过去两年，由于需求旺盛，二手芯片制造机的价格飙升，尤其是在中国，预计中国今年将占全球芯片产能的五分之一。

据业内人士透露，用于将电路蚀刻到硅片上的二手光刻机价格翻了一番。

这一蓬勃发展的市场反映了汽车和家电芯片生产的高水平投资，与智能手机的高端芯片相比，这是一个不太先进但仍然有利可图的领域。

“这是二手半导体生产机械前所未有的繁荣，”二手芯片制造设备供应商 SurplusGLOBAL Japan 的高级副总裁 Shuji Kumazawa 说。他补充说，一旦商品一上市，买家就会出现。

随着芯片短缺的持续，芯片制造商正在扩大现有的生产线并建造新的生产线。日本半导体设备协会估计，在截至 3 月 31 日的财年中，日本制造的芯片制造设备销量达到创纪录的 3.35 万亿日元（260 亿美元），比 2020 财年增长 41%。

芯片制造设备的供应商无法满足这种高需求。

“新产品的交付时间已经从一年延长到大约一年半，”一家租赁公司的代表说。

芯片制造商争先恐后地解决新设备的更长等待期。台积电 CEO 魏哲家在上周的财报电话会议上表示，这家全球顶级合同芯片制造商 已派出“多个团队”协助机器供应商。

“我们正在努力为工具供应商解决所有问题，”魏说。

使用过的设备可以在一个月左右的时间内获得。租赁公司和经纪人从先进的芯片制造商那里购买不再使用的机器，然后将它们转售给商品级船舶制造商。

“老实说，我们更喜欢新机器，但为了应对客户产量的突然增长，我们选择了二手替代品，因为它们可以快速采购，”一家芯片制造商的代表说。

二手设备的价格根据其状况和使用年限而有所不同。

租赁公司 Mitsubishi HC Capital 的一位销售代表说：“在最高端，有些产品的价格甚至翻了五倍。”

用于 200 毫米晶圆的传统机器的短缺尤其明显。虽然智能手机和类似设备通常使用 300 毫米晶圆的芯片，但 200 毫米晶圆仍用于制造汽车和电器的芯片。

自 1990 年代以来，用于 200 毫米晶圆的机器一直是主流，因此在二手市场上出售的许多机器已有二十多年的历史。

即便如此，“在某些情况下，它们的价格与新产品时的价格相同，”一位消息人士说。

中国在传统芯片的生产线上投入了大量资金。

根据半导体行业集团 SEMI 的数据，在 2020 年超过 30 亿美元之后，预计 2021-2022 年全球对 200 毫米晶圆厂设备的投资将达到 50 亿美元。预计今年中国将占全球产能的 21%，成为领先地区。

特别是，随着电动汽车的兴起，功率半导体的产能正在增加。整个功率芯片生产系统经常被收购。

“即使价格很高，采购活动也变得引人注目，”三井住友金融和租赁的一位销售经理说。

对传统芯片生产线的火热投资为日本供应商提供了商机。在先进的极紫外光刻 (EUV) 设备方面，荷兰供应商 ASML 拥有垄断地位。但尼康和其他日本同行在 i-line 等旧标准中占有很高的份额。

由于新的需求，尼康决定在 2024 财年之前推出新的 i-line 设备。

二手半导体设备供应商 Hightec Systems 的首席执行官 Moriaki Abe 表示，二手芯片制造机器的价格“可能会在今年年底之前继续保持高位”，这与普遍持有的观点相呼应。

需求迫切的背后

按理说，二手半导体设备的交易并不是新鲜事，早在20多年前业内就已经有专门从事二手半导体交易的企业，但为何今年以来频频传出半导体厂商高价抢购二手设备呢？这或许可以从二手半导体设备的优势说起。

首先二手半导体设备的性能有所保障。由于目前全球集成电路的工艺水平发展迅速，所以对设备要求严格的晶圆厂在生产集成电路的工艺设备还没有到达服役期就会选择更先进的设备代替，但淘汰下来的二手设备只要更换一些易损件并进行清洗和调试后即可正常量产芯片。

二手设备的设备搬迁和调试服务已经很成熟。据从事二手设备交易的企业Hightec Systems官网资料显示，其业务涵盖设备买卖、产线搬迁及设备翻新、售后技术支持、辅助零件买卖等一站式保障“旧设备正常生产”服务。

