全球半导体设备供应商12强盘点｜半导体行业观察

来源：内容由 微信公众号 半导体行业观察 （ID：icbank） 张健 原创，谢谢。

半导体设备可分为晶圆处理设备、封装设备、测试设备和其他设备，其他设备包括硅片制造设备、洁静设备、光罩等。这些设备分别对应集成电路制造、封装、测试和硅片制造等工序，分别用在集成电路生产工艺的不同工序里。

在整个半导体设备市场中，晶圆制造设备大约占整体的80%，封装及组装设备大约占 7%，测试设备大约占 9%，其他设备大约占 4%。而在晶圆制造设备中，光刻机，刻蚀机，薄膜沉积设备为核心设备，分别占晶圆制造环节设备成本的30%，25%，25%。

半导体设备处于该产业链的上游，虽然市场总量与下游的IC设计、制造、封测比相对较小，但其技术高度密集、尖端这一特点，决定半导体设备在整个行业中起着举足轻重的作用，为下游的制造、封测源源不断地提供着“粮食”。

SEMI的数据显示，2017年全球半导体设备市场规模达566.2亿美元，较2016 年大幅增长 37.3%，创历史新高，增速为近7年来的最高水平。

在由SEMI统计的2017年全球前12的半导体设备厂商榜单中，绝大部分营收增长都非常强劲。其中，排名前10的厂商，年营收增长率全是正数，没有出现负增长的情况，而且，除了排名第6的迪恩士（年增长1%）和排第8的日立高新（年增长5%）外，其它8家的增幅都处于高位，其中，排名第7的细美事（SEMES）的增幅达到了惊人的142%。

下面，我们就盘点一下SEMI统计的这些半导体设备厂商情况。

应用材料

作为一家老牌的美国半导体设备商，应用材料（AMAT）是全球最大的半导体设备公司，产品横跨CVD、 PVD、刻蚀、CMP、RTP等除光刻机外的几乎所有半导体设备。应用材料2017财年营收为145.3亿美元，其中，半导体设备收入95.2亿美元。

在全球晶圆处理设备供应商中排名第一，应用材料市占率19%左右，其中，在PVD领域，应用材料占据了近85%的市场份额，CVD占30%。

半导体设备行业技术壁垒非常高，随着制程越来越先进，对半导体设备的性能和稳定性提出了越来越高的要求，需要投入大量的研发资金。应用材料公司一直保持着在研发上的高投入，每年的研发支出超过15亿美元，其30%的员工为专业研发人员，拥有近12000 项专利，平均每天申请4个以上的新专利。正是这种持续的高研发投入，促成了应用材料的内部创新，构成了较高的技术壁垒，使其自1992年以来一直保持着世界最大半导体设备公司的地位。

Lam Research

Lam Research主要生产单晶圆薄膜沉积系统、等离子刻蚀系统和清洁系统设备。该公司通过并购方式不断提升竞争优势，2012年6月，Lam公司完成与Novellus Systems（诺发系统）合并；2015年10月，该公司宣布斥资106亿美元，以现金加股票的方式收购同业竞争公司科磊半导体（KLA-Tencor），但最终未获成功。

在全球晶圆处理设备供应商中，Lam Research排名第二，市占率13%左右，其中，刻蚀设备方面，Lam Research市占率最高，达到53%。

Lam能排在全球第二的位置，与其高研发投入直接相关，据悉，该公司每年的研发支出超过10亿美元。

Lam公司为全球著名的半导体制造商提供服务，镁光科技、三星电子、SK 海力士等都是其主要客户，2016财年的订单均占该公司销售收入的10%以上。2014和2015财年，Lam在韩国半导体设备销售额最高，占整体销售比例为24%和27%，在中国台湾地区销售额高达14.85 亿美元，同比增长34.5%，占比为25%。由于中国大陆半导体产业的快速发展，2016财年，中国大陆成为Lam半导体设备销售的第二大市场。

东京电子

东京电子是日本一流领先的半导体设备提供商，主要从事半导体设备和平板显示器设备制造。 英文简写为 TEL，全称为 Tokyo Electron Limited。 1963 年在日本东京成立，公司名为东京电子研究所。 1968 年东京电子与 Thermco Products Corp 合作开始生产半导体设备。 1978 年公司正式改名为东京电子有限公司。

