
谈论中国半导体产业,设备永远是绕不开的核心命题。它是芯片制造的“工业母机”,决定了整条产业链的制程上限与成本底线,也是过去数年地缘博弈中最核心的博弈场。时至2026年,当“国产替代”从政策口号逐步落地为晶圆厂产线上的真实订单,行业的真实面貌,早已不是全面突破或处处卡脖子这种二元叙事所能概括。
剥开舆论层的情绪渲染,回到产业基本面,我们看到的是一条陡峭的替代阶梯:部分赛道已完成从0到1的跨越,进入批量交付的放量期;部分赛道刚刚突破样机门槛,处在验证爬坡的关键节点;还有少数环节,仍在技术攻坚的漫漫长路上。替代不是齐头并进的齐步走,而是一场按技术壁垒、验证周期、产业生态分层展开的渐进式革命。
讨论国产半导体设备,最没有信息量的问题就是“整体国产化率多少”。当前行业整体国产化率约20%~22%,这个数字掩盖了极强的结构性差异——不同赛道的替代进度差出一个数量级,背后是技术复杂度、客户风险容忍度、海外垄断格局的天壤之别。
替代的第一梯队,是成熟制程下的清洗、去胶等环节,国产化率已分别达到50%、90%左右。这类设备的共同特点是:技术路径相对清晰,验证周期较短,单台故障对整条产线的影响可控,晶圆厂有足够的动力和容错空间尝试国产替代。以清洗设备为例,芯片制造全流程中清洗步骤超过百次,但单台清洗设备的工艺独立性较强,即便出现问题也可快速切换,因此成为本土厂商最先突破的阵地。其中单片式清洗、兆声波清洗等高端技术,已经具备和海外厂商同台竞技的实力,在12英寸成熟制程产线上的渗透率持续攀升。
第二梯队是薄膜沉积、刻蚀、CMP等核心前道工艺设备,国产化率集中在20%~40%区间。这类设备直接决定芯片的性能与良率,技术壁垒更高,验证周期长达18~36个月,客户替换意愿极为谨慎。以价值量最高的薄膜沉积设备为例,它占晶圆厂设备总投资的25%左右,3D存储、HBM等先进工艺的迭代,更是让薄膜沉积步骤成倍增加。本土厂商目前已在成熟制程PECVD、ALD等品类上实现量产突破,深度绑定国内存储与逻辑芯片厂商,但高端先进制程的薄膜设备仍由海外寡头主导,替代空间广阔但爬坡缓慢。
第三梯队则是涂胶显影、离子注入、量测检测、光刻机等环节,国产化率普遍不足10%,是当前替代的深水区。量测设备被称作芯片制造的“尺子”,贯穿生产全流程,直接管控良率,不仅对精度要求极致,更需要积累海量工艺数据形成算法模型,技术壁垒体现在软硬件结合的深层know-how中。而光刻机作为工业制造的巅峰之作,其难度早已是行业共识——它不是单一技术的突破,而是光学、精密机械、材料、控制等上百个学科的系统集成,需要全球顶级供应链的协同。目前本土浸没式光刻机已进入量产验证阶段,但距离规模化商业交付仍有不短的路要走。
这种分层格局,本质上是产业规律的必然结果:替代永远从风险最低、壁垒最薄的环节开始,逐步向核心环节渗透。没有跳跃式的奇迹,只有步步为营的攻坚。
很多人对半导体设备的认知,停留在“能不能造出来”的技术层面。但真正走进产业就会发现,造出样机只是万里长征第一步,从“能用”到“好用”,从“送样”到“批量复购”,中间隔着的是生态、供应链、服务体系的多重壁垒。
第一道壁垒,是“设备-材料-工艺”的深度耦合。半导体设备从来不是孤立的工业品,它必须和对应材料、制造工艺高度适配,才能发挥最优性能。比如刻蚀工艺需要匹配特定的刻蚀气体和光刻胶,薄膜沉积需要靶材、特气的协同优化,任何一个环节的短板,都会让设备的实际表现大打折扣。这也是为什么单一设备的突破往往难以快速放量——它需要等待上下游材料、工艺的同步跟进,形成完整的配套生态。海外设备巨头深耕行业数十年,积累的不仅是硬件技术,更是与全球材料厂商、晶圆厂共同打磨的工艺数据库,这种软壁垒的追赶,比硬件研发更耗时间。
