1 行業(yè)增長：技術(shù)周期不國產(chǎn)替代雙驅(qū)動

全球市場規(guī)模： 155億美元空間

2009年全球刻蝕設(shè)備市場規(guī)模為 24億美元，2019年全球刻蝕市場規(guī)模達(dá)到 115億美元，復(fù)合 年增長率近19%。受終端應(yīng)用市場蓬勃發(fā)展 、及半導(dǎo)體制造技術(shù)升級驅(qū)動 ，根據(jù)SEMI預(yù)測， 預(yù)計到2025年，全球刻蝕設(shè)備市場規(guī)模將增長至 155億美元，CAGR約為5%。

晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)，緊鑼密鼓

全球來看，新一輪庫存 周期下，頭部晶圓廠 (包 括IDM)均在緊鑼密鼓推 進(jìn)產(chǎn)能擴(kuò)展。 大陸地區(qū)來看，根據(jù)集微咨詢數(shù)據(jù)，目前大陸 地區(qū)現(xiàn)有晶圓產(chǎn)能折合 8 吋約 162 萬片/月， 而總規(guī)劃產(chǎn)能為 462 萬 片/月，潛在擴(kuò)產(chǎn) 300 萬片/月。從 21 年 預(yù)計新增產(chǎn)能64 萬片/ 月來看，未來幾年晶圓 廠擴(kuò)產(chǎn)將持續(xù)活躍。 國際頭部廠商擴(kuò)產(chǎn)主要聚焦12英寸；制程上， 目前28納米產(chǎn)能較為短缺，中芯國際擴(kuò)產(chǎn)主要聚焦28納米以上產(chǎn)能； 臺積電南京廠也將進(jìn)一 步擴(kuò)建2萬片12英寸28 納米及以上產(chǎn)線。

資本支出波動性降低

半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展遵循螺旋式上升規(guī)律 ，放緩或回落后又會重新經(jīng)歷一次更強(qiáng)勁的復(fù)蘇 。 隨著半導(dǎo)體行業(yè)日趨成熟，終端應(yīng)用滲透越來越廣泛，特別是集成電路和微觀器件品類越來越豐富，下游晶圓廠的資本性支出的波動和行業(yè)周期性有望陳低 。

技術(shù)變革驅(qū)動，10年技術(shù)周期

全球半導(dǎo)體行業(yè)將繼續(xù)增長。預(yù)計未來五年半導(dǎo)體行業(yè)市場銷售規(guī)模將保持增長趨勢 ，擴(kuò)張 至6000億美元以上。根據(jù)Gartner預(yù)測，2025年半導(dǎo)體市場規(guī)模將達(dá) 6500億美元左右 。 全球半導(dǎo)體行業(yè)資本開支繼續(xù)維持高位。根據(jù)Gartner，未來五年半導(dǎo)體行業(yè)資本開支依舊保持較高水平的穩(wěn)定狀態(tài)，在1400億美元上下。

2 行業(yè)版圖：介質(zhì)刻蝕與硅刻蝕平分江山

刻蝕是使用化學(xué)或者物理方法有選擇地把沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜層除去 ，從而將圖形從光刻膠轉(zhuǎn)移到待刻蝕的薄膜上 ，刻蝕后留下的是晶圓所需要的材質(zhì)和附著在其上的光刻膠 。

刻蝕工藝：90%以上為干法刻蝕

刻蝕工藝分為干法刻蝕和濕法刻蝕。目前應(yīng)用主要以干法刻蝕為主，市場占比 90%以上。濕 法刻蝕在小尺寸及復(fù)雜結(jié)極應(yīng)用中具有局限性，目前主要用于干法刻蝕后殘留物的清洗。

濕法刻蝕可分為化學(xué)刻蝕和電解刻蝕。

根據(jù)作用原理，干法刻蝕可分為物理刻蝕(離子銑刻蝕)和化學(xué)刻蝕(等離子刻蝕)。根據(jù)被刻蝕的材料類型，干法刻蝕則可分為金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕不硅刻蝕。

干法刻蝕 VS 濕法刻蝕

濕法刻蝕：利用化學(xué)溶液腐蝕未被抗蝕劑掩蔽的薄膜表面。濕法刻蝕各向異性差，在器件特 征尺寸的不斷縮小 、表面形貌越發(fā)嚴(yán)苛的背景下 ，其刻蝕**度很難保證；此外，許多新材 料的應(yīng)用也缺少合適的刻蝕腐蝕液。目前，濕法刻蝕主要用于清洗 。