其次，二手设备的另一显著优势在于交货迅速。二手设备往往是在库房里或在倒闭的工厂中等待买家来选购的，而不是像购买新设备那样，需要根据订单去安排生产。

2021年的缺芯潮对半导体设备的生产造成了严重的影响，新设备的交期越来越长。一方面缺芯催生了芯片扩产需求，带动相关设备销量。但另一方面，由于芯片供应全面紧张，导致制造半导体设备的供应链也出现的缺芯局面，没有足够的芯片生产设备，这大大延长了新设备的生产周期。

相较2020年半导体设备的平均交期约3~6个月，到2021年Q1新设备交期延长到10个月，年中平均交期则又比第一季增加4个月。在上周举办的上海进博会上，半导体设备龙头ASML发言人指出，目前该司半导体设备平均交期为一年。另有市场人士指出，部分设备交期甚至长达2年。

新设备要排单生产，但是芯片需求却不能等。当前各大晶圆厂都在宣布扩产，如果扩产进度落后，没有赶在缺芯行情中量产芯片的话，量产排后的企业将面临产能过剩的危机，造成巨大损失。所以即使当前二手半导体设备价格大幅上涨，并不比此前有显著的价格优势，在抢“时间差”的压力下，半导体厂商们也会选择加入抢购混战。

最后，在地缘政治冲突的影响下，中国大陆半导体企业正成为二手半导体设备的主要买家。相较购买新设备需要美国方面的层层审批，中国大陆企业购买成熟制程的二手半导体设备流程更为简单。且当前二手半导体设备多覆盖6英寸和8英寸等成熟制程芯片生产需求，这正是缺芯潮中最为紧缺的产能。

此外，中国大陆的半导体产业正在加速发展，还有许多上游材料企业为了研发新产品，或者新工艺，也会选择购买性价比更高和更易得的二手半导体设备。为研发高端光刻胶的晶瑞股份和上海新阳就先后从国外晶圆厂购入了相关半导体设备。买家的多元化也促进了二手半导体设备的畅销。

不过也有业内人士提醒，大陆企业从二手设备商手中购买半导体设备虽然购买流程较为简单，但是设备的部分技术使用产权也可能受限。且即使是二手设备贸易，卖家为了规避交易风险，也会尽量避免将受限设备出售给被列上实体清单的意向买家。

转用国产设备或许是一个出路

在全球半导体设备需求暴涨，而新设备和二手设备都缺货的情况下，再加上国产替代和国外供应链紧张的红利之下，国产半导体设备公司真正迎来了产业化的大机遇。据了解，现在许多国产半导体设备公司的订单也爆满，产品交货期普遍延长。

陈真直言道，现在部分少量国产设备已经在性能上赶上了国外原厂设备，而且交期方面相对较好，客户的认可度也随之增高，相对应的这部分二手设备在国内的售价会低于国外的售价，或者说他们的存在就给某一类型设备的价格设了天花板。

纵观整个半导体生产设备行业，国产半导体设备企业已经在大部分半导体生产设备环节中布局和渗透。集成电路制造设备通常分为前道工艺设备（芯片制造）和后道工艺设备（芯片封装测试）两大类，前者主要包括六大工艺步骤，分别为：热处理、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、机械抛光，所对应的专用设备主要包括快速热处理/氧化/扩散设备、光刻设备、刻蚀/去胶设备、离子注入设备、薄膜沉积设备、机械抛光设备等。其中，光刻设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备以及离子注入设备是同列为前道四大集成电路制造关键设备。后者主要是封装设备和各类测试设备。

目前，去胶设备、清洗设备、刻蚀设备等产品国产替代率较高，而涂胶显影设备、光刻设备则主要依赖进口。

在热处理设备领域，根据Gartner统计数据，2020年应用材料市占全球第一，占比约69.72%，全球第一。国内方面，2020年屹唐股份快速热处理设备的全球市场占有率为11.50%。在干法刻蚀领域，公司2020年凭借0.1%的市场占有率位居全球第十。

在光刻机领域，我国起步更晚一些，不过国内光刻机已经实现了从0到1的突破，上海微电子的SSX600系列步进扫描投影光刻机，可满足IC前道制造90nm、110nm、280nm关键层和非关键层的光刻工艺需求。该设备可用于8寸线或12寸线的大规模工业生产。

在蚀刻设备领域，中微公司等已占据 20%左右的市场份额。中微公司此前曾表示，这几年公司的刻蚀设备在国内主要客户端市场占有率不断提升，在逻辑集成电路制造环节，公司开发的12英寸高端刻蚀设备已运用在国际知名客户65纳米到5纳米等先进的芯片生产线上；同时，公司已开发出小于5纳米刻蚀设备用于若干关键步骤的加工，并已获得行业领先客户的批量订单。而其也表示，目前公司刻蚀设备交期较过去有所延长。

