近年來(lái)，受到國(guó)家政策、資金的持續(xù)助力，市場(chǎng)需求和地緣政治等多維度影響，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體裝備行業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展之勢(shì)，也在資本市場(chǎng)受到重點(diǎn)關(guān)注。

日前，半導(dǎo)體設(shè)備細(xì)分領(lǐng)域龍頭——北京京儀自動(dòng)化裝備技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“京儀裝備”）啟動(dòng)科創(chuàng)板招股引發(fā)行業(yè)關(guān)注。

憑借產(chǎn)品差異化定位、核心技術(shù)自主創(chuàng)新，高效本地化服務(wù)等優(yōu)勢(shì)，京儀裝備在7年的時(shí)間內(nèi)快速成長(zhǎng)。未來(lái)，受益于半導(dǎo)體裝備業(yè)的高景氣度以及國(guó)產(chǎn)替代浪潮的推動(dòng)，京儀裝備即將登陸資本市場(chǎng)，勢(shì)必進(jìn)一步提升競(jìng)爭(zhēng)力，樹(shù)立先發(fā)優(yōu)勢(shì)，迎來(lái)廣闊的成長(zhǎng)空間。

景氣度向好 裝備業(yè)有望高速成長(zhǎng)

隨著半導(dǎo)體行業(yè)的迅猛發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)品的加工面積成倍縮小，復(fù)雜程度與日俱增。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)被視作半導(dǎo)體制造的基石，是半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)和核心，也是半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐環(huán)節(jié)。芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試等需在設(shè)備技術(shù)允許的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)和制造，技術(shù)制程更先進(jìn)、高精度、高穩(wěn)定性的半導(dǎo)體設(shè)備是推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的重要因素之一。

過(guò)去十余年，半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)趨勢(shì)。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1076億美元，較2021年同比增長(zhǎng)4.87%，2010年-2022 年間增長(zhǎng)了681.00億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到8.70%。

近年來(lái)隨著5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、新能源等新興應(yīng)用領(lǐng)域的崛起，對(duì)半導(dǎo)體的需求與日俱增，各國(guó)加強(qiáng)對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的扶持，有望帶動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)入新一輪的景氣周期。根據(jù)QYResearch最新調(diào)研報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)2029年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1535億美元，未來(lái)幾年年復(fù)合增長(zhǎng)率CAGR為9.8%。

如今，本土半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)逐步走向成熟，創(chuàng)新能力進(jìn)一步提高，同時(shí)，受益于貿(mào)易糾紛下國(guó)產(chǎn)替代加速，近年來(lái)我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)發(fā)展迅猛，市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。2011至2022年，中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額增長(zhǎng)246.2億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 20.45%。自2020年以來(lái)，連續(xù)三年成為全球半導(dǎo)體設(shè)備第一大市場(chǎng)。

短期而言，盡管半導(dǎo)體行業(yè)會(huì)受到行業(yè)周期波動(dòng)、宏觀經(jīng)濟(jì)、地緣政治等因素影響，但長(zhǎng)期來(lái)看，半導(dǎo)體行業(yè)將會(huì)保持旺盛生命力，保持向好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，作為產(chǎn)業(yè)鏈上游的半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模也會(huì)不斷擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)設(shè)備企業(yè)也將因此而受益。

近年來(lái)，伴隨著國(guó)家政策、資本的助力，以及國(guó)產(chǎn)替代提供的機(jī)遇窗口期，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中涌現(xiàn)出一批優(yōu)質(zhì)設(shè)備企業(yè)，如中微半導(dǎo)體、芯源微、盛美半導(dǎo)體等，憑借在細(xì)分領(lǐng)域的突破和創(chuàng)新，不斷突破卡脖子難題，也借助資本市場(chǎng)，取得了較好的業(yè)績(jī)發(fā)展。

深耕溫控領(lǐng)域：整體技術(shù)達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平

京儀裝備成立于2016年，作為裝備業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，憑借產(chǎn)品性能優(yōu)勢(shì)、國(guó)產(chǎn)化優(yōu)勢(shì)、突出的服務(wù)能力、交期和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，逐步在市場(chǎng)收獲業(yè)績(jī)與口碑，奠定了國(guó)內(nèi)行業(yè)龍頭的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

