1. 先把話說明白:
日本設備不是“配角”,是“整條產線里一大半的關鍵機臺供應商”。
在整體半導體制造設備上,日本公司大概拿著約 30% 左右的全球市場份額,僅次于美國,是世界第二大設備供應國。
2023 年全球半導體設備銷售額大概是1060 億美元,日本企業在里面是僅次于美企的那一極。
換句話說:
ASML 負責那臺最貴的光刻機,日本則把光刻機周邊、薄膜、清洗、量測、測試這整套“生態位”吃得滿滿的。2. 按你熟悉的工藝鏈來拆:日本設備強在哪些環節? 2.1 光刻周邊:涂膠顯影 + 清洗,日本是“必帶隊友”
Tokyo Electron(TEL)是這里的絕對大佬:
在coater/developer(涂膠/顯影機臺)上,TEL 的全球市占率接近90%+,幾乎是壟斷。
同時在干法刻蝕、薄膜沉積、清洗、晶圓邦定、probe 等設備上也都有 20~30% 級別的全球份額。
SCREEN則是清洗領域的王者:
SCREEN 自己就宣傳:其單片清洗機是“全球 No.1 清洗設備供應商”。
對你在產線上的意義很直觀:
你在光刻前后的涂膠、顯影、去膠、表面處理、單片清洗,
很大概率就是在用 TEL + SCREEN 的機臺寫 recipe。
說白了:ASML 負責“照相”,TEL/SCREEN 負責“化妝 + 洗臉 + 護膚”。沒有這套,光刻機發揮不出水平。2.2 薄膜 & 刻蝕:日本設備撐起了大塊產能
還是 TEL 為主:
在全球刻蝕設備里,TEL 約27% 市占;
在薄膜沉積(CVD、PVD 等)上約28%+,個別子品類甚至到 30%+。
這意味著:
你在做柵極氧化層、間隔層、阻擋層、硬掩膜、金屬互連這些薄膜相關模塊時,
以及配套的圖形刻蝕、contact/via/metal etch,
很大一部分機臺其實都是日本品牌。
對工藝工程師來說,日本廠商的重要性體現在:
工藝窗口協同:材料 + 設備 + recipe 綁得很緊,很多優化是和 TEL 聯合開發出來的。
新節點導入:像 3D NAND 超深孔刻蝕、新一代高 k/金屬柵、Ruthenium 等新材料沉積,TEL 一直在推新機臺和新 recipe。
大家都知道EUV 是 ASML 一家獨大,但在DUV 和封裝用光刻上,日本同樣非常關鍵:
全球光刻機主要就是ASML + Nikon + Canon 三家,ASML 雖然占 90% 以上收入,但 Nikon 和 Canon 仍然合起來有大概10% 左右市占,主要集中在 DUV(KrF/ArF)和 i-line 以及封裝/功率器件等應用。
Canon、Nikon 也在做針對先進封裝、功率器件、小尺寸晶圓的專用 stepper / scanner,例如 200mm 功率器件、先進封裝用 i-line 機臺。
所以在很多成熟制程、功率器件、模擬/車規、封裝線上:
你看到的光刻機不一定是 ASML,很可能就是Nikon 或 Canon。
Hitachi High-Tech基本是CD-SEM + e-beam 檢測的頭部玩家:
它長期是CD-SEM 市場的主導廠商,新出的 GS1000、GT2000 等產品就是為EUV/High-NA EUV 時代的 3D 結構、高精度量測做的。
支持寬視場、高靈敏度、低損傷多點量測,幫助 EUV 工藝找缺陷、做 CD 控制。
另外一塊是晶圓檢測/缺陷檢測、表面檢查,Hitachi High-Tech、SCREEN 等也都有布局。
對你來說:
CD 失控、線邊粗糙、EUV 隨機缺陷、3D 結構量測,
你每天盯的那些 SEM 圖、缺陷圖,大概率就是用日本設備拍出來的。
