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中微与北方华创带头打破刻蚀机国外垄断 引领国产替代进程加速

        光刻、刻蚀和薄膜沉积是芯片前道制造三大核心工艺技术,刻蚀分为湿法和干法刻蚀,干法刻蚀是目前主流的刻蚀技术,其中以等离子体干法刻蚀为主导,干法刻蚀占刻蚀市场份额的90%。

        刻蚀工艺的目的是把图形从光刻胶转移到待刻蚀的薄膜上。在干刻工艺中,根据等离子体产生和控制技术的不同,又分为电容耦合等离子体CCP刻蚀机和电感耦合等离子体ICP刻蚀机。

主流刻蚀工艺技术占比情况
 
数据来源:观研天下整理

        全球半导体设备行业复苏,受益于下游晶圆巨大需求、服务器云计算和5G基础建设的发展,带动相关芯片的需求,刻蚀机市场规模增速稳定提升。

2013-2025年全球刻蚀机市场规模及预测
 
数据来源:观研天下整理

        此前,全球刻蚀设备市场呈现垄断格局,泛林半导体、东京电子和应用材料公司占据主要市场份额。

2017年全球刻蚀机数量占比情况
 
数据来源:观研天下整理

        近年来,我国刻蚀机领域先进企业涌现,部分技术水平和应用领域已达国际同类产品标准,其中中微公司与北方华创自主研发的刻蚀设备正逐步打破国际领先企业在中国市场的垄断,已被海内外主流集成电路厂商所接受。

        根据数据显示,2020年,中微公司刻蚀机数量占比位居全球第二位,为14.2%;北方华创刻蚀机数量占比位居全球第五位,为3.1%。

2020年全球刻蚀机数量占比情况
 
数据来源:观研天下整理

        但从技术覆盖面与设备工艺角度,我国厂商在刻蚀领域技术水平与国际半导体巨头仍存在一定差距。

刻蚀领域同行业公司技术对比

类别

应用材料

泛林半导体

中微公司

北方华创

技术种类

CCP

-

ICP

刻蚀种类

硅刻蚀

介质刻蚀

-

金属刻蚀

-

工艺制造技术节点

5nm

-

-

-

-

7nm

-

14/16nm

-

28nm

客户情况

国际一流品晶圆厂

-

中国一流品晶圆厂

数据来源:观研天下整理

        技术水平差距体现在每年研发费用投入的差距,国际半导体巨头企业研发投入达超10亿美元,中国刻蚀领域领先企业研发投入仅为数亿美元。

刻蚀领域同行业公司研发投入、客户黏性对比

对比维度

应用材料(AMAT

泛林半导体(Lam Research

东京电子(TEL

中微公司、北方华创

简介

应用材料是全球最大半导体设备和服务供应商,成立于1967年有54

半导体行业经验。产品覆盖包括薄膜沉积设备、刻蚀设备、热处理设备等多种半导体设备,同时提供晶圆厂环境服务,是平台型龙头企业。

泛林半导体成立于1980年,是全球第三大半导体设备商,提供晶圆制造设备及服务的主要供应商之一。主要生产单晶圆薄膜沉积系统、等离子刻蚀系统和清洁系统设备,该公司通过并购方式不断提升竞争优势,20126月,泛林半导体公司完成与Novellus Systems(诺发系统)合并;进一步加强在半导体设备制造行业领先地位

东京电子是日本一流领先半导体设备提供商,主要从事半导体设备和平板显示器设备制造。东京电子业务分为两大板块:工业机械制造和电子计算机组件,从2015财年开始,半导体制造已经成为公司发展核心业务,占公司总营收90%以上

中微公司是一家以中国为基地、面向全球高端半导体微观加工设备公司,深耕芯片制造刻蚀领域,研制中国第一台电介质刻蚀机,是中国集成电路设备行业领先企业。北方华创是一家以高端集成电路制造工艺技术为核心,主要业务是集成电路工艺设备、太阳能电池制造设备、锂电设备及精密电子元器件研发生产,广泛应用于半导体、光伏、电力电子、LEDMEMS和锂电等多个新兴行业。北方华创是中国最大的电子装备生产基地和高端电子元器件制造基地。

研发投入

持续高研发投入是应用材料保持行业领先的关键,研发费用支出常年保持稳定增长,2019年公司研发费用达20.54亿美元,占营业收入比例14%。研发人员占总员工30%,同时具有12,000余项专利。

每年研发费用支出超10亿美元,占营业收入比例14%

2015年起,研发费用每年持续保持增长20%的增长,占营业收入比例10%2020年研发支出达11亿美元。

20162020年,中微公司研发费用投入分别为3.02亿、3.3亿、4.04亿、4.25亿和6.4亿元。北方华创研发费用投入分别为7.58亿、7.36亿、8.73亿、11.37亿和16.08亿元。在研发费用投入方面,虽每年持续保持稳定的增长,但与国际半导体巨头企业相比,存在巨大的差距。

客户黏性

在全球晶圆处理设备供应商中排名第一,应用材料市占率约占19%,在PVD领域应用材料占据近85%市场份额,CVD占市场份额30%

全球晶圆处理设备供应商中排名第二,市占率13%,刻蚀设备方面市占率最高达到53%。镁光科技、三星电子、SK海力士和台积电等都是其主要客户。

2019年在全球刻蚀市场中,东京电子市场占有率为20%,为各大国际晶圆厂提供刻蚀设备、薄膜沉积设备、PVDCVD设备。

刻蚀领域,中微公司整体技术水平高于北方华创,专注于等离子体刻蚀设备(CCPICP)、深硅刻蚀设备(TSV),已被广泛应用于国际一线客户。北方华创是中国集成电路装备领域规模领先、涉猎范围最广同时产品最齐全的领先装备企业,在高制程刻蚀设备领域仍处于研发阶段,主要为中国晶圆厂提供设备。

数据来源:观研天下整理(zlj)

        展望未来,随着全球刻蚀机垄断格局逐渐被打破和本土企业刻蚀技术不断进步,中微公司与北方华创作为中国刻蚀领域技术领先企业,将引领刻蚀机国产替代进程加速。


          欲了解更多内容,请参阅我们的行业分析报告:
        《2021年中国刻蚀机行业分析报告-市场运营态势与发展动向预测
        《2020年中国刻蚀机市场前景研究报告-市场现状与未来商机分析

        行业分析报告是决策者了解行业信息、掌握行业现状、判断行业趋势的重要参考依据。随着国内外经济形势调整,未来我国各行业的发展都将进入新阶段,决策和判断也需要更加谨慎。在信息时代中谁掌握更多的行业信息,谁将在未来竞争和发展中处于更有利的位置。

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