1983年，东京电子与美国公司拉姆研究合作，引进当时一流的美国技术，在日本本土开始生产刻蚀机。公司在 2018 财年营业收入增长 37.96%，净利润增长 73.09%。公司十分注重研发投入， 2018 财年的计划研发费用约 1200 亿日元（约合 80 亿人民币），设备投资 510 亿日元（约合 30 亿人民币），

东京电子业务分为两大板块：工业机械制造和电子计算机组件，其中工业机械设备制造又细分为半导体制造和平板显示器以及光伏设备制造。根据公司年报，从 2015财年开始，半导体制造已经成为公司发展核心业务，占公司总营收90%以上。

2015年，为了集中发展半导体和平板显示器业务，该公司减持电子计算机组件业务子公司股权至低于50%。平板显示器及光伏设备制造也呈现递减趋势。

ASML

ASML总部在荷兰，生产前后道设备，包括光刻机、集束型设备、外延反应器、垂直扩散炉、PECVD 反应器、原子层沉积设备、等离子体增强原子层沉积（PEALD）设备等。

目前，ASML占据了光刻机市场80%份额，垄断了高端光刻机市场。全球只有ASML能够生产EUV（极紫外光刻机）。Intel、台积电、三星用来加工14/16nm芯片的光刻机都来自ASML，格芯、联电以及中芯国际等晶圆厂的光刻机主要也是来自ASML。

例如，ASML新的EUV光刻机NXE 3400B能支持 7nm和5 nm芯片的批量生产，使用13.5nm EUV光源，光学系统的数值孔径（NA）为0.33，分辨率为13nm，而尼康最新的ArF Immersion NSR-S631E浸入式光刻机落后EUV极紫外光刻机整整一代，使用139nm波长的ArF准分子激光，NA为1.35，分辨率小于等于38nm。

从售价来看，ASML的EUV NXE 3400B和3350B单价超过1亿美元，ArF Immersion售价大约在7000万美元左右，而尼康光刻机的单价只有ASML光刻机价格的三分之一。

KLA-Tencor

KLA-Tencor（科磊）于1997年由KLA仪器公司和Tencor仪器公司合并创立， 总部位于美国，该公司主要为半导体、数据存储、LED及其他相关纳米电子产业提供前道工艺控制和良率管理的解决方案。

科磊自成立起便深耕于半导体前道检测设备行业， 目前其产品种类已经覆盖加工工艺环节的各类前道光学、电子束量检测设备。 凭借其检测产品高效、精确的性能特点，科磊以52%的市场份额在前端检测设备行业内具有绝对的龙头地位。

在全球晶圆处理设备供应商中，KLA-Tencor排名第5，市占率6%左右，其中，在半导体光学检测领域，KLA-Tencor全球市占居冠。

科磊一直将研发投入占比维持在 15%以上的水平，通过高额的研发费用支出维持创新能力。 2017年，该公司研发支出为 5.27 亿美元，同比增长9.56%，研发支出占收入比为15.14%。

迪恩士

迪恩士（SCREEN）总部位于日本。成立于1868年，于1975年开发出晶圆刻蚀机，正式开启半导体设备制造之路。在随后的40多年里，迪恩士专注于半导体制造设备，尤其是清洗设备的研发与推广，开发出了适应于多种环境的各类清洗设备，并在半导体清洗的三个主要领域均获得第一的市场占有率。

迪恩士有4个主要的业务方向，半导体制造设备、图像情报处理机器、 液晶制造设备、印刷电路板设备。半导体制造设备包括清洁、涂布和退火设备，半导体制造设备是该公司收入的主要部分，2017年占总收入的66.7%。从2016年财年来看，半导体制造设备中，清洗设备收入占该业务收入的90%。

迪恩士不仅在半导体清洗设备，也在图像情报处理机器和液晶制造设备行业拥有龙头地位。 在图像情报处理机器领域，该公司的脱机直接印版（CTP技术）设备市场占有率为31%，为全球第一位。而在液晶制造设备领域， 液晶涂布机的市场占有率为71%，也为全球第一。

SEMES

SEMES成立于1993年，是半导体和FPD两个事业为主的综合设备厂商，于2004年建立TFT LCD设备生产为目的的第三工厂。Semes是韩国最大的预处理半导体设备与显示器制造设备生产商，可称其为韩国半导体设备厂第一大厂，主要生产清洗、光刻和封装设备。