真正把芯片“打分”的那部分:
Advantest是全球領先的自動測試設備(ATE)廠商之一,被 TechInsights 連續多年評為全球測試設備類第一。
報道里提到,它掌握了全球超過一半的高端芯片測試市場,尤其是 SoC、memory、AI 加速器這類高價值芯片測試。
這意味著:
無論你是做前段 Fab 還是后段 OSAT,
最終那幾道功能測試、性能測試、老化測試,
很多都是在 Advantest 的機臺上跑出來的 bin 信息。
所以前面工藝做得再好,最后一刀 “Pass/Fail” 的權力,很多時候在日本測試機臺手里。3. 為啥全行業都說“日本設備不可或缺”? 3.1 工藝層面的“不可替代性”
你可以把“工藝”理解成:設備 + 材料 + recipe 的耦合系統。
日本既在材料端強,又在設備端強,兩邊互相綁定:例如 TEL 機臺 + 日本光刻膠/清洗液。
某個關鍵設備一換:
整套工藝窗口、良率、可靠性都要重做
先進節點(EUV、3D NAND、HBM 等)容錯空間本來就小,更不敢亂換供應商
所以很多 Fab 在做投資決策時,幾乎把日本廠商當成:
“默認選項 + 長期技術伙伴”,不是簡單的“買一臺機器”而已。3.2 全球供應鏈角度:日本是“第二條腿”
現在的格局大概是這樣:
美國:Applied、Lam、KLA 等,掌握很多關鍵工藝模塊
荷蘭:ASML,EUV 光刻機老大
日本:在30% 左右的制造設備 + 50% 左右的材料上長期占據優勢,形成一個完整的“設備+材料生態”。
政策和地緣政治層面:
各種報告和智庫分析都把日本定位為“美國主導聯盟里的關鍵節點”:設備和材料一起構成對高端制程出口管制的核心抓手。
簡單粗暴一點講:
美國管 IP 和規則,荷蘭管最貴那臺機,日本管“生產線上的半壁江山設備 + 大部分化學品”。3.3 行業景氣:AI + 新一輪擴產,日本設備在風口中央
全球晶圓廠投資在 2025 年預計再創新高,設備投入超過1100 億美元,中國、臺灣、韓國、日本都是主要買家。
日本本土也在借 TSMC 熊本廠、Rapidus 等項目復興芯片產業,本地對設備的需求也在穩步上升。
對設備廠來說(尤其是 TEL、SCREEN、Advantest 這些),AI、HBM、先進封裝都是實打實的訂單來源。
如果把一座晶圓廠比喻成一個龐大的廚房:
ASML:那臺最貴、最復雜的主烤箱(EUV)
美企設備:高端料理機、刀具組合、溫控系統
日本設備:
涂膠顯影 = 調味、上漿工序的自動工作站
清洗機 = 洗菜池 + 洗碗機
刻蝕/薄膜設備 = 各種爐子、油鍋、蒸箱
CD-SEM/缺陷檢 = 品控室顯微鏡
ATE = 出菜前的試吃官 + 質檢官
如果把這些日本設備全抽走:
這家廚房不是“味道差一點”,而是——菜根本做不出來,光有一臺頂級烤箱完全沒用。5. 對你這種半導體工程師的實際啟示
做工藝 / 設備的
和日本設備廠的 AE / FAE 高度綁定是常態,
新節點導入、良率爬坡、成本優化,很多時候是和 TEL / SCREEN / Hitachi High-Tech / Advantest 聯合項目。
做產業或戰略判斷的
看“先進制程”不能只盯 TSMC、ASML,
要把日本設備產業當成一個獨立的技術力量來看:它決定了“全世界能把產能開到什么水平、工具有多穩定”。
如果你考慮職業路徑
日本設備廠 = 站在“全行業工藝交匯點”的位置,
你會接觸到全球主要 Fab 的真實需求,而不是只見到一家廠的內部問題。
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