深度报告-20221109-财通证券-刻蚀设备行业报告_精雕细刻筑产业基石_国产刻蚀机未来可期_74页_6mb

精雕细刻筑产业基石，国产刻蚀机未来可期

核心内容概述

刻蚀设备是仅次于光刻机的半导体制造关键设备，其采购开支占半导体设备采购总额的20%以上。随着集成电路技术向3D叠堆、多层化、微缩化方向发展，刻蚀设备在制造流程中的使用量和重要性持续上升。全球刻蚀设备市场在2021年达到199.2亿美元，预计2022年将增长至242亿美元。当前，全球市场由海外三巨头（泛林集团、东京电子、应用材料）主导，占据了91%的市场份额，国内企业在刻蚀设备领域仍处于起步阶段，但随着晶圆厂扩产和海外供应链不稳定性增加，国产替代空间广阔。

主要观点

• 技术壁垒高：刻蚀设备涉及多个复杂子系统和工艺技术，对设备的制造精度、工艺指标和材料选择要求极高，因此行业门槛较高。
• 工艺复杂多样：刻蚀技术分为湿法和干法，干法刻蚀因高精度、高效率成为主流。根据刻蚀材料和工艺需求，分为硅刻蚀、金属刻蚀、介质刻蚀，分别对应不同的应用场景和工艺要求。
• 市场潜力大：随着5nm及以下逻辑芯片制造、3D NAND和DRAM等存储器制造的推动，刻蚀设备需求持续增长，国内企业具备替代潜力。
• 国产化率低：国内半导体零部件国产化率仅为25%，其中高价值部件如反应腔、射频电源等仍依赖进口，存在供应链风险。
• 投资建议：建议关注北方华创、中微公司、屹唐股份等刻蚀设备企业，以及富创精密、江丰电子、新莱应材、英杰电气、国力股份、新松机器人、华卓精科等上游零部件企业。

关键信息

刻蚀设备的重要性

• 刻蚀是集成电路制造中的关键工艺，用于将光刻掩膜上的图形转移到晶圆表面，是光刻和薄膜沉积之外的三大核心工艺之一。
• 刻蚀设备在晶圆制造中占据重要地位，其工艺指标如刻蚀速率、剖面控制、选择比、均匀性等，直接影响芯片良率和产能。

刻蚀技术分类

• 湿法刻蚀：适用于回刻蚀、特殊材料层去除和清洗，但受限于线宽控制和方向性问题。
• 干法刻蚀：分为等离子刻蚀、反应离子刻蚀（RIE）和离子束刻蚀，适用于更精细的刻蚀需求。
  • CCP刻蚀：适用于介质刻蚀，工艺相对简单，但刻蚀速率较慢。
  • ICP刻蚀：适用于硅和金属刻蚀，能实现高各向异性刻蚀和良好的选择比。

刻蚀工艺指标

• 刻蚀速率：影响生产效率，需尽可能提高。
• 刻蚀剖面：包括各向同性和各向异性，对图形精度影响大。
• 刻蚀偏差：指刻蚀后线宽变化，需严格控制。
• 选择比：指刻蚀材料与掩膜材料的刻蚀速率比，是保证刻蚀精度和良率的关键。
• 均匀性：要求刻蚀在晶圆表面和不同晶圆之间保持一致。
• 残留物和污染控制：需避免聚合物残留和颗粒污染，影响芯片性能和良率。

刻蚀设备市场趋势

• 全球刻蚀设备市场规模持续增长，2022年预计达到242亿美元。
• 3D NAND制造对刻蚀设备依赖显著增加，其刻蚀设备开支占比从2D NAND的15%上升至3D NAND的50%以上。
• 5nm逻辑芯片制造刻蚀步骤增加至160次，推动刻蚀设备需求。

国内刻蚀设备与零部件发展

• 国内刻蚀设备市场主要由海外企业占据，但随着技术进步和国产替代需求增强，国内企业如北方华创、中微公司、屹唐股份等已取得进展。
• 刻蚀设备上游零部件国产化率低，存在较大提升空间，建议关注富创精密、江丰电子、新莱应材、英杰电气、国力股份、新松机器人、华卓精科等企业。

重点公司投资建议

代码	公司名称	总市值（亿元）	收盘价（11.08）	投资评级
002371	北方华创	1365.81	258.46	增持
688012	中微公司	671.70	109.00	增持
688409	富创精密	293.13	140.22	增持
300260	新莱应材	227.69	100.50	未覆盖
300666	江丰电子	219.62	85.80	未覆盖
300820	英杰电气	162.98	113.48	未覆盖
688103	国力股份	71.97	75.45	增持
300024	新松机器人	148.05	9.55	未覆盖

风险提示

• 全球半导体市场进入下行周期，晶圆厂资本开支可能减少。
• 海外贸易保护主义可能影响国内晶圆厂的扩产进度。
• 设备和零部件企业研发进展可能不及预期，影响市场竞争力。