机械行业：刻蚀设备，国产崛起可期待，工艺进步促需求-20190225-长江证券-35页_3mb

刻蚀设备：国产崛起可期待，工艺进步促需求

核心内容

刻蚀设备是半导体制造中的核心工艺设备之一，主要用于将光刻胶上的图形转移到晶圆上的薄膜材料上。它与薄膜沉积、光刻共同构成半导体制造的三大核心工艺。

主要观点

• 刻蚀设备在晶圆制造设备中占比约24%，近年来超过光刻设备，成为主流设备。
• 全球刻蚀设备市场由Lam、应用材料和东京电子三家巨头主导，Lam占据约50%市场份额，其余两家各占约20%。
• 2019年全球刻蚀设备市场规模约116亿美元，2020年增长至约140亿美元。
• 中国大陆刻蚀设备市场预计2019年为24.3亿美元，2020年为33.1亿美元，市场潜力巨大。
• 国产刻蚀设备已在部分领域（如介质刻蚀、TSV）具备一定竞争力，但仍需在技术、研发和业务布局上进一步提升。

关键信息

刻蚀设备主要指标

刻蚀设备分类及原理

• 湿法刻蚀：使用化学试剂进行腐蚀，适用于工艺尺寸较大的刻蚀，或用于干法刻蚀后的清洗。
• 干法刻蚀：主流刻蚀方式，使用等离子体进行刻蚀，分为物理刻蚀、化学刻蚀和物理化学混合刻蚀。
  • CCP刻蚀机：电容耦合，适用于硬材料和高深宽比的刻蚀，如介质通孔刻蚀。
  • ICP刻蚀机：电感耦合，适用于软材料和精细刻蚀，如栅极硅刻蚀。
  • 双频电源CCP刻蚀机：可改善CCP刻蚀不能单独控制等离子体浓度和能量的问题。
  • ECP刻蚀机：可视为ICP的一种，用于特定应用场景。

刻蚀设备应用场景

刻蚀设备需求趋势

• 晶圆处理量：决定半导体设备整体需求。
• 工艺进步：随着芯片结构3D化、多重曝光等工艺的发展，刻蚀设备在产线中的价值占比不断提升。
• 3D NAND工艺：对刻蚀和薄膜沉积工艺要求更高，刻蚀设备投资占比达50%以上。
• 多重曝光工艺：在22nm及以下制程中广泛应用，增加了刻蚀步骤，提升了刻蚀设备需求。

国外刻蚀设备公司概况

国外龙头公司的竞争优势

• 技术覆盖广泛：Lam、应用材料和东京电子等公司可覆盖硅、介质和金属的刻蚀。
• 持续研发：常年保持高研发投入，保持技术领先。
• 业务布局全面：涉及多个制造环节，形成完整的设备解决方案。

风险提示

1. 国产刻蚀设备研发进度不达预期。
2. 国内晶圆厂建设进度不达预期。

评级说明

• 行业评级：看好、中性、看淡。
• 公司评级：买入、增持、中性、减持、无投资评级。
• 相关证券市场代表性指数：A股以沪深300为基准，新三板以三板成指或三板做市指数为基准，香港市场以恒生指数为基准。

总结

刻蚀设备作为半导体制造的核心工艺设备，其市场由Lam、应用材料和东京电子三大巨头主导，占据了全球主要市场份额。随着国内晶圆厂制程工艺的提升，以及3D NAND等先进工艺的推动，刻蚀设备需求持续增长。尽管国产刻蚀设备在部分领域已具备一定竞争力，但在高端工艺（如ICP硅刻蚀）上仍需进一步突破。持续的研发投入是维持设备公司竞争力的关键，同时通过并购拓展业务布局也是增强竞争力的重要手段。未来，随着国内半导体产业的快速发展，国产刻蚀设备有望实现更大的突破和市场份额提升。