2018-半导体设备产业深度分析之刻蚀设备篇_刻蚀设备_半导体设备国产化的前沿阵地_33页-4mb

报告摘要

半导体刻蚀设备国产化研究报告总结

核心内容

本报告聚焦于半导体刻蚀设备行业，分析其技术发展、市场格局及国产化趋势。刻蚀作为芯片制造中的关键工艺环节，是复制掩膜图案的重要步骤，干法刻蚀因其良好的各向异性和可控性，已成为主流技术路径。随着半导体产能扩张和国家战略支持，中国大陆刻蚀设备市场前景广阔，预计2018~2020年年均市场空间达331亿元，内资企业贡献约247亿元。本土企业如上海中微半导体和北方华创正通过技术积累和研发投入，逐步实现国产替代。

主要观点

刻蚀技术的重要性：刻蚀是芯片制造中实现介质刻蚀、硅刻蚀和金属刻蚀的关键工艺，尤其在先进制程中发挥重要作用。
技术分类与原理：刻蚀分为干法和湿法，其中干法刻蚀技术更适用于亚微米级加工。高密度等离子体刻蚀是当前主流技术，包括CCP、ICP、ECR等类型。原子层刻蚀（ALE）作为未来发展方向，可实现材料的精准去除。
全球市场格局：全球刻蚀设备市场高度集中，拉姆研究、应用材料和东京电子三大巨头占据约94%的市场份额。其中，拉姆研究占据约55%，应用材料约19%，东京电子约20%。
国产化进展：国内企业如中微半导体和北方华创在技术上取得突破，中微7nm等离子刻蚀机已实现量产，北方华创突破14nm技术，进入主流芯片代工厂。国产化率虽然较低，但正逐步提升。
市场前景：中国大陆半导体设备市场在全球占比不断提升，2018年有望达到113亿美元，2019年预计突破173亿美元，成为全球最大设备市场之一。刻蚀设备作为晶圆制造设备的重要组成部分，预计在2018~2020年占据约14%的晶圆厂投资。

关键信息

行业评级：机械设备行业评级为“增持”。
市场空间：2018~2020年中国大陆刻蚀设备市场空间预计达992亿元，年均331亿元；内资晶圆厂贡献约742亿元，年均247亿元。
技术突破：国内企业通过自主研发和并购，逐步掌握核心技术，推动国产设备进入主流晶圆厂。
风险提示：宏观经济下行、半导体行业周期波动、国内技术突破速度不及预期等。

图表目录（摘要）

图表1：半导体加工的六大区域
图表2：晶圆制造流程所需核心设备及中外代表企业
图表3：干法刻蚀流程示意图
图表4：主要刻蚀参数
图表5：刻蚀分类示意图
图表6：干法刻蚀的物理和化学反应机理
图表7：干法刻蚀的应用
图表8：传统反应离子刻蚀机示意图
图表9：电子回旋加速振荡刻蚀机（ECR）示意图
图表10：电容、电感耦合等离子体刻蚀机（CCP、ICP）示意图
图表11：双等离子体源刻蚀机示意图
图表12：原子层刻蚀（ALE）工艺示意图
图表13：2017年全球前十大半导体设备供应商排名
图表14：1999~2017年全球半导体设备前5大公司市场占有率
图表15：2017年全球半导体设备厂商市场份额
图表16：全球半导体设备企业主要产品分布图
图表17：2017年全球刻蚀设备市场份额分布情况
图表18：2009~2017财年应用材料、拉姆研究、东京电子研发费用及营收占比情况
图表19：刻蚀设备龙头公司收购相关标的情况
图表20：2017年中国大陆进口半导体设备占比
图表21：中国半导体设备代表企业产品分布图
图表22：实现销售的12英寸国产品圆生产关键设备
图表23：2005~2019年全球半导体设备销售规模及增速
图表24：2005~2019年全球半导体设备销售额的地区分布
图表25：2005~2019年中国半导体设备销售额的全球占比
图表26：2011~2019年中国大陆半导体设备销售规模及增速
图表27：2006~2017年全球半导体设备销售额的产品构成
图表28：2017年全球半导体设备销售额的产品构成
图表29：半导体设备市场构成
图表30：晶圆厂建设投资构成
图表31：中国大陆晶圆加工设备市场空间测算
图表32：1987~2017财年拉姆研究净利润和净利润增长率
图表33：1987~2017财年拉姆研究营业总收入与年增长率
图表34：2012~2017财年拉姆研究三大业务出货量占比
图表35：2004-2017财年拉姆研究营收按地区占比情况
图表36：拉姆研究历史上主要刻蚀设备生产发布情况
图表37：拉姆研究采用ALE技术的FLEX系列介质刻蚀产品
图表38：拉姆研究采用ALE技术的KIYO系列介质刻蚀产品
图表39：1987~2017财年应用材料净利润和净利润增长率
图表40：1987~2017财年应用材料营业总收入与年增长率
图表41：2008~2017财年四大业务营收占比
图表42：应用材料2010-2017财年营收分地区占比情况
图表43：应用材料1999-2010年期间刻蚀设备重要技术突破情况
图表44：Applied Producer® 综合一体化平台
图表45：Applied Centris™ Sym3™ 刻蚀系统
图表46：2001-2018财年东京电子营业收入及同比情况
图表47：2001-2018财年东京电子净利润及同比情况
图表48：东京电子2007-2018财年营收占比情况
图表49：东京电子2014-2018财年分地区营收占比情况
图表50：东京电子TactrasTMVigusTM半导体刻蚀系统
图表51：东京电子PICPTM平板显示器刻蚀系统

国产刻蚀设备制造商

中微半导体：已实现7nm等离子刻蚀机量产，技术达到国际先进水平，成为全球领先的刻蚀设备制造商之一。
北方华创：硅刻蚀机已突破14nm技术，进入主流芯片代工厂，产品体系丰富，涵盖多种材料刻蚀。
其他企业：如上海微电子装备、中电科、沈阳拓荆、华海清科、盛美半导体、长川科技、北京华峰、晶盛机电、南京晶升能源等也在不同程度上参与刻蚀设备市场，具备一定技术实力和市场份额。