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刻蝕設(shè)備國產(chǎn)化率達到18%,比率處于逐年上升態(tài)勢(附報告目錄)
1、刻蝕設(shè)備行業(yè)概述
集成電路設(shè)備包括晶圓制造設(shè)備、封裝設(shè)備和測試設(shè)備等,晶圓制造設(shè)備的市場規(guī)模占比超過集成電路設(shè)備整體市場規(guī)模的80%。
相關(guān)報告:北京普華有策信息咨詢有限公司《刻蝕設(shè)備行業(yè)細分市場深度調(diào)研與投資投資可行性分析報告(2020-2026年)》
晶圓制造設(shè)備從類別上講可以分為刻蝕、光刻、薄膜沉積、檢測、涂膠顯影等十多類,其合計投資總額通常占整個晶圓廠投資總額的75%左右,其中刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備是集成電路前道生產(chǎn)工藝中最重要的三類設(shè)備??涛g(Etch)是IC制造中相當(dāng)重要的工藝,成本僅次于光刻(刻蝕20%,光刻30%),與光刻相聯(lián)系的圖形化處理??涛g,狹義上就是光刻腐蝕,先通過光刻將光刻膠進行光刻曝光處理,然后通過其它方式實現(xiàn)腐蝕處理掉所需除去的部分??涛g是用化學(xué)或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過程,其基本目標(biāo)是在涂膠的硅片上正確地復(fù)制掩模圖形。
按照原理不同,刻蝕可分為干法和濕法兩種,其中干法刻蝕工藝占比90%以上。干法刻蝕是用等離子體進行薄膜刻蝕的技術(shù),濕法刻蝕是將刻蝕材料浸泡在腐蝕液內(nèi)進行腐蝕的技術(shù),濕法刻蝕由于需要大量對人體和環(huán)境有害的腐蝕性化學(xué)試劑,逐步被干法刻蝕替代。
按被材料不同,刻蝕可分為硅刻蝕、介質(zhì)刻蝕和金屬刻蝕等,其市場占比分別為47%、48%和3%。介質(zhì)刻蝕是用于介質(zhì)材料的刻蝕,如二氧化硅,接觸孔和通孔結(jié)構(gòu)的制作需要刻蝕介質(zhì),而具有高深寬比(窗口的深與寬的比值)的窗口刻蝕具有一定的挑戰(zhàn)性。硅刻蝕應(yīng)用于需要去除硅的場合,如刻蝕多晶硅晶體管柵和硅槽電容。金屬刻蝕主要是在金屬層上去掉鋁合金復(fù)合層,制作出互連線。
2、全球刻蝕設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模分析
隨著集成電路制造線寬不斷縮小、芯片結(jié)構(gòu)3D化,互連層數(shù)增多,帶動刻蝕和鍍膜需求增多,從2013年之后,刻蝕設(shè)備在產(chǎn)線中價值占比顯著提升。目前,全球刻蝕設(shè)備市場以介質(zhì)刻蝕和硅刻蝕為主,分別占比合約48%和47%,而金屬刻蝕僅3%,這與2010年后整個集成電路工藝從鋁互連(刻蝕鋁金屬)轉(zhuǎn)向銅互聯(lián)(刻蝕介質(zhì))有關(guān),金屬刻蝕與介質(zhì)刻蝕此消彼長。
先進制程及芯片微縮帶動設(shè)備需求,刻蝕行業(yè)迎增量。受限于193nm的浸沒式光刻機限制,晶圓制造向7納米、5納米以及更先進的工藝發(fā)展,除了采用昂貴的EUV光刻機之外,14nm及以下的芯片制造很多都通過多重模板效應(yīng)來實現(xiàn)制程微縮,刻蝕加工步驟增多。10nm制程是關(guān)鍵節(jié)點,相較于14nm,其刻蝕步驟為115步,增加77%,到5nm制程刻蝕步驟將是14nm的2.5倍及以上。
2014-2016年全球刻蝕設(shè)備市場規(guī)模處于60億美元左右震蕩態(tài)勢。2017、2018年增長率出現(xiàn)突破式增長,尤其是2017年增長率高達41%以上,到2018年市場規(guī)模創(chuàng)出新高,突破100億美元。預(yù)計未來幾年,全球刻蝕設(shè)備行業(yè)規(guī)模將處于穩(wěn)健增長趨勢。
2014-2018年全球刻蝕設(shè)備市場規(guī)模增長分析
資料來源:普華有策市場研究中心
3、全球刻蝕設(shè)備行業(yè)競爭格局分析
從全球市場分析,在需求增長較快的刻蝕設(shè)備領(lǐng)域,行業(yè)集中度較高,泛林半導(dǎo)體占據(jù)刻蝕設(shè)備市場份額半壁江山。泛林半導(dǎo)體市場份額約55%,東京電子其次,市占率約20%,應(yīng)用材料與東京電子相當(dāng),市占率約19%。
4、刻蝕設(shè)備國產(chǎn)化程度分析
目前,刻蝕機國產(chǎn)化率達到18%,晶圓加工核心設(shè)備中國產(chǎn)化率占比最高的,且比率處于逐年上升態(tài)勢。中微公司和北方華創(chuàng)市場份額占比較大,國產(chǎn)化貢獻率較高。根據(jù)中芯國際、長江存儲和合肥睿力的招標(biāo)情況看,從中微采購的刻蝕機臺數(shù)占整體刻蝕機臺采購比例約15-20%,逼近東京電子和應(yīng)用材料,進步明顯。