京儀裝備的主要產(chǎn)品包括半導(dǎo)體專(zhuān)用溫控設(shè)備、半導(dǎo)體專(zhuān)用工藝廢氣處理設(shè)備和晶圓傳片設(shè)備等。根據(jù)QY Research數(shù)據(jù)，2022年度京儀裝備在半導(dǎo)體專(zhuān)用溫控設(shè)備國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率排名第一，半導(dǎo)體專(zhuān)用工藝廢氣處理設(shè)備國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率排名第四，也是相關(guān)領(lǐng)域大規(guī)模裝機(jī)應(yīng)用的廠商中唯一一家國(guó)內(nèi)廠商。

溫度是晶圓制造過(guò)程中的重要工藝參數(shù)，半導(dǎo)體專(zhuān)用溫控設(shè)備主要用于處理工藝制程中的溫度參數(shù)，以確保晶圓制造各環(huán)節(jié)工藝制程能夠達(dá)到特定控溫要求。該技術(shù)的挑戰(zhàn)主要在于半導(dǎo)體制程所需溫度區(qū)間大、溫控精度高、負(fù)載變化劇烈且溫度切換之間有嚴(yán)苛的溫度曲線要求，且需要根據(jù)工藝制程溫度區(qū)間、溫控精度、負(fù)載變化、溫控曲線等核心技術(shù)指標(biāo)需求定制化設(shè)計(jì)產(chǎn)品、研發(fā)控制算法、設(shè)計(jì)選型特殊材料及零部件。

針對(duì)上述技術(shù)難點(diǎn)，京儀裝備通過(guò)對(duì)產(chǎn)品整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，采用兩級(jí)復(fù)疊系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并結(jié)合大量晶圓制造產(chǎn)線的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到了-70℃的超低溫要求，同時(shí)兼容超過(guò) 100℃的高低溫寬溫區(qū)運(yùn)行。同時(shí)，結(jié)合對(duì)工藝制程所需溫度及負(fù)載的預(yù)判，公司采用預(yù)冷、 預(yù)熱及多級(jí)控溫等控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)切換或混合控溫的控制要求，并通過(guò)專(zhuān)家算法的處理達(dá)到精準(zhǔn)控溫要求，公司產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)〒0.05℃~〒0.2℃的空載控制精度及〒 0.5℃~〒1.0℃的帶載控制精度。通過(guò)更新迭代控制算法，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)批量應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，京儀裝備持續(xù)調(diào)整溫控曲線，滿足半導(dǎo)體工藝制程負(fù)載劇烈變化的溫度曲線要求。

目前，在溫控領(lǐng)設(shè)備方面，京儀裝備已形成制冷控制技術(shù)、半導(dǎo)體溫控裝置精密控溫技術(shù)、半導(dǎo)體溫控裝置節(jié)能技術(shù)三項(xiàng)核心技術(shù)，并先后推出 Y 系列、V 系列、C 系列等迭代產(chǎn)品，以上產(chǎn)品在溫控范圍、溫控精度、冷卻能力、通道數(shù)量等核心功能指標(biāo)上與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比無(wú)明顯差異。經(jīng)過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，京儀裝備的溫控設(shè)備整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中寬溫區(qū)溫度控制精度處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

工藝廢氣處理：五項(xiàng)核心技術(shù)傍身

半導(dǎo)體專(zhuān)用工藝廢氣處理設(shè)備可用于處理半導(dǎo)體制程產(chǎn)生的工藝廢氣。傳統(tǒng)模式下，半導(dǎo)體制程的工藝廢氣通過(guò)管路直接排放到廠務(wù)中央處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，可能引發(fā)管路腐蝕泄漏、爆炸等安全事故。因此，半導(dǎo)體制造產(chǎn)線引入專(zhuān)用廢氣處理設(shè)備并與工藝設(shè)備相連的排氣系統(tǒng)連接，處理半導(dǎo)體制程產(chǎn)生的工藝廢氣。