干法刻蝕：利用等離子體激活的化學(xué)反應(yīng)(化學(xué)刻蝕)或者是利用 高能離子束轟擊(物理刻蝕)來 實現(xiàn)刻蝕，因為在刻蝕中并不使用溶液，所以稱之為干法刻蝕。

刻蝕工藝對比：濕法刻蝕 VS 物理刻蝕 VS 化學(xué)刻蝕

目前應(yīng)用中，濕法刻蝕和物理刻蝕主要用于清洗 。純化學(xué)刻蝕用于光刻膠等介質(zhì)材料的去除 。 器件主要部分的刻蝕主要采用物理化學(xué)混合的反應(yīng)離子刻蝕，其中又以等離子體干法刻蝕為 主導(dǎo)。

等離子體刻蝕機(jī)

等離子體刻蝕是一種常見的干法刻蝕，其過程 是：刻蝕氣體進(jìn)入反應(yīng)腔后，在外加電磁場作 用下通過輝光放電產(chǎn)生由電子和原子結(jié)合在一起形成的等離子體；等離子體轟擊晶圓表面并 被吸附；晶圓表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并形成反應(yīng)產(chǎn) 物和副產(chǎn)物；副產(chǎn)物解吸附后被排出腔室。 等離子體刻蝕系統(tǒng)的結(jié)極包括：反應(yīng)腔、產(chǎn)生 等離子體的射頻電源、氣體流量控制系統(tǒng)、去 除生成物的真空系統(tǒng)。

CCP VS ICP

電容耦合等離子體刻蝕( CCP )的原理是將施加在極板上的射頻或直流電源通過電容耦合的方 式在反應(yīng)腔內(nèi)形成等離子體。

電感耦合等離子體刻蝕( ICP )的原理是將射頻電源的能量經(jīng)由電感線圀，以磁場耦合的形式 進(jìn)入反應(yīng)腔內(nèi)部，從而產(chǎn)生等離子體并用于刻蝕。

3 產(chǎn)業(yè)變革：線寬與3D化變革重塑刻蝕壁壘

晶體管變革：材料與工藝的升級

依靠材料不工藝升級，集成電路關(guān)鍵尺寸從 90nm發(fā)展到 14nm及以下等先進(jìn)制程。前段成熟制程變革過程中，英特爾一直走在關(guān)鍵尺寸變革前列。

布線工藝變革：銅布線的大馬士革工藝

銅布線刻蝕中，為避克銅被刻蝕，采用雙大馬士革工藝 。大馬士革過程中，不需要金屬刻蝕 確定線寬和間隙，而是采用介質(zhì)刻蝕。

單大馬士革工藝：把單層金屬導(dǎo)線制作由傳統(tǒng)的金屬蝕刻、電介質(zhì)沉積改為電介質(zhì)蝕刻、金 屬填充。

雙大馬士革工藝：相比單大馬士革工藝 ，兩者的區(qū)別在于互連引線溝槽不互連通孔是否同時 淀積填充銅金屬。按照Via和Trench的次序可分為三種，先刻蝕出Trench圖案再進(jìn)行Via曝光、 先進(jìn)行Via刻蝕以及兩者同時進(jìn)行。

4 競爭格局 ：日美廠商頭部集中

全球格局：日美廠商頭部集中

全球市場行業(yè)集中度高，技術(shù)壁壘顯著。全球刻蝕機(jī)市場長期一直被泛林半導(dǎo)體 、東京電 子、應(yīng)用材料三大巨頭占據(jù)，2019年合計市場占比約90%，行業(yè)集中度高。細(xì)分介質(zhì)刻蝕 機(jī)市場中，東京電子處于**地位 ，市占率達(dá)到52%，國內(nèi)中微公司市占率也已達(dá)到3%。

依靠**技術(shù)不豐富的產(chǎn)品組合 ，泛林成長為行業(yè)龍頭。隨著集成電路中器件互連層數(shù)增 多，刻蝕設(shè)備的使用量不斷增大 ，泛林半導(dǎo)體由于其刻蝕設(shè)備品類齊全 ，從65納米、45納 米設(shè)備市場起逐步超過應(yīng)用材料和東京電子，成為行業(yè)龍頭。

中國格局：國產(chǎn)廠商崛起

國內(nèi)刻蝕機(jī)市場，國產(chǎn)廠商表現(xiàn)亮眼。泛林半導(dǎo)體依舊在國內(nèi)刻蝕機(jī)市場中保持**地位 ， 2019年市占率52%；而國產(chǎn)廠商中，中微公司已占據(jù)20%市場份額 ，排名**，北方華創(chuàng) 則占據(jù)6%市場份額 。細(xì)分介質(zhì)刻蝕市場中，2019年中微公司市占率已拉升到26%。

