三、刻蝕機行業發展現狀
全球刻蝕設備市場呈現壟斷格局,泛林半導體、東京電子和應用材料公司占據主要市場份額。中微公司高端刻蝕設備雖然在銷售規模上離全球半導體設備巨頭尚有一定差距,但其部分技術水平和應用領域已達到國際同類産品的标準,并已應用于全球最先進的7nm和5nm生産線。
刻蝕機除了按照電容和電感耦合等離子體進行大分類外,還可按被刻蝕材料的不同進行細分。其中矽刻蝕(占47%),介質刻蝕(占48%)、金屬刻蝕(3%)以及其他占2%。介質刻蝕領域,東京電子和泛林半導體兩家獨大占52%和40%。2019年中國在刻蝕領域國産化率達18%,中微公司和北方華創處于主導地位
中國設備廠商在中國政策和中國下遊晶圓廠商的空前支持下,将迎來追趕國際半導體巨頭的曙光。長江存儲成立于2016年,是一家主營中國自行研發爲3DNAND存儲器的IDM企業。2018-2020年,在刻蝕機設備招标中,爲中國刻蝕機設備廠商提供支持,中國刻蝕設備廠商中微公司和北方華創,數量分别獲标達14.2%和3.1%。
随着中國刻蝕設備技術不斷突破,且獲得中國下遊客戶的支持,在這種相互合作下,中國刻蝕設備廠商有望與中國存儲器廠商共同成長。中微公司與北方華創自主研發的刻蝕設備正逐步打破國際領先企業在中國市場的壟斷,已被海内外主流集成電路廠商所接受。
半導體設備位于産業鏈的上遊端,其市場規模随着下遊半導體的技術發展和市場需求而波動。2015至2020年,在智能手機和消費電子快速發展的推動下,半導體設備進入持續上升行業周期,全球半導體設備市場規模從356.3億美元增長至711.9億美元,GACR達14.8%。2020年,中國成爲最大的半導體設備市場,市場空間達187.2億美元。2020年,受到新冠疫情影響下,中國是唯一保持持續增長的地區,市場規模在全球占比逐年提升,GACR達30.7%.2019年,全球刻蝕機市場規模達115億美元,占全球半導體設備市場的19.2%。
2020年在5nm/7nm高端制程及産能利用率提升背景下,全球晶圓代工市場産值達928億元,同比增長49%.,預計2025年晶圓代工行業規模達1,597億美元。
半導體制造設備在新建的晶圓廠資本支出中占比80%,是最主要資本支出項目,其中在晶圓加工設備中,刻蝕機設備、光刻機設備和薄膜沉積設備分别占比爲30%、27%、25%,其餘設備共占18%,刻蝕設備支出占比最大。
近年來,下遊晶圓代工廠加速擴建擴産能,目前全球晶圓代工市場仍處于供應不求的局面,則直接帶動刻蝕機設備需求并有望持續增長。
四、中國刻蝕行業驅動因素
在全球半導體設備需求持續上升和中國政策支持助力驅動下,加速中國刻蝕設備國産替代進程。從長遠來看,伴随新應用推動市場需求的持續旺盛,半導體行業景氣度将保持螺旋式上升。
從技術覆蓋面與設備工藝角度,中國廠商在刻蝕領域技術水平與國際半導體巨頭存在一定差距。中微公司與北方華創作爲中國刻蝕領域技術領先企業,引領國産替代進程加速
技術覆蓋面角度——國際巨頭如泛林半導體、應用材料和東京電子等較爲全面,可同時生産矽、金屬、介質刻蝕設備;中微半導體僅次于上述國際半導體巨頭,以介質刻蝕設備起家,矽刻蝕設備逐步量産,在金屬刻蝕領域還未形成技術突破;北方華創僅能生産矽、金屬刻蝕設備,介質刻蝕仍在客戶驗證階段。
設備工藝角度——泛林半導體、應用材料、東京電子和中微公司技術水平一緻,均已能夠生産7nm設備,目前應用于28-14nm,7nm産品還在研發驗證階段。綜合對比,中國廠商與國際半導體公司技術上還存在一定差異。
北方華創與中微公司分别在矽刻蝕領域和介質刻蝕領域,在中國技術方面一直處于領先地位,但相比于海外廠商,仍有一定差距。
參考資料:頭豹研究:2021年中國刻蝕機行業研究報告
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