半導(dǎo)體專(zhuān)用工藝廢氣處理設(shè)備設(shè)計(jì)及調(diào)試難點(diǎn)包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的定制化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)流場(chǎng)溫度場(chǎng)的設(shè)計(jì)、粉塵控制設(shè)計(jì)、耐腐蝕材質(zhì)的設(shè)計(jì)選型、控制算法研發(fā)等。

半導(dǎo)體專(zhuān)用工藝廢氣處理設(shè)備體積小、設(shè)備集成度高，因此在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要考慮設(shè)備系統(tǒng)的流場(chǎng)與溫度場(chǎng)的分布、系統(tǒng)熱量的平衡、反應(yīng)溫度的控制，同時(shí)還要考慮設(shè)備使用及維護(hù)的方便性、可操作性，合理設(shè)計(jì)反應(yīng)腔等核心零部件。為適應(yīng)較小的設(shè)備空間，部分零部件需要定制開(kāi)發(fā)，以滿足使用需求。同時(shí)在較小的設(shè)備空間內(nèi)最大化粉塵捕獲率，需要對(duì)粉塵控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，以延長(zhǎng)設(shè)備的維護(hù)周期。 

針對(duì)上述技術(shù)挑戰(zhàn)，京儀裝備根據(jù)廢氣處理量對(duì)腔體尺寸和所需的廢氣處理溫度對(duì)熱源選擇與熱量進(jìn)行計(jì)算，最后完成產(chǎn)品原理設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安全系統(tǒng)的邏輯控制設(shè)計(jì)，從而形成滿足需求的產(chǎn)品。

2018年，京儀裝備進(jìn)入工藝廢氣處理設(shè)備領(lǐng)域，目前已形成低溫等離子廢氣處理技術(shù)、新型材料防腐及密封技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)算法及原理、半導(dǎo)體廢氣處理純氧燃燒技術(shù)、Harsh工藝除塵技術(shù)五項(xiàng)核心技術(shù)，先后研發(fā)推出覆蓋燃燒水洗式、等離子水洗、電熱水洗式三類(lèi)處理方式產(chǎn)品，類(lèi)型覆蓋單腔和雙腔，廢氣處理量覆蓋 400slm~1600slm，廢氣處理效率達(dá)到 99%以上，產(chǎn)品關(guān)鍵性能參數(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，國(guó)際先進(jìn)水平，改變了該領(lǐng)域此前一直由國(guó)外廠商主導(dǎo)的局面，同時(shí)成為半導(dǎo)體專(zhuān)用工藝廢氣處理設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)主要的國(guó)內(nèi)廠商。

據(jù)了解，公司半導(dǎo)體專(zhuān)用工藝廢氣處理設(shè)備產(chǎn)品可用于 90nm 到 28nm 邏輯芯片以及 64 層到 192 層 3D NAND 等存儲(chǔ)芯片制造中若干關(guān)鍵步驟的大規(guī)模量產(chǎn)。目前，京儀裝備已與長(zhǎng)江存儲(chǔ)、中芯國(guó)際、華虹集團(tuán)、大連英特爾、廣州粵芯、長(zhǎng)鑫科技等行業(yè)知名半導(dǎo)體制造企業(yè)建立合作關(guān)系，公司半導(dǎo)體專(zhuān)用工藝廢氣處理設(shè)備已在上述集成電路制造商完成批量驗(yàn)證交付。

加碼智能制造：自主創(chuàng)新打破壟斷

隨著半導(dǎo)體工藝制程先進(jìn)程度的持續(xù)提升，市場(chǎng)對(duì)晶圓的潔凈度控制要求不斷提高。同時(shí)，近年來(lái)受人力成本不斷升高、智能工廠建設(shè)等因素的推動(dòng)，半導(dǎo)體產(chǎn)線的智能化程度也在不斷提升。