日立高新

日立高新（Hitachi-High Technologies）成立于2001年，由Hitachi Ltd. Instruments Group和Semiconductor Manufacturing Equipments Group与Nissei Sangyo Co.，Ltd。（一家专注于电子产品的公司）合并而成。

日立高新生产的设备包括：半导体制造设备，如芯片贴片机和蚀刻和检测系统; 分析和临床仪器，如电子显微镜和DNA测序仪; 平板显示器（FPD），液晶显示器（LCD）和硬盘的制造设备; 计量和检查设备。该公司还销售钢铁，塑料，硅芯片，精细化学品，光学元件以及汽车相关设备和材料。日立高科技在日本的销售额占42％。日立拥有该公司近52％的股份。

在半导体设备方面，日立高新主要生产沉积、刻蚀、检测设备，以及封装贴片设备等。

日立国际电气

日立国际电气（hitachi kokusai）是日立制作所(Hitachi)集团内，专责广播设备与映像设备制造营销的子公司，总公司位于日本东京，2014会计年度(2014/4~2015/3)营收1,457亿日圆(约11.84亿美元)，连结营收达1,836亿日圆，职员人数在2015年3月底总计4,943名。

现在的日立国际电气，是2000年10月由3家公司合并而成：国际电气，从事无线通信设备与半导体制作，1949年设立；日立电子：从事无线通信设备与映像设备制作，1948年设立；八木天线(Yagi Antenna)，由发明八木天线的八木秀次博士于1952年成立，拥有天线专利。

公司合并后以原本的国际电气为主，改名日立国际电气，其他各厂与海内外分公司，则逐一改组为日立国际电气相关分公司。

该公司生产的半导体设备主要是热处理设备。

Daifuku

Daifuku（大福）（集团）公司在日本大阪、东京设立总部、核心生产基地设在滋贺县，还在世界23个国家和地区设立了生产和销售网点。

大福的洁净室存储、搬运系统被广泛应用于半导体、液晶等平板显示器制造行业，在许多世界著名企业均有销售业绩。大福运用高端技术实现了洁净室内的无尘搬运、降低了搬运过程中产生的振动，因此获得了广大客户的高度信赖。近年来，该公司利用氮气净化、空气悬浮传送等独有的搬运技术，满足半导体的细微化及液晶显示器的精细化加工要求。

ASM International

ASMI（ASM International）总部位于荷兰阿尔默勒，在阿姆斯特丹泛欧证券交易所上市。其子公司和参股公司设计和生产用于制造半导体器件的设备和材料。ASMI子公司和参股公司为晶圆加工（前端部分）提供生产解决方案，通过美国、欧洲、日本和亚洲的设施提供组装和封装和表面黏着技术（后端部分）。

ASMI主要生产光刻，沉积，离子注入和单晶圆外延设备，擅长是原子层沉积（ALD）和等离子体增强原子层沉积（PEALD）产品。

ASM是ASM International NV集团的一部分，该集团还包括ASM Pacific Technology（ASMPT）。ASMP拥有大约2％的大部分所有权，是晶圆组装和封装以及表面贴装技术的半导体工艺设备的领先供应商。

ASMP于1975年在香港成立，1989年在香港上市，目前总部在新加坡，此前53.1％的股份由ASM International N. V. 所持有。ASMP生产芯片组装和包装机械，称为后端设备，是全球首个为半导体封装及电子产品生产的所有工艺步骤提供技术和解决方案的设备制造商，包括从半导体封装材料和后段（芯片集成、焊接、封装）到SMT 工艺。全球并无其他设备供应商拥有类似的全面产品组合及对装嵌及SMT程序的广泛知识及经验。

尼康

尼康成立于1917年，最早通过相机和光学技术发家，1980年开始半导体光刻设备研究，1986年推出第一款FPD光刻设备，如今业务线覆盖范围广泛。尼康既是半导体和面板光刻设备制造商，同时还生产护目镜，眼科检查设备，双筒望远镜，显微镜，勘测器材等健康医疗和工业度量设备。

