1. 刻蚀行业概述
刻蚀是半导体制造的核心环节之一,与薄膜沉积、光刻共同构成三大核心工艺。刻蚀技术方法多样,主要包括干法刻蚀(如CCP、CP)和湿法刻蚀,其中干法刻蚀占据市场主导地位。根据被刻蚀材料的不同,刻蚀工艺又可分为介质刻蚀、硅刻蚀和金属刻蚀。近年来,原子层刻蚀(ALE)作为一种新兴刻蚀方法,在先进制程上具备优势,有望成为未来趋势。
2. 刻蚀设备需求分析
随着逻辑芯片制程不断减小、3D NAND存储芯片堆叠层数不断增加,晶圆加工行业对刻蚀设备的数量与性能需求也不断增加。国内晶圆厂扩产劲头不停,中国大陆刻蚀设备需求有望逆势扩张,关注存储与龙头代工厂扩产带来的设备机遇。据华经产业研究院统计,刻蚀设备市场规模在各类半导体设备中增速最高,2011-2021年年复合增长率达16.39%,2022年中国刻蚀设备市场规模为375.28亿元,预计2023年有望达到500亿元。
3. 刻蚀设备市场格局
刻蚀设备市场由海外巨头寡头垄断,我国刻蚀设备国产化率约为20%,国产替代空间广阔。Gartner数据显示,2020年刻蚀行业三大龙头LamResearch(LRCX)、东京电子(TEL)及应用材料(AMAT)共占据全球90.24%。据智研咨询统计,现阶段中国刻蚀设备国产化率约在20%左右。刻蚀设备的研发设计需要超前于芯片生产,要求持续的研发投入和产业生态支持。我国刻蚀设备企业相对创立较晚,面对海外寡头厂商的技术、经验、资源积累,仍有一定的追赶空间。
4. 国产替代进展
中国等离子刻蚀设备已打破海外垄断,部分设备达到国际先进水平,具备一定的国际竞争力,中微公司已有产品进入台积电5nm生产线。目前,我国刻蚀设备的研发已进入对先进制程前沿领域。中微公司自CCP发家,正处于追赶研发5nm-3nm ICP刻蚀设备的阶段,北方华创则专注ICP刻蚀,目前14nm刻蚀设备已在客户端得到验证并量产。
5. 公司分析
- 中微公司:国产刻蚀设备先进制程领导者,客户覆盖海内外知名厂商,其产品覆盖了半导体集成电路制造、先进封装、LED生产、MEMS制造等领域。公司CCP刻蚀设备已应用于台积电5nm生产线。
- 北方华创:半导体加工一体化方案供应商,通过内生研发与外延并购,公司业务版图不断扩展。目前,公司主营半导体装备、真空装备及锂电装备,以及精密元器件业务,在刻蚀设备领域,公司产品覆盖硅刻蚀、金属刻蚀、介质刻蚀。公司尤其在国产ICP刻蚀技术方面具备领先地位;应用于集成电路领域的硅刻蚀机已突破14nm技术,进入主流芯片代工厂。
- 屹唐股份:关注刻蚀设备业务拓展及上市进程,收购海外资产,面向全球经营的干法去胶与快速热处理龙头。公司刻蚀设备占比较低,仍处于技术追赶阶段,产品已进入头部晶圆厂生产线。
6. 风险提示
- 下游需求不及预期的风险
- 国产替代进展不及预期的风险
- 供应链风险