 半導(dǎo)體制造工序繁多，涉及大量設(shè)備。由于半導(dǎo)體產(chǎn)品加工工序多，所以在制造過程中需要大量的半導(dǎo)體設(shè)備和材料?？涛g為其中重要的一 步，目的是在襯底上留下需要的圖形電路。 半導(dǎo)體設(shè)備市場美日荷爭霸，高度壟斷 縱觀全球半導(dǎo)體設(shè)備市場，半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)壁壘極高，龍頭公司起步較早，整個(gè)行業(yè)高度壟斷、強(qiáng)者恒強(qiáng)。目前主要被美國、日本和荷蘭的巨頭壟斷，他們起步較早，伴隨著整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一起成長，相應(yīng)產(chǎn)品也已經(jīng)成為事實(shí)上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其他設(shè)備公司無論資金、技術(shù)、研發(fā)能力、市場地位等各個(gè)方面，都與排名靠前的國際巨頭差距較大。 根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，晶圓處理設(shè)備占整個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備市場超過80%的份額，而2016年晶圓處理設(shè)備廠商前 10強(qiáng)的市場份額合計(jì)達(dá)78.6%，美國占據(jù)3家并均進(jìn) 入前5，日本5家，荷蘭2家。全球半導(dǎo)體設(shè)備市場，美國、日本和荷蘭三強(qiáng)爭霸，美國最強(qiáng)，日本其次，荷蘭的光刻和后道封裝設(shè)備最強(qiáng)。
刻蝕設(shè)備：半導(dǎo)體制造工藝的核心設(shè)備之一 作為大部分的電子產(chǎn)品中的核心單元主要材料，半導(dǎo)體在消費(fèi)電子、通信系統(tǒng)、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈包括半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司、半導(dǎo)體制造公司、半導(dǎo)體封測公司和半導(dǎo)體設(shè)備與材料公司。 其中，半導(dǎo)體設(shè)備的主要應(yīng)用階段為半導(dǎo)體的制造與封測工藝流程。半導(dǎo)體的制造工藝流程包括晶圓制造、晶圓加工和封裝測試三個(gè)部分。 不同過程所需投資額以及相應(yīng)半導(dǎo)體設(shè)備不同。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，按工程投資分類潔凈室投資占比約為20-30%左右，其余的70%主要為半導(dǎo)體相關(guān)設(shè)備采購。 其中晶圓加工環(huán)節(jié)（即賦予晶圓相應(yīng)的電學(xué)特性）所需設(shè)備投資價(jià)值占比最高，約占80%左右。封裝測試環(huán)節(jié)和晶圓制造環(huán)節(jié)受先進(jìn)制程工藝影響較小，對(duì)于設(shè)備精度需求相對(duì)較低，因此所需設(shè)備投資價(jià)值量占比較低，分別為20% 和0.5%。
晶圓加工環(huán)節(jié)設(shè)備又可進(jìn)一步分為刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備、檢測設(shè)備和其他沉積設(shè)備等。根據(jù)SEMI的統(tǒng)計(jì)，其中刻蝕設(shè)備投資占比第一，2017年占晶圓加工環(huán)節(jié)設(shè)備銷售額的24%。 在半導(dǎo)體制造工藝中，薄膜沉積、光刻、刻蝕三大工藝是半導(dǎo)體制造流程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，直接決定了芯片的分層結(jié)構(gòu)、表面電路圖形等，顯著影響芯片的電學(xué)參數(shù)和應(yīng)用性能。 其中，刻蝕是用化學(xué)或者物理方法將晶圓表面不需要的材料逐漸去除的過程， 決定了晶圓上的芯片電路能否與光掩模版上的芯片電路保持一致，是圖形化工藝中的重點(diǎn)。主要考慮的參數(shù)有刻蝕速率、刻蝕剖面（各向同性/各向異性）、刻蝕偏差、選擇比（對(duì)兩種不同材料刻蝕速率的比值大小）、均勻性、殘留物等。
國內(nèi)廠商刻蝕設(shè)備迎來突破，有望顯著受益 國內(nèi)刻蝕設(shè)備的主要廠商為中微公司和北方華創(chuàng)，近年來兩家公司分別在技術(shù)儲(chǔ)備以及客戶認(rèn)證方面取得了良好的進(jìn)展。 中微公司經(jīng)過多年積累，刻蝕設(shè)備技術(shù)已接近國際領(lǐng)先水平，目前在65nm到7nm的加工上均有刻蝕應(yīng)用，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，目前公司正在進(jìn)行7nm和5nm部分刻蝕應(yīng)用的客戶端驗(yàn)證，進(jìn)展良好。 北方華創(chuàng)部分設(shè)備如硅刻蝕機(jī)也已經(jīng)在國產(chǎn)12英寸設(shè)備已經(jīng)在生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用。根據(jù)中國國際招標(biāo)網(wǎng)的數(shù)據(jù)，2017年中標(biāo)長江存儲(chǔ)刻蝕機(jī)訂單一共54臺(tái)，其中中微半導(dǎo)體中標(biāo)7臺(tái)，占比約7%，而2018-2019年一共中標(biāo)81臺(tái)刻蝕機(jī)，其中中微半導(dǎo)體和北方華創(chuàng)分別中標(biāo)12臺(tái)和3臺(tái)，占比顯著提升至15%和4%。中微公司和北方華創(chuàng)的突破進(jìn)展喜人，未來有望繼續(xù)顯著受益。 從全球的角度看，未來刻蝕設(shè)備行業(yè)將受益于下游需求與技術(shù)演進(jìn)，行業(yè)呈現(xiàn)向好發(fā)展。對(duì)于國內(nèi)市場，政策、資金、市場助力國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備迎來密集投資期，國內(nèi)刻蝕設(shè)備空間持續(xù)增長，同時(shí)國內(nèi)廠商刻蝕設(shè)備迎來突破，有望顯著受益。 |