在FPD光刻方面，尼康则可发挥其比较优势，尼康的机器范围广泛，从采用独特的多镜头投影光学系统处理大型面板到制造智能设备中的中小型面板，提供多样化的机器。

尼康虽然在芯片光刻技术上远不及ASML，目前的产品还停留在ArF和KrF光源，且售价也远低于ASML，和EUV更加难以相提并论。但目前，其盈利性也很大程度上依赖光刻设备，尤其是芯片光刻设备，2017年光刻设备营收占比高达33%。

尼康的研发投入也持续增长，但其中对于光刻设备的投入比重却在下降。从2008年260亿日元一路下降至2017年160亿日元。

结语

从以上12家半导体设备供应商可以看出，全球半导体设备市场主要被美国、欧洲（以荷兰为最）和日本的厂商所掌控，市场占有率极高。而中国相关企业的技术能力和市占率则相当有限。在全球半导体设备市场供销两旺的情势下，我国半导体设备有巨大的潜力可挖。

「禾川科技」上市，布局伺服控制系统全产业链，逐步实现工业自动化产品国产替代

4月28日，浙江禾川科技股份有限公司（以下简称“禾川科技”）在科创板上市，股票代码为“688320”，中国国际金融股份有限公司担任本次发行的保荐机构。

禾川科技上市

禾川科技成立于2011年，是一家技术驱动的工业自动化控制核心部件及整体解决方案提供商。禾川科技的主要产品包括伺服系统、PLC等，覆盖了工业自动化领域的控制层、驱动层和执行传感层，并在近年沿产业链上下游不断延伸，涉足上游的工控芯片、传感器和下游的高端精密数控机床等领域。

近年来我国的工业自动化水平有了显著提升，机器人、自动化设备等发展迅速，但关键零部件方面仍有不足。

北极光创投合伙人黄河表示：“自动化领域里面的关键节点，我们距离国外厂商还有很大差距。所谓的关键节点，就是这里面的一些关键零部件，尤其是高端的自动化产品，基本上还是被国外垄断的。”

禾川科技成立之初以PLC产品打开市场，2012年开始大力推广自己的PLC产品。但由于国内市场上的PLC产品多为三菱或西门子品牌，或以此类品牌为编程方式，因此部分企业的国产替代意愿并不太强。

禾川科技为此专门组件了数十人的编程团队来服务客户（现在是300多人），并提供五年的免费保修，依靠这种服务方式和高质量高性价比的产品，禾川科技成功打开了市场。并开始向成本占比更大，技术含量更高的自动化关键零部件进军。

关键零部件被外国品牌垄断的情况不仅出现在PLC产品上，在伺服电机领域同样如此。由于我国在伺服电机领域起步较晚，相关产品的市场竞争力还不强大。根据前瞻网相关数据显示，目前我国伺服电机行业65%左右的份额由外资品牌所占据。

禾川科技董事长王项彬对36氪说：“伺服电机是一个有门槛的产品，但如果禾川科技只做PLC产品，想仅仅通过成本优势来争取更大的市场几乎是不可能的，因此我们要挑战有门槛的工作，实现技术方面的优势。”

禾川科技产品矩阵

2013年，禾川科技开始自研伺服电机中最重要的编码器组件，这也是王项彬记忆中最为深刻的时期之一。

编码器本质上是伺服电机中的一套传感器，也是整个伺服系统中的关键零部件，从某种意义上说编码器性能决定着伺服系统性能的上限。从原理上分，目前市场上使用较多的主要是磁编码器和光编码器两种，此外现在还有电容式、电涡流式、电感式的编码器。

从供应商角度看，欧美及日本品牌不仅在伺服驱动器及整体设备方案上推出了相关产品，同时也发展出了专门的编码器供应商，例如海德汉、雷尼绍、sick等；日本品牌如多摩川、尼康、三协等。但国内能够生产、配套编码器的厂商并不太多。

起初禾川科技主要研发的是磁编码器。磁编码器在精度上要低于光编码器，但其有价格低、工况适应能力强、可靠、抗污染等特点，同时随着其精度的不断提升，应用场景也更加丰富。

研发编码器有很大的技术难度。王项彬表示“比如说磁头的芯片，我们中途试验了非常多的版本，因为要取留片然后不断修正优化，因此这个投入也很大。此外磁性技术的选择，需要考虑精度、迟滞效应等因素，我们最终选择了AMR码技术，这种技术的原始精度很高，但相应算法又比较有难度，因此我们也在算法上进行了突破。”

