20180926-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_55页_3mb

半导体刻蚀设备行业深度报告总结

核心内容概述

刻蚀设备是半导体制造中不可或缺的关键环节，与光刻和薄膜沉积并列为三大核心工艺。随着芯片制造工艺的不断演进，刻蚀技术也经历了从湿法刻蚀向干法刻蚀的转变，其中干法刻蚀因其高精度、高均匀性和良好的方向性成为主流。当前，干法刻蚀市场占比高达90%，且随着制程推进，刻蚀难度和需求持续增加。

主要观点

• 技术发展趋势：干法刻蚀技术不断演进，反应离子刻蚀（RIE）是当前重点发展方向，原子层刻蚀（ALE）作为未来之星，具有精密控制材料去除量的优势。
• 市场需求增长：受益于国内半导体建厂潮及3D NAND、FinFET等结构创新，刻蚀设备市场空间巨大，预计2017-2025年全球市场销售额CAGR为6.8%。
• 国产化潜力：国内刻蚀设备厂商如北方华创和中微半导体在技术上紧追国际水平，具备一定竞争力，国产化率目前不足20%，但未来增长空间广阔。
• 设备需求结构：刻蚀设备在晶圆制造设备中占比约80%，其中光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备占晶圆制造设备投资的50%-70%。

关键信息

刻蚀设备的重要性

• 刻蚀是将光刻定义的图形转移到晶圆上的关键步骤，其技术高低直接影响芯片制程和性能。
• 在IC制造中，刻蚀、光刻和薄膜沉积是三个最重要的环节，其中刻蚀设备成本仅次于光刻设备，占晶圆制造设备投资的约15%-20%。

干法刻蚀技术分类与优势

• 干法刻蚀分为金属刻蚀、介质刻蚀和硅刻蚀，其中硅刻蚀难度最大，选择比要求达到150:1以上。
• **反应离子刻蚀（RIE）**是当前主流技术，结合了物理和化学效应，具有高刻蚀速率和良好的选择性。
• **原子层刻蚀（ALE）**是一种高精度刻蚀技术，通过“改性-去除”两步循环，实现原子级控制。

国内刻蚀设备市场现状

• 国内刻蚀设备市场面临进口替代压力，目前国产设备占有率不足20%，但随着国内厂商技术进步，有望提升。
• 北方华创已进入中芯国际产线，并在东南亚市场有所突破；中微半导体在介质刻蚀领域表现突出，7nm制程已实现量产，5nm正在研发。

国内建厂潮带动市场需求

• 2017-2020年，全球新增62条半导体生产线，其中26条位于中国大陆，占比达42%。
• 2018年，国内在建产线预计拉动约20亿美元的刻蚀设备需求，未来随着国产化率提升，市场潜力巨大。

制造工艺推动刻蚀设备需求

• Multiple Patterning技术：如LELE、LELELE和SAMP技术，增加了刻蚀次数和难度，推动刻蚀设备更新。
• 双大马士革工艺：基于金属硬掩模的双大马士革工艺对刻蚀设备提出了更高要求，尤其在低k值介质和高深宽比结构上。
• 浅槽隔离（STI）技术：要求高精度刻蚀，以确保沟槽形状和电学性能，推动硅刻蚀设备发展。
• 高深宽比刻蚀（HAR）：随着制程微缩，HAR结构需求增加，刻蚀设备面临更高挑战。

未来展望

• 技术发展：随着先进制程和复杂结构的出现，刻蚀设备将不断演进，ALE等新技术的应用将成为趋势。
• 市场增长：全球刻蚀设备市场预计持续增长，国内厂商在政策支持和市场机遇下有望实现快速发展。
• 国产替代：国内厂商在技术和服务上具备优势，进口替代速度加快，国产设备市场份额有望提升。

风险提示

• 进口替代速度不及预期。
• 国内建厂进程不及预期。

标的推荐

• 北方华创（002371.SZ）：深耕硅刻蚀，14nm制程已进入验证阶段，8英寸高密度等离子硅刻蚀机已进入中芯国际产线。
• 中微半导体：深耕介质刻蚀设备，7nm制程已实现量产，5nm正在研发，具备较强竞争力。

总结

刻蚀设备市场受益于国内建厂潮、3D NAND、FinFET等技术发展，呈现快速增长趋势。干法刻蚀技术成为主流，特别是反应离子刻蚀和原子层刻蚀技术的不断演进，推动了设备的升级和需求的增长。国内厂商在技术和服务上具有优势，有望实现进口替代，提升市场份额。未来，随着制造工艺的复杂化和结构创新，刻蚀设备市场将持续扩大，国内企业具备良好的发展机遇。