预见2020:《2020年中国刻蚀设备产业全景图》(附产业政策、市场规模、竞争格局等)
2020-08-14 阅读量:124 来源:机智网

刻蚀即用化学或物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程,其基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。其是半导体制造工艺中重要的一环,微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中的一种相当重要的步骤。

刻蚀的实现需要依赖专业的刻蚀设备(刻蚀机),故刻蚀设备的制造也是IC制造中的重要环节。刻蚀设备产业链及刻蚀在半导体产业链中的环节如下所示:

图表1:刻蚀设备产业链示意图

图表2:刻蚀在半导体产业链中的环节

产业政策——扶植措施明显

从政策环境上来看,我国对于刻蚀设备行业较为重视。其主要表现在对于整个IC产业链企业的政策优待以及对于半导体设备行业的相关规划与推动。如《“十三五”国家科技创新规划》中明确提出,要攻克14nm刻蚀设备及核心零部件的制造;《极大规模集成电路制造装备及成套工艺》项目(02专项)也引进了产业投资,扶植了刻蚀设备相关的产业。

图表3:我国刻蚀设备行业政策规划解读

技术发展——刻蚀技术百花齐放

刻蚀技术主要分为干法刻蚀和湿法刻蚀两种,其中湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程,能够利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而达到刻蚀目的;而干法刻蚀则不会使用溶液进行刻蚀。

根据刻蚀方法,干法刻蚀可以分为物理性刻蚀、反应离子刻蚀和化学性刻蚀;根据被刻蚀的材料类型则可分为介质刻蚀、金属刻蚀和硅刻蚀。

图表4:刻蚀技术分类

图表5:刻蚀工艺对比

刻蚀设备的发展与刻蚀技术的发展息息相关,不同的刻蚀技术需要不同的刻蚀设备来实现,但是不同的刻蚀设备总体来说,在制造过程中仍会遵循一个统一的规范。根据中微公司招股说明书中披露的内容,刻蚀设备的通用制造流程如下所示:

图表6:刻蚀设备制造流程

竞争格局——泛林半导体独占一半份额

目前,全球刻蚀设备行业的主要企业即泛林半导体(Lam Research),东京电子(TEL)和应用材料(AMAT)三家,从刻蚀设备销售情况来看,三家企业的合计市场份额就占到了全球刻蚀设备市场的90%以上。其中泛林半导体独占52%的市场份额,Nikon与Canon分别占据20%和19%的市场份额。

图表7:全球刻蚀设备市场竞争格局(单位:%)

市场规模——市场规模不断增长

从市场规模来看,2013-2019年,刻蚀设备市场规模不断增长。2019年,全球刻蚀设备市场规模约为115亿元,2013-2019年市场规模平均增长率接近20%。预计未来刻蚀设备市场规模增长率会逐渐放缓,到2025年实现155亿美元。

图表8: 2013-2025年全球刻蚀设备市场份额变化情况(单位:亿美元)

国产企业——相关技术仍需进步

近年来,随着国内晶圆厂制程工艺的进步,多重曝光工艺逐步得到应用,对刻蚀设备的需求潜力增大,带动了我国刻蚀设备行业的发展。在政策的推动和研发的进步下,我国刻蚀设备行业涌现出了一批优秀的领先企业。

图表9: 我国刻蚀设备相关领先企业

但我国企业在刻蚀设备制造方面距离世界头部企业仍有一定的距离,刻蚀设备研发进度仍待加快。

我国刻蚀设备相关领先企业技术进展情况如下所示:

图表10: 我国刻蚀设备相关领先企业技术进展情况(单位:nm)

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国半导体产业战略规划和企业战略咨询报告》,同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。

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