǎn)來看，美國的打壓對于我國在集成電路設(shè)備國產(chǎn)化方面來說具有積極的促動作用，有利于我國提升產(chǎn)業(yè)自主性和安全性。此外，從集成電路設(shè)備的細(xì)分領(lǐng)域來看，我國在各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域均有一些初創(chuàng)型企業(yè)并形成一定的自給能力，在一定程度上為我國集成電路產(chǎn)業(yè)安全提供了基本支撐。

但是，由于設(shè)備在集成電路產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中的極端重要性，領(lǐng)先設(shè)備企業(yè)在行業(yè)內(nèi)形成了短期內(nèi)難以趕超的優(yōu)勢，國產(chǎn)設(shè)備在制程精度、穩(wěn)定性、產(chǎn)能、成本、效率等方面劣勢突出，對于集成電路設(shè)備購買企業(yè)來說，如若美國采取周期性的“封鎖”與“開放”交替策略，極易對現(xiàn)有致力于自主創(chuàng)新的設(shè)備研發(fā)和制造企業(yè)造成極大的擾動。因此，對于國家和產(chǎn)業(yè)界而言，要從國家安全和產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全的視角，牢固樹立在集成電路等重要領(lǐng)域自立自強(qiáng)的戰(zhàn)略定力（江飛濤，2022）。立足長遠(yuǎn)發(fā)展，利用國內(nèi)國際大市場“雙循環(huán)”的獨(dú)特優(yōu)勢（劉志彪和凌永輝，2021），不僅要在當(dāng)前嚴(yán)峻的國際形勢下加大對設(shè)備領(lǐng)域的支持力度，也要在外部環(huán)境緩和時(shí)保持政策的持續(xù)性和穩(wěn)定性，推動我國在設(shè)備領(lǐng)域的自力更生、自主創(chuàng)新和迭代升級。

（二）加大政策支持力度，吸引社會資本對國產(chǎn)設(shè)備的積極投資

盡管阿斯麥EUV光刻機(jī)的單價(jià)超過1億美元，但與通用性機(jī)械設(shè)備不同，集成電路設(shè)備具有極高的資產(chǎn)專用性，全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模也只有不到千億美元，且目前主要被美日歐龍頭企業(yè)所控制。作為后發(fā)企業(yè)，在進(jìn)入芯片設(shè)備行業(yè)時(shí)面臨的一個(gè)重要風(fēng)險(xiǎn)就是——較小的產(chǎn)業(yè)規(guī)模難以形成有效的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，也就難以保證合理的投資收益。新進(jìn)企業(yè)經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)極高，這極易造成市場投資不足，這也是我國集成電路設(shè)備領(lǐng)域未來發(fā)展面臨的最大的風(fēng)險(xiǎn)之一。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的不斷深化和發(fā)展，集成電路在未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國家安全中極端重要，迫切需要國家加大投入以彌補(bǔ)市場投資的不足，尤其是通過風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償和創(chuàng)造投資回報(bào)預(yù)期刺激和激勵企業(yè)投資。具體來看，可以在如下幾方面進(jìn)一步加大政策支持力度：一是加大基礎(chǔ)研究和基礎(chǔ)應(yīng)用研究投入，重點(diǎn)支持精密材料、超精密制造、智能化系統(tǒng)和微型動力系統(tǒng)等方面的基礎(chǔ)研究，為集成電路設(shè)備以及各類產(chǎn)業(yè)升級創(chuàng)造條件。二是加大對設(shè)備研發(fā)企業(yè)、制造企業(yè)和使用企業(yè)的支持，推動設(shè)備研制用融通發(fā)展，包括加大重大設(shè)備（例如光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、鍍膜機(jī)、離子注入設(shè)備等）研發(fā)投入，鼓勵針對相對細(xì)分領(lǐng)域（例如清洗、量測、化學(xué)機(jī)械研磨、熱處理等）的研發(fā)用合作投資及財(cái)政支持，進(jìn)一步加大對首臺套用戶的退稅、抵稅和專項(xiàng)支持，加快設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程。三是加大人才培養(yǎng)，推動集成電路學(xué)院的跨學(xué)科融合，探索機(jī)械、電子、光學(xué)、物理、金融等多學(xué)科人才的聯(lián)合培養(yǎng)，強(qiáng)化微電子學(xué)院對機(jī)械和設(shè)備領(lǐng)域的關(guān)注?？梢越梃b臺灣地區(qū)工研院模式，建議由大基金二期設(shè)立專項(xiàng)研發(fā)基金，支持中芯國際、華虹半導(dǎo)體等晶圓廠用戶牽頭成立集成電路產(chǎn)業(yè)研究院，作為研究、開發(fā)、試驗(yàn)、小試的共性平臺，吸引各類設(shè)備、材料企業(yè)將其樣機(jī)、原型機(jī)在平臺中使用和推廣，以為逐步改善和獲得業(yè)界認(rèn)可提供機(jī)會。

