电子行业：半导体设备系列报告之一全行业框架梳理-210824（31页）.pdf

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1、刻蚀设备1 刻蚀机(三大主设备之二)(1)刻蚀设备分类刻蚀设备按原理分类可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀，湿法刻蚀是指利用溶液的化学反应刻蚀，干法刻蚀则是用气体与等离子体技术对材料进行刻蚀。干法刻蚀是目前主要的刻蚀技术，按照干法刻蚀的等离子体的产生方式的不同，可以分为容性耦合等离子体(CCP)和感性耦合等离子体(ICP)线。按照刻蚀对象的不同，刻蚀设备还可以分为介质刻蚀(2)刻蚀设备市场空间及行业格局2020 年全球刻蚀设备市场规模为 136.9 亿美元，2022 年有望达到 183.9 亿美元。全球刻蚀设备呈现泛林半导体、东京电子和应用材料三家寡头垄断格局。其中泛林半导体技术实力最强，产品覆盖最为

2、全面，占据 46.7%的市场份额;东京电子和应用材料分别占据 26.6%和 16.7%。我国刻蚀设备厂商中微公司和北方华创分别占 1.4%和 0.9%。(3)刻蚀设备行业特点想制造更小关键制程的器件除了提高光刻机精度以外，还可以通过多重刻蚀的方式实现。在 EUV 光刻机商用之前，晶圆制造厂采用多重刻蚀的方式将芯片制程缩小到 7nm，远小于浸没式 DUV 光刻机的最小分辨率，因此过去 10 年间刻蚀机的市场价值占比逐年提升，一度超过光刻机成为市场规模最大的半导体设备。虽然采用 EUV 光刻机可提升先进制程的制造效率，会减少多重刻蚀的使用，刻蚀设备价值占比继续提升的可能性不大，但产线对刻蚀工艺(4

3、)刻蚀设备技术特点CCP 和 ICP的比较：CCP 等离子密度较低，能量较高，可调节性差，更适合硬度较高的介质和金属的刻蚀;ICP 等离子密度高，能量较低，可调节性好，更适合精细度较高的硅刻蚀。当前随着器件精度的提高以及半导体材料的创新，CCP 与 ICP 的应用范围已经不拘泥于介质或硅刻蚀这个笼统分类，实际使用依照需求决定。CCP 和 ICP 刻蚀机在晶圆厂中均有广泛应用，两条技术路线还将长期共存。晶圆厂产线上刻蚀工序有上百道，不同工序可能均需设备的特殊研发，设备在产线上的验证需分工序单独验证，因此刻蚀设备的种类较多。(5)刻蚀设备我国现状中微公司(688012.SH)：刻蚀设备国内领先，以

4、 12 寸前道设备为主。公司以 CCP 技术起步，后扩充到 ICP刻蚀，目前 CCP 和 ICP刻蚀机均有产品达到世界先进水平。2020 年公司超过 4 亿元营收来自台湾地区，设备已经进入台积电的 7nm 和 5nm 产线;在长江存储中标比例超过 20%，已有中标以 CCP 为主。北方华创(002371.SZ)：有 8 英寸和 12 英寸 ICP 刻蚀设备，应用领域覆盖 IC、功率的前道，以及先进封装等。部分产品技术达到一流水平，12 寸 ICP 刻蚀机已经在长江存储等客户通过验证，并批量供货。(6)刻蚀机领域未来关注国内长江存储、长鑫存储、中芯国际等的扩产有望为中微公司和北方华创来的显著业绩增量。北方华创目前主要是国内客户，由于拥有较多 8 英寸设备，可充分受益于国内产线的扩产。中微公司除大陆客户外，还在努力稳固在台积电和联电的供应商地位，有望伴随台积电的先进制程发展。刻蚀设备有望成为我国率先打破垄断的主设备。