晶圓傳片設(shè)備主要由潔凈大氣機(jī)械手、晶圓載物臺(tái)、晶圓對(duì)準(zhǔn)器、視覺(jué)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、空氣過(guò)濾器組成，能夠?yàn)榫A在不同工藝環(huán)節(jié)間流轉(zhuǎn)提供一個(gè)高潔凈度空間。該設(shè)備用于使晶圓下線、傳片、翻片、倒片、出廠過(guò)程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化運(yùn)行，可以顯著提升晶圓制造的效率和良率。

據(jù)了解，晶圓傳片設(shè)備主要技術(shù)難點(diǎn)在于晶圓傳送技術(shù)及潔凈空間設(shè)計(jì)。晶圓傳送方式之一微晶背接觸傳送技術(shù)長(zhǎng)期由瑞斯福、平田等國(guó)外公司掌握，該技術(shù)難點(diǎn)在于確保機(jī)械手指與晶圓接觸面積小于 3 平方毫米情況下同時(shí)需達(dá)到與傳統(tǒng)真空方式相比相同甚至更高摩擦力，控制算法的主要難點(diǎn)在于算法需要適應(yīng)微晶背接觸技術(shù)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要平穩(wěn)的運(yùn)行，才能保證晶圓在傳輸過(guò)程中不會(huì)因振動(dòng)等因素產(chǎn)生滑動(dòng)，通過(guò)對(duì)晶圓運(yùn)行軌跡的優(yōu)化，可以達(dá)到降低運(yùn)行過(guò)程中的最大加速度，控制晶圓需要的摩擦力處于最低水平。

京儀裝備2018年（待確認(rèn)）進(jìn)入晶圓傳片設(shè)備領(lǐng)域，逐步研發(fā)開(kāi)發(fā)出三代晶圓傳片設(shè)備，并從研發(fā)實(shí)驗(yàn)階段逐步進(jìn)入量產(chǎn)。

據(jù)了解，京儀裝備自主研發(fā)的微晶背接觸傳送技術(shù)不僅在晶圓傳送過(guò)程中達(dá)到無(wú)相對(duì)位移，還在機(jī)械手和晶圓脫離時(shí)具有足夠小的脫離力，讓晶圓不會(huì)在脫離時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，WPH達(dá)到 330，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

京儀裝備的晶圓傳片設(shè)備分為直線型和回轉(zhuǎn)型，分別采用單臂機(jī)械手和雙臂機(jī)械手設(shè)計(jì)，已形成半導(dǎo)體晶圓傳控技術(shù)、晶圓翻片技術(shù)、X-θ自動(dòng)尋心算法、微晶背接觸傳控技術(shù)、晶圓區(qū)域檢測(cè)技術(shù)五項(xiàng)核心技術(shù)。經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)定，其晶圓傳片設(shè)備整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

目前，京儀裝備的晶圓傳片設(shè)備已實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)江存儲(chǔ)、中芯國(guó)際、華虹集團(tuán)等集成電路制造商的產(chǎn)品驗(yàn)證交付，主要用于 90nm 到 28nm 邏輯芯片的晶圓下線、傳片、翻片、倒片、出廠等流程。

七年一劍：京儀裝備做對(duì)了什么？

成立七年以來(lái)，京儀裝備開(kāi)拓進(jìn)取，銳意創(chuàng)新，走出了一條扎實(shí)的發(fā)展之路。

總結(jié)而言，筆者認(rèn)為，有如下幾方面原因和優(yōu)勢(shì)。

一是持續(xù)構(gòu)建產(chǎn)品技術(shù)核心競(jìng)爭(zhēng)力。自成立以來(lái)，京儀裝備一直在半導(dǎo)體專(zhuān)用設(shè)備領(lǐng)域精耕細(xì)作，在相關(guān)領(lǐng)域多年來(lái)遭遇海外企業(yè)壟斷，技術(shù)卡脖子的情況下，敢于啃“硬骨頭”做開(kāi)路先鋒。