（三）把握行業(yè)成長規(guī)律，為不同發(fā)展階段企業(yè)提供精準(zhǔn)性支持工具

從半個(gè)多世紀(jì)集成電路設(shè)備發(fā)展的歷程來看，領(lǐng)先企業(yè)成長過程表現(xiàn)出這樣一條規(guī)律：企業(yè)在初創(chuàng)期立足于細(xì)分市場開發(fā)新產(chǎn)品，并以顛覆性產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場，在成長的過程中業(yè)務(wù)范圍外溢和開發(fā)多產(chǎn)品體系，并在擴(kuò)張過程中進(jìn)入更多的細(xì)分領(lǐng)域（或是通過業(yè)務(wù)拓展，以日本和歐洲企業(yè)為主；或是通過市場并購，以美國企業(yè)為主），最終形成以設(shè)備為載體的一體化專業(yè)服務(wù)供應(yīng)商。因此，在支持我國集成電路設(shè)備領(lǐng)域過程中，需要科學(xué)把握行業(yè)成長規(guī)律，采用更加科學(xué)、精準(zhǔn)的方式來支持國產(chǎn)設(shè)備企業(yè)發(fā)展。一是對于目前尚處于起步階段的重點(diǎn)設(shè)備或可能發(fā)展出新技術(shù)路線的設(shè)備，支持重點(diǎn)環(huán)節(jié)突破和在新技術(shù)路線上企業(yè)的突破創(chuàng)新。延續(xù)國家對重點(diǎn)項(xiàng)目的支持（例如光刻機(jī)、鍍膜設(shè)備等），可采取指定機(jī)構(gòu)、揭榜掛帥等創(chuàng)新方式鼓勵各類研發(fā)和經(jīng)營主體參與，鼓勵各類創(chuàng)新主體立足自身特長和優(yōu)勢定位細(xì)分市場，形成在技術(shù)、專利、產(chǎn)品等方面的獨(dú)特優(yōu)勢。二是發(fā)揮行業(yè)“鏈主”企業(yè)的引領(lǐng)和融通作用，國家支持、龍頭企業(yè)引領(lǐng)和協(xié)調(diào)設(shè)備領(lǐng)域更有效布局和更高效協(xié)同，繪制產(chǎn)業(yè)地圖、專利地圖、產(chǎn)業(yè)鏈地圖等，切實(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的短板環(huán)節(jié)重點(diǎn)投資。鑒于當(dāng)前我國集成電路行業(yè)龍頭企業(yè)影響力有限的現(xiàn)實(shí)，可把握當(dāng)前中央企業(yè)打造現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈鏈長的契機(jī)，由中央企業(yè)牽頭，利用用戶優(yōu)勢、資本優(yōu)勢、人才優(yōu)勢、體制優(yōu)勢等，推動各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域設(shè)備企業(yè)合作和協(xié)同發(fā)展（劉建麗，2021）。也可發(fā)揮中芯國際等晶圓制造企業(yè)對上下游企業(yè)的牽引作用，推動設(shè)備制造企業(yè)、材料廠、晶圓廠、封裝廠等的協(xié)同發(fā)展。此外，要重視對華為、中興、比亞迪、中車等集終端用戶和芯片設(shè)計(jì)工序于一體的應(yīng)用端龍頭企業(yè)的支持，支持其與相關(guān)設(shè)備企業(yè)的合作發(fā)展。三是在全球集成電路產(chǎn)業(yè)快速增長的基礎(chǔ)上，預(yù)期未來集成電路產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入周期性過剩階段，要充分把握窗口期，鼓勵國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的橫向和縱向整合，鼓勵國內(nèi)資本的海外并購，鼓勵非尖端技術(shù)和企業(yè)被海外并購，提升國內(nèi)資本與海外市場的互動水平。

（四）把握技術(shù)和商業(yè)機(jī)會窗口，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)設(shè)備的的技術(shù)躍遷