最终，禾川科技的磁编码器做到17位的分辨率，精度做到了30角秒，并覆盖了大多数的工业自动化控制场景。此后，禾川科技的光编码器也不断成熟，分辨率达到了25位。

王项彬认为，工业自动化市场里面，90%的市场可以用17位精度加30角秒的磁编码器覆盖，而高分辨率的光编码器则主要应用于高端产业，高低搭配的产品策略可以应对整个市场中的需求，同时也能更好地发挥禾川科技的成本优势。

禾川科技的成本优势还体现在伺服系统驱动器的制造方面。与一般厂家不同，禾川科技采用了深度制造模式，主动设计产品模具、相关工艺，并自主加工生产。在此过程中，禾川科技甚至收购了一个机床公司，并开发了车铣复合机床。

目前，在制造方面禾川科技已经可以自主完成包括压铸、机加工、热处理、装配等全链条工艺。王项彬表示，禾川科技仅需采购钢材、铝材等基础材料。就可完成伺服电机的生产。相关资料显示，其已经向市场推出了X1M/X3M系列、X2M/X6M系列及Y系列伺服电机平台，并已经广泛应用在了激光、木工、金属加工等OEM行业。

深度制造不是一蹴而就的。

禾川科技用了至少六年的时间积累了深度制造领域的相关技术和经验，并逐步布局了制造环节，建设了相关产线。但这么做的好处在于，禾川科技不仅可以把控产品质量，同时还能控制成本。

如果将生产环节外包，采购成本无疑会比自产更高，同时还可能面临多种经济、社会因素下导致的成本不可控，供货不稳定等情况。王项彬表示“我们觉得伺服这个产品，未来我们的量要做到非常大，我们觉得这个投进去，未来随着量越来越大的时候，成本的优势会越来越明显。”

从产品端来看，除了以各类PLC为主的控制技术，以及以伺服电机为主的伺服系统外，禾川科技还布局了直线模组、传感器和传感器芯片领域，实现了“信息+控制+驱动+传感+机电一体化”的全覆盖。

王项彬表示“传感、控制、执行产品是彼此关联的，这也是外国品牌能够长期占领中国市场的主要原因，这也说明我们要有自己的以工业以太网为基础的解决方案。对于自动化控制产品来说，有了控制系统后，把输入端和输出端也实现自研自产，形成的整套解决方案，才能够去真正实现进口替代。”

北极光创投在2014年投资了禾川科技的天使轮，是企业最大的机构投资方，其合伙人黄河就表示“在中国做工业，如果你不能产生一个完整的产品矩阵和系统竞争力，光靠单一产品做得好就去打败竞争对手，这几乎是不可能的事情，至少我没见过。”

而这种全产业链布局的模式，除了给禾川科技带来了强大的市场竞争力和很高的客户粘度外，也是禾川科技最明显的护城河。

目前，禾川科技已经拥有员工1700余人，其中技术研发人员超过400人，其伺服电机产品市场占比位列第二。同时，禾川科技的二期工厂正在扩建，预计今年可以实现伺服电机年产150万台的产能。

禾川科技成立仅10年就完成了上市，是一个较为瞩目的成绩。对此，王项彬总结道“首先，第一，我们刚开始选择以PLC切入市场，这让我们了解了这个市场，知道控制很重要，积累了一定的口碑。其次我们高性价比的伺服电机产品也是很成功的，同时我们也制定了全产品整套方案的策略，同步布局了附属产品，形成了整套解决方案，并在芯片端投入了大量的研发精力，持续将技术做深，这些或许是我们发展较为迅速的关键。”

北极光创投合伙人黄河也表示：“禾川团队对工业制造的理解极为深刻，在做第一个产品PLC时，就已经做好了将业务拓展到伺服领域及更深的战略规划，这是当初打动北极光在天使轮投资禾川的主要原因。团队对自动化行业格局、趋势的清晰判断，以及从点、到线、再到面的产品矩阵式打法，为自己建造了坚固的壁垒和护城河。我们很高兴能陪伴禾川一步步走到今天，也期待公司未来可以取得更大的成就，创造更大的价值。”

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