相比國際企業(yè)來說,國產(chǎn)刻蝕設(shè)備品類還不夠完整,針對不同工藝的刻蝕設(shè)備逐步驗證和量產(chǎn)。中微國際大廠泛林半導(dǎo)體和應(yīng)用材料可實現(xiàn)CCP和ICP、介質(zhì)/硅/金屬刻蝕、7nm及以上的全方位覆蓋,中微公司和北方華創(chuàng)尚未實現(xiàn)全覆蓋。中微介質(zhì)刻蝕設(shè)備較強,該企業(yè)5nm蝕刻設(shè)備已經(jīng)獲得批量訂單??蛻舭ㄅ_積電、三星、中芯國際等國內(nèi)外大廠,其用于多晶硅柵工藝的硅刻蝕設(shè)備正在驗證中。北方華創(chuàng)在介質(zhì)刻蝕和硅刻蝕設(shè)備均由布局,用于淺槽隔離的介質(zhì)刻蝕設(shè)備已量產(chǎn),硅刻蝕設(shè)備也已量產(chǎn),金屬刻蝕設(shè)備也有布局,擁有中芯國際、華虹、華力等國內(nèi)一流客戶。
5、主要競爭企業(yè)分析
(1)泛林半導(dǎo)體
公司成立于1980年,系美國納斯達克證券交易所上市公司(股票代碼:LRCX),主要從事半導(dǎo)體設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,主要產(chǎn)品包括刻蝕設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、晶圓清洗設(shè)備、光致抗蝕設(shè)備等。泛林半導(dǎo)體于2001年在上海成立了全資子公司“泛林半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)(上海)有限公司”。
(2)東京電子
公司成立于1963年,系東京證券交易所上市公司(股票代碼:8035),主要從事半導(dǎo)體設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,主要產(chǎn)品包括熱處理成膜設(shè)備、等離子刻蝕機、單晶圓沉積設(shè)備、表面處理設(shè)備、晶圓測試設(shè)備、涂膠機和顯影機等。
(3)應(yīng)用材料
公司成立于1967年,系美國納斯達克證券交易所上市公司(股票代碼:AMAT),主要從事半導(dǎo)體設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,主要產(chǎn)品包括原子層沉積設(shè)備、化學(xué)薄膜沉積設(shè)備、電化學(xué)沉積設(shè)備、物理薄膜沉積設(shè)備、刻蝕設(shè)備、快速熱處理設(shè)備、離子注入機、化學(xué)機械拋光設(shè)備等。
(4)維易科
公司成立于1945年,系美國納斯達克證券交易所上市公司(股票代碼:VECO),主要從事薄膜加工設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,主要產(chǎn)品或技術(shù)包括MOCVD設(shè)備、分子束外延、光刻設(shè)備等。
(5)愛思強
公司成立于1983年,系法蘭克福證券交易所上市公司(股票代碼:A0WMPJ),主要從事沉積系統(tǒng)設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,主要產(chǎn)品包括MOCVD設(shè)備、有機薄膜沉積設(shè)備、聚合物薄膜沉積設(shè)備、等離子體增強化學(xué)薄膜沉積設(shè)備和化學(xué)薄膜淀積設(shè)備等。
(6)北方華創(chuàng)
北方華創(chuàng)成立于2001年,系深圳證券交易所上市公司(股票代碼:002371),主要從事基礎(chǔ)電子產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)業(yè)務(wù),主要產(chǎn)品包括刻蝕機、物理氣相沉積設(shè)備、化學(xué)氣相淀積設(shè)備、氧化爐、擴散爐、清洗機及鋰電極片裝備等半導(dǎo)體設(shè)備及零部件。
(7)中微公司
中微公司涉足半導(dǎo)體集成電路制造、先進封裝、LED生產(chǎn)、MEMS制造以及其他微觀工藝的高端設(shè)備領(lǐng)域,瞄準(zhǔn)世界科技前沿,堅持自主創(chuàng)新。公司的等離子體刻蝕設(shè)備已在國際一線客戶從65納米到14納米、7納米和5納米的集成電路加工制造及先進封裝中有具體應(yīng)用。公司的MOCVD設(shè)備在行業(yè)領(lǐng)先客戶的生產(chǎn)線上大規(guī)模投入量產(chǎn),公司已成為世界排名前列、國內(nèi)占領(lǐng)先地位的氮化鎵基LED設(shè)備制造商。