去胶设备方面，我国已完成大部分国产替代，屹唐的干法去胶设备全球市占率超过30%，全球第一，在国内则占据90%的市场。

离子注入设备约占前道晶圆设备市场的3%份额，在这方面，国内万业企业旗下的凯世通已在2020年12月，与同芯成科技签署了3套集成电路制备用离子注入机订单；中电科旗下的中科信在某些12寸晶圆产线上获得工艺验证。离子注入机的国产化仍处于快速起步阶段。两家公司目前均有离子注入机台导入客户验证，有望弥补国内半导体设备行业的短板。

薄膜沉积设备方面，中国的国产化相对还较低，北方华创CVD、PVD等相关设备已具备28nm工艺水平，拓荆科技CVD和ALD相关设备已成功应用于14nm及以上制程集成电路制造产线，和更先进制程的产品验证测试。

CMP技术，即化学机械抛光，国内厂商已具备一定替代能力：华海清科已有12英寸和8英寸的CMP设备，并已导入中芯国际、长江存储等一线制造厂商，中电科45所的8英寸设备也已导入中芯国际、华虹等厂商的产线，国内CMP设备市占率提升正当时。

在涂胶显影设备方面，主要被日本东京电子（TEL）所垄断。国内的芯源微的涂胶显影设备，作为国产化设备已逐步得到验证及应用，实现小批量替代。公司该类设备陆续获得了上海华力、长江存储、武汉新芯、中芯绍兴、厦门士兰集科、上海积塔、株洲中车、青岛芯恩、中芯宁波、昆明京东方等多个前道大客户订单。

前道检测设备方面，精测电子、上海睿励、中科飞测、东方晶源、匠岭等厂商都有产品实现突破。精测电子在互动易回复投资者称，公司于2021年7月份出机某头部晶圆厂的12英寸独立式光学线宽测量设备（OCD）、12英寸全自动电子束晶圆缺陷复查设备（Review SEM），目前验证进展非常顺利。

集成电路制造前道晶圆加工领域用清洗设备主要被日本迪恩士（DNS）等厂商所垄断，盛美股份、北方华创已有所市占，至纯科技能提供28nm节点的全部湿法工艺设备，芯源微生产单片式清洗机Spin Scrubber 设备已经达到国际先进水平，在国内多个重要客户处获得批量重复订单，成功实现进口替代。该类设备已在中芯国际、上海华力、厦门士兰集科等多个客户处通过工艺验证，并已获得国内多家 Fab 厂商的批量重复订单。

在后道设备中，封装所需的设备类型较多，主要包括贴片机、划片机/检测设备、引线焊接设备、塑封/切筋成型设备等。2021年9月，国内封装设备企业凌波微步获千万融资，打入国内封测龙头。凌波微步主要生产传统封装引线键合过程中所使用到的 IC 球焊设备。据了解，IC球焊机是封装设备市场难度最高的核心设备。此前凌波微步李焕然称，公司产能压力很大，正在逐步扩大产能，预计2022年产能能够达到1500台至 2000 台。

后道测试设备又包括三类：ATE测试机、探针台(prober)、分选机(Handler)等。其中ATE测试机是测试的核心设备，在这方面，国外的泰瑞达和爱德万双寡头在ATE设备领域占据95%以上的市场份额。国内长川科技、华峰测控等上公司在这领域也有了较深的发力。此外，2020年底摩尔精英完成了对ATE测试机台设备VLCT与团队的收购，目前有现成的机台。据悉，摩尔精英的VLCT/ME-T0设备已经过20多年的迭代研发，测试出货了100多亿颗芯片，这些机台是为“量产”而生，能覆盖70%芯片种类的测试需求，包含digital、analog、mixed signal、RF等，在MCU、电源管理芯片、混合信号芯片与IoT芯片的测试上有非常好的优势。目前摩尔精英的VLCT设备已经在国内前三的芯片设计公司投入量产，多家国内芯片设计企业已经在使用VLCT进行量产，同时国际市场开展顺利，成功打入全球前三的射频国际巨头供应链。

所以如前文所述，几乎所有半导体制造设备交期都很长，许多的测试机台交期都在一年之久，选用国内的半导体制造设备（如现成的测试机台）不失为另一种好的选择。

结语

近年来国内半导体设备厂商的技术水平实现快速突破，国产替代也在加速中。但国内半导体设备总体来看，还与国际面临着很大差距，国内设备厂商应抓住国产化这个契机，向“专精”方向发展，同时也要走向国际化，更长远的发展。

文章来源： 半导体行业观察，ittbank