后發(fā)國家實(shí)現(xiàn)追趕的重要條件是新情境下帶來的機(jī)會窗口（Lee和Malerba，2017），這對于芯片設(shè)備的國產(chǎn)化來說依然重要。一是要注重技術(shù)和工藝變革窗口的把握，探索在新技術(shù)或者工藝路線上的“換道超車”。以光刻機(jī)為例，傳統(tǒng)上的深紫外光刻機(jī)為尼康和佳能2家日本企業(yè)所壟斷，后進(jìn)入者阿斯麥遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法與之匹敵，然而，在摩爾定律的推動下，傳統(tǒng)深紫外光光源難以實(shí)現(xiàn)14納米及更高制程要求，阿斯麥則從浸入式光刻機(jī)開始，到“傾力投入極紫外光源（ALL IN EUV）”技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的絕對領(lǐng)先，更是整合了上游的設(shè)備、零部件、材料等一系列供應(yīng)商，并與晶圓廠形成緊密合作，形成了在光刻機(jī)領(lǐng)域的絕對領(lǐng)先地位（吳曉波等，2021）。目前集成電路產(chǎn)業(yè)已從摩爾定律階段進(jìn)入超越摩爾定律階段（劉建麗和李先軍，2019），傳統(tǒng)技術(shù)路線面臨難以突破的“邊緣”，這其中會形成新的機(jī)會窗口期。例如量子芯片、光子芯片等快速發(fā)展，需要關(guān)注未來芯片發(fā)展的多種技術(shù)路線，有效協(xié)同資源，支持在特定技術(shù)路線上有積極性的企業(yè)、企業(yè)聯(lián)盟等予以突破。二是積極把握商業(yè)機(jī)會窗口，實(shí)現(xiàn)在新建產(chǎn)能上的進(jìn)入。2020年以來，盡管經(jīng)濟(jì)總體低迷，但芯片產(chǎn)業(yè)保持快速增長態(tài)勢，尤其是我國大量新建產(chǎn)能滿足現(xiàn)有需求和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的新需求，這為我國國產(chǎn)設(shè)備進(jìn)入新客戶市場創(chuàng)造了極佳的商業(yè)窗口。以存儲器市場為例，我國近年來新建了大量的晶圓廠，這為國產(chǎn)光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入、清洗等設(shè)備發(fā)展創(chuàng)造了良好的投資預(yù)期。

（五）加強(qiáng)國際產(chǎn)能合作，融入并整合全球設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈

集成電路產(chǎn)業(yè)的高度全球化決定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須重視國際合作，即便是在當(dāng)前面臨美國“小院高墻”和“全場打擊”的嚴(yán)峻環(huán)境下亦是如此（李先軍和劉建麗，2021）。一是要在考慮創(chuàng)新技術(shù)軌道的同時(shí)，始終保持與主流技術(shù)路線的良好互動，通過與知識產(chǎn)權(quán)機(jī)構(gòu)、企業(yè)、非政府組織合作等多種形式，保證我國與美日歐在集成電路設(shè)備領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展。建議進(jìn)一步提高“半導(dǎo)體跨境產(chǎn)業(yè)服務(wù)工作委員會”的工作范圍，推動其建設(shè)成為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全球合作事務(wù)的咨詢和協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。二是加強(qiáng)與韓國等具有共同需求和期望的國家和地區(qū)合作。韓國與我國在集成電路產(chǎn)業(yè)的短板方面具有高度的相似性，設(shè)備和材料都受制于美日，尤其是受日韓關(guān)系影響更為突出（丸川知雄，2020）。我國可加強(qiáng)與韓國在設(shè)備和材料方面的合作，利用我國工業(yè)體系完整、細(xì)分領(lǐng)域可替代、企業(yè)數(shù)量眾多的優(yōu)勢，結(jié)合韓國在集成電路制造和龐大市場需求方面的優(yōu)勢，中韓合作培育設(shè)備和材料制造企業(yè)，提高兩國集成電路的供應(yīng)鏈安全。三是打造全球技術(shù)合作平臺。借鑒比利時(shí)微電子研究中心（IMEC），成立東方微電子研究中心（OMEC），打造面向全球的知識共享、項(xiàng)目合作的集成電路及相關(guān)領(lǐng)域的開放平臺?？偛靠蛇x擇設(shè)立在上海，發(fā)揮其全球區(qū)位、科研院所、集成電路產(chǎn)業(yè)等方面優(yōu)勢，打造一個(gè)跨國界、跨學(xué)科、跨組織，以學(xué)術(shù)研究為支撐、項(xiàng)目研究為具體內(nèi)容、服務(wù)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)為基本內(nèi)容的全球知識共享和創(chuàng)造平臺，真正推進(jìn)中國集成電路研究開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化融入全球創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈，以開放集聚資源和贏得信任，提升中國設(shè)備和材料在全球集成電路產(chǎn)業(yè)的參與度。