中微公司介質(zhì)刻蝕** ，北方華**軍硅刻蝕 。北方華創(chuàng)屬于平臺型 IC設(shè)備商，產(chǎn)品包括 刻蝕機(jī)、物**相沉積設(shè)備、化學(xué)氣相淀積設(shè)備、氧化爐、擴(kuò)散爐、清洗機(jī)等，幾乎涵蓋 除光刻以外所有的 IC制造設(shè)備；而中微公司為與業(yè)型IC設(shè)備廠商，主要聚焦刻蝕設(shè)備以及 MOCVD設(shè)備。在刻蝕領(lǐng)域，北方華創(chuàng)是國內(nèi)硅刻蝕設(shè)備制造的巨頭 ，公司的硅刻蝕機(jī)已 空破14納米，并進(jìn)入主流芯片代工廠；而中微則為國內(nèi)介質(zhì)刻蝕機(jī)領(lǐng)域的龍頭 。

中外對比：產(chǎn)品線對比

行業(yè)三大龍頭企業(yè)產(chǎn) 品線主要集中在半導(dǎo) 體設(shè)備和FPD設(shè)備，涵 蓋的工藝技術(shù)較為全 面。其中泛林半導(dǎo)體 只經(jīng)營半導(dǎo)體業(yè)務(wù)， 東京電子和應(yīng)用材料 還涉及顯示器設(shè)備。 國內(nèi)**企業(yè)目前具 備的技術(shù)種類略少于 行業(yè)龍頭企業(yè)。中微 公司主要聚焦刻蝕產(chǎn) 品和MOCVD設(shè)備；北 方華創(chuàng)涵蓋的業(yè)務(wù)相 對更多，除半導(dǎo)體業(yè)務(wù)外，還涉及真空光 伏設(shè)備不新能源鋰電 設(shè)備。

5 國產(chǎn)替代：國產(chǎn)廠商崛起

北方華創(chuàng)

北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司是目前國 內(nèi)集成電路**工藝裝備的先進(jìn)企業(yè) ，主營半導(dǎo)體裝備、真空裝備 、新能源鋰電裝備及精密 元器件業(yè)務(wù)，為半導(dǎo)體、新能源、新材料等領(lǐng)域提供解決方案 。

北方華創(chuàng)自 2001年成立后便開始組建團(tuán)隊研發(fā)刻蝕技術(shù) ，并于 2004年**臺設(shè)備成功起輝， 2005年**臺8英寸ICP刻蝕機(jī)上線，是我國自主研發(fā)的**臺干法刻蝕機(jī) 。憑借在等離子體 控制、反應(yīng)腔室設(shè)計、刻蝕工藝技術(shù) 、軟件技術(shù)的積累不**，目前北方華創(chuàng)已形成了對 硅、 介質(zhì)、化合物半導(dǎo)體、金屬等多種材料的刻蝕能力。公司在國產(chǎn)ICP刻蝕技術(shù)方面具備**地位 ，ICP刻蝕設(shè)備主要用于硅刻蝕和金屬刻蝕 。應(yīng)用 于集成電路領(lǐng)域較先進(jìn)的硅刻蝕機(jī)已空破 14nm技術(shù)，進(jìn)入主流芯片代工廠 。

中微公司

中微公司成立于 2004年，主要從事半導(dǎo)體設(shè)備的研發(fā) 、生產(chǎn)和銷售，通過向全球集成電路和 LED 芯片制造商提供**競爭力的**設(shè)備和高質(zhì)量服務(wù) ，為全球半導(dǎo)體制造商及其相關(guān)的 高科技新興產(chǎn)業(yè)公司提供加工設(shè)備和工藝技術(shù)解決方案 。

公司已形成三個維度擴(kuò)展未來公司業(yè)務(wù)的布局規(guī)劃 ，深耕集成電路關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域、擴(kuò)展在泛 半導(dǎo)體關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用并探索其他新興領(lǐng)域的機(jī)會 。作為*大宗的設(shè)備，光刻、刻蝕和薄膜設(shè)備及梱測試設(shè)備是*關(guān)鍵的 ，中微將從刻蝕設(shè)備延 伸到化學(xué)薄膜、梱測等其他集成電路關(guān)鍵設(shè)備；擴(kuò)展在泛半導(dǎo)體領(lǐng)域設(shè)備的應(yīng)用 ，如顯示、 MEMS、功率器件、太陽能領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備等。

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