机械设备行业专题报告：刻蚀设备国产替代空间广阔，看好长期发展前景

机械设备行业专题报告 请务必阅读正文之后的声明 渤海证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格 1 of 31 [Table_MainInfo] 刻蚀设备国产替代空间广阔，看好长期发展前景 ――机械设备行业专题报告 专题研究小组成员： 姚磊、宁前羽 2022 年 7 月 7 日 [Table_Summary]  技术层面，干法刻蚀是目前主流，原子层刻蚀为未来方向