第二道壁垒,是核心零部件的供应链安全。当前本土设备厂商的整机突破有目共睹,但拆解开来,精密真空泵、质量流量计、特种阀门、高端射频电源等核心零部件,仍高度依赖进口。这些零部件单价不高,但技术精度要求极高,直接决定设备的稳定性与寿命。某种意义上说,真正的“卡脖子”已经从整机层面,下沉到了零部件的深水区。一台国产设备,若核心零部件仍受出口管制影响,其供应链安全就始终存在隐患。近年本土零部件企业虽有快速成长,但距离全面替代仍有较大差距,这也是下一阶段产业攻坚的核心方向。
第三道壁垒,是量产验证的长尾周期与服务能力。晶圆厂对设备的考核,从来不是实验室参数,而是量产环境下的稳定性、良率、故障率、维护成本。一台新设备进入产线,通常要经过小批量试产、工艺适配、长期稳定性考核等多个阶段,全程耗时2~3年是常态。更关键的是,半导体设备是“卖服务”的行业:海外厂商能提供7×24小时的工艺支持,帮助客户快速调试参数、解决良率问题,这种基于海量工艺经验的服务能力,是本土厂商j6股份有限公司需要长期积累的短板。
这三重壁垒决定了,国产替代不是一场技术突破的闪电战,而是一场产业生态的持久战。
如果说过去五年,行业的核心命题是“从0到1,解决有无问题”;那么未来三到五年,核心命题就变成了“从1到N,解决好坏问题”。替代的下半场,比拼的不再是样机参数,而是量产稳定性、成本控制、工艺适配能力,以及在新兴赛道的卡位能力。
第一个胜负手,是先进制程与先进封装的卡位能力。成熟制程的替代红利会逐步释放,但未来的增量空间,更多来自先进逻辑、高端存储与先进封装。HBM、Chiplet等技术的普及,催生了大量新的设备需求:比如用于3D堆叠的混合键合设备、用于厚膜沉积的专用设备、用于先进封装的激光加工设备等。这些新兴赛道没有沉重的历史包袱,技术路线尚未完全定型,是本土厂商换道追赶的绝佳机会。谁能率先在这些新场景实现突破,谁就能拿到未来增长的入场券。
第二个胜负手,是核心零部件的本土化率。整机的突破只是表象,零部件的自主可控才是根基。一方面,零部件本土化能显著降低设备成本,提升产品性价比;另一方面,它能彻底摆脱供应链受制于人的风险,构建真正安全的产业体系。未来几年,零部件环节的替代速度,将直接决定整机厂商的成长天花板。具备垂直整合能力、能带动上游零部件共同成长的平台型企业,会拥有更强的抗风险能力与长期竞争力。
第三个胜负手,是全球化的服务与交付能力。国产替代不意味着闭门造车,真正的产业强者,终究要走向全球市场。目前本土设备厂商的收入几乎全部来自国内,而海外巨头的市场遍布全球。当国内替代进入平稳期后,出海能力将成为拉开企业差距的关键。这不仅要求产品性能达标,更要求建立全球化的服务网络、适配全球不同晶圆厂的工艺体系,是对企业综合实力的全面考验。
站在今天回望,国产半导体设备走过的路,是一部典型的产业追赶史:有突破的振奋,有攻坚的艰难,有舆论的喧嚣,也有产业的冷静。它从来不是一蹴而就的运动,而是一场需要持续投入、耐心积累的长周期竞赛。
我们不必神化每一次技术突破,也不必贬低每一步缓慢的前行。当清洗设备批量出货,当刻蚀机进入先进产线,当薄膜设备拿到存储大厂的重复订单,这些零散的进展拼在一起,就是产业向上的线到N的深水区才刚刚开始。真正的考验,永远在喧嚣之后。
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