多年來(lái)，京儀裝備高度重視研發(fā)創(chuàng)新，堅(jiān)持自主研發(fā)，不斷加大研發(fā)投入，持續(xù)跟進(jìn)最新技術(shù)，保持核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)。近三年來(lái)研發(fā)占比行業(yè)領(lǐng)先，截至 2023 年 8 月 31 日，公司應(yīng)用于主營(yíng)業(yè)務(wù)的發(fā)明專(zhuān)利 83 項(xiàng)，研發(fā)創(chuàng)新成果顯著。

同時(shí)，京儀裝備通過(guò)和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體專(zhuān)用設(shè)備制造廠商形成了密切的合作，在實(shí)驗(yàn)室階段就前沿制程工藝對(duì)接需求并相應(yīng)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證新產(chǎn)品，保證公司產(chǎn)品適配工藝設(shè)備最新版本，從而持續(xù)保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

經(jīng)過(guò)多年的產(chǎn)品研發(fā)和迭代，主要半導(dǎo)體專(zhuān)用設(shè)備已覆蓋了市場(chǎng)主流產(chǎn)品類(lèi)型，并根據(jù)最新技術(shù)發(fā)展方向拓展了多種新型號(hào)，可持續(xù)滿足客戶的多樣化需求。

二是持續(xù)構(gòu)建服務(wù)能力。本土半導(dǎo)體設(shè)備公司的優(yōu)勢(shì)在于快速響應(yīng)和服務(wù)，自公司成立以來(lái)，京儀裝備一直高度重視客戶服務(wù)工作，在主要客戶所在地建立了本土化的服務(wù)團(tuán)隊(duì)。此外，憑借高效的組織效率和產(chǎn)品交期，公司可快速響應(yīng)客戶的設(shè)備需求，在行業(yè)樹(shù)立起良好的信譽(yù)和口碑。

三是在大批量裝機(jī)經(jīng)驗(yàn)中構(gòu)筑起先發(fā)優(yōu)勢(shì)。目前，京儀裝備自主研發(fā)的半導(dǎo)體專(zhuān)用設(shè)備已成功進(jìn)入長(zhǎng)江存儲(chǔ)、中芯國(guó)際、華虹集團(tuán)、大連英特爾、廣州粵芯、睿力集成等行業(yè)知名半導(dǎo)體制造企業(yè)，與頭部客戶建立了良好的合作關(guān)系，積攢了豐富的先進(jìn)制程經(jīng)驗(yàn)，是國(guó)內(nèi)唯一具備邏輯、存儲(chǔ)、不同制程類(lèi)型產(chǎn)線大批量裝機(jī)經(jīng)驗(yàn)的供應(yīng)商。頭部客戶產(chǎn)能規(guī)模大，工藝制程技術(shù)先進(jìn)，有較強(qiáng)的示范效應(yīng)，多年的合作使其能夠與客戶工作團(tuán)隊(duì)對(duì)接順暢緊密，及時(shí)跟進(jìn)客戶最新工藝制程的要求并積極研發(fā)產(chǎn)品提供解決方案。

四是把握住發(fā)展窗口期。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在市場(chǎng)需求以及國(guó)產(chǎn)替代浪潮推動(dòng)下，晶圓代工、存儲(chǔ)廠商積極擴(kuò)產(chǎn)，也給半導(dǎo)體設(shè)備廠商提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。京儀裝備的主要客戶如中芯國(guó)際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)等都在此階段實(shí)現(xiàn)了大踏步的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了工藝的快速提升。因此，京儀裝備把握住了客戶產(chǎn)能快速擴(kuò)大和工藝迅速迭代的窗口期，在產(chǎn)線不斷驗(yàn)證、 優(yōu)化過(guò)程中通過(guò)與客戶的聯(lián)合研發(fā)，積累和掌握了最先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

長(zhǎng)期來(lái)看，半導(dǎo)體行業(yè)仍保持旺盛的生命周期，行業(yè)景氣度持續(xù)向好。伴隨消費(fèi)市場(chǎng)的回溫，未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)主要代工廠商持續(xù)的技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)能擴(kuò)張策略，將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段，而本土半導(dǎo)體設(shè)備廠商也將因此而受益。