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半导体国产替代系列八：刻蚀设备

核心内容

刻蚀设备是半导体制造工艺中的核心设备之一，主要用于去除晶圆表面不需要的材料，以形成所需的电路结构。根据工艺和材料的不同，刻蚀设备可分为湿法刻蚀和干法刻蚀，其中干法刻蚀，尤其是等离子体刻蚀，广泛应用于先进制造工艺。

主要观点

1. 刻蚀设备的重要性

• 刻蚀设备是半导体制造流程中图形化工艺的关键环节，直接影响芯片的电学性能和应用表现。
• 刻蚀设备在晶圆加工环节中占比较高，2017年占晶圆加工设备销售额的24%。
• 在先进制程（如10nm、7nm、5nm）和3D NAND存储技术中，刻蚀设备的需求显著增加，其在3D NAND资本开支中占比高达50%。

2. 刻蚀设备市场空间广阔

• 全球半导体设备市场持续增长，2018年全球半导体设备市场规模达645.3亿美元，其中刻蚀设备市场规模约为120.5亿美元。
• 刻蚀设备市场长期受益于全球半导体需求增长和产能扩张，同时受益于技术演进带来的设备更新需求。

3. 国外厂商主导市场

• 泛林半导体、东京电子和应用材料等国外厂商占据全球刻蚀设备市场94%的份额，其中泛林半导体市场占有率达55%。
• 由于技术门槛高、研发周期长，国内厂商在技术储备和客户认证方面仍需持续突破。

4. 国内刻蚀设备迎来突破

• 国内主要刻蚀设备厂商为中微公司和北方华创，近年来在技术储备和客户认证方面取得显著进展。
• 中微公司在65nm至5nm制程中已实现产业化，并在客户端验证中表现良好。
• 北方华创的硅刻蚀机已在国产12英寸设备中实现批量应用。

关键信息

市场规模

• 2018年全球刻蚀设备市场规模约为120.5亿美元，同比增长56%。
• 中国半导体设备市场占全球比重为20%，未来有望进一步提升。

国内厂商进展

• 中微公司产品覆盖65nm至5nm制程，包括Primo D-RIE、Primo AD-RIE-e等多款设备。
• 北方华创产品涵盖8英寸和12英寸硅刻蚀机，已实现部分设备的产业化和批量应用。

投资建议

• 建议关注中微公司和北方华创，作为国内刻蚀设备领域的领先企业。
• 国内市场在政策、资金和需求驱动下，将迎来密集投资期，刻蚀设备行业前景向好。

风险提示

• 技术更新换代风险。
• 下游投资不及预期风险。
• 专利风险。

相关研究

• 半导体国产替代系列七：技术突破加速，光刻胶有望成为替代主旋律。
• 半导体国产替代系列六：供需共振，国产半导体设备再启航。

国内晶圆厂投资情况

• 中国内地在建晶圆厂共22座，总投资金额巨大，其中12英寸晶圆厂占主导地位。
• 晶圆厂设备采购周期通常为投产前1年和投产后1年，带来大量设备需求。

海外可比公司估值情况

重要数据

• 2018年全球半导体销售额：4687.8亿美元，同比增长13.7%。
• 中国半导体设备市场占比：2018年占全球20%，未来增长空间大。
• 中国半导体设备市场结构：晶圆加工环节占设备投资的80%，刻蚀设备在其中占比最高。

总结

刻蚀设备作为半导体制造的关键环节，其市场空间广阔，受益于全球半导体需求增长、先进制程演进和存储技术升级。当前，国外厂商占据主导地位，但国内厂商如中微公司和北方华创在技术突破和市场拓展方面取得显著进展，成为国产替代的先锋。随着政策、资金和市场需求的推动，国内刻蚀设备行业有望迎来快速发展，相关企业具备较大的投资价值。