半导体刻蚀设备行业深度报告：多轮驱动刻蚀市场，大陆厂商崛起可期-180926_55页_3mb

半导体刻蚀设备行业深度报告总结

核心内容

半导体刻蚀设备是集成电路制造中的关键设备之一，与光刻和薄膜沉积并列为IC制造的三大核心环节。随着芯片制造工艺的不断演进，尤其是3D NAND和FinFET等新技术的引入，刻蚀设备市场需求持续增长。干法刻蚀已成为主流，其优势在于高精度、高选择比和高各向异性，能够满足先进制程对图形转移的需求。未来，原子层刻蚀（ALE）技术有望成为刻蚀领域的未来之星。

主要观点

• 干法刻蚀主导市场：干法刻蚀在当前市场中占比高达90%，是未来技术发展的主要方向。
• 硅刻蚀难度最大：硅刻蚀是晶体管层刻蚀，要求高选择比（150:1以上）和高深宽比（如14nm以下达到30:1以上），难度远高于介质和金属刻蚀。
• 市场增长显著：全球刻蚀设备市场在2016年为78亿美元，预计2017-2025年CAGR为6.8%。随着国内建厂潮，预计国内刻蚀设备需求将达20亿美元，国产化率尚低，但提升空间巨大。
• 技术演进推动需求：随着制程微缩和结构复杂化，如Multiple Patterning、双大马士革工艺、STI技术等，刻蚀设备面临更高要求，推动设备迭代和市场增长。
• 国内厂商崛起可期：北方华创和中微半导体等国内企业已进入市场，并在部分领域取得突破，如北方华创在14nm制程进入验证阶段，中微半导体在7nm制程实现量产，具备良好的发展潜力。

关键信息

刻蚀设备的重要性

• 刻蚀设备是晶圆制造中不可或缺的环节，其在设备投资中占比高达50%-70%。
• 在先进制程中，刻蚀设备对芯片性能和良率有决定性影响，尤其是在3D NAND、FinFET等结构中，需求不断上升。

干法刻蚀技术

• 干法刻蚀包括ICP、CCP和TCP等技术，其中ICP因高密度和高均匀性成为主流。
• 反应离子刻蚀（RIE）是当前重点发展方向，结合了物理和化学效应，具有高刻蚀速率和良好选择性。
• ALE技术能够实现原子级的刻蚀控制，是未来刻蚀技术的重要方向。

国内市场需求

• 2017-2020年全球新增半导体生产线中，中国占比达42%，成为主要受益者。
• 预计国内在建产线将带来约118.16亿美元的刻蚀设备市场需求，国产化率目前不足20%，未来有望提升至17%。

国内企业进展

• 北方华创：主攻硅刻蚀和金属刻蚀，14nm制程已进入验证阶段，8英寸高密度等离子硅刻蚀机进入中芯国际产线，深硅刻蚀机进入东南亚市场。
• 中微半导体：深耕介质刻蚀，7nm制程已实现量产，进入台积电产线，5nm制程正在研发，电容型介质刻蚀设备进入全球前三，硅通孔刻蚀设备国内市占率超50%。

风险提示

• 进口替代速度不及预期。
• 国内建厂进程不及预期。

结构创新与市场需求

DRAM

• DRAM制程不断微缩，推动Multiple Patterning和HAR刻蚀需求。
• 刻蚀步骤从3-4次增加至35-45次，深宽比从50:1提升至80:1甚至150:1。
• 2017年DRAM制程占比达75%，预计2020年占比将接近90%。

3D NAND

• 3D NAND层数不断增加，从32层到64层，未来有望突破百层。
• 刻蚀设备在3D NAND制造中占比将从15%提升至50%，推动HAR结构刻蚀需求。

Logic/Foundry

• Logic/Foundry制程小型化和结构复杂化，推动Multiple Patterning和互连工艺发展。
• 刻蚀步骤增加，对设备的性能和精度要求更高。

市场趋势与建议

• 全球市场：预计2017-2025年CAGR为6.8%，市场空间巨大。
• 国内发展：受益于建厂潮和政策支持，国内刻蚀设备市场发展潜力巨大。
• 投资建议：推荐关注以硅刻蚀为主的北方华创，其在技术、市场拓展和产品性能方面表现突出，具备进口替代潜力。

结论

半导体刻蚀设备市场将保持快速增长，国内厂商在技术进步和市场拓展方面表现积极，具备实现进口替代的潜力。随着3D NAND、FinFET等新技术的推动，刻蚀设备需求将持续上升，为国内企业带来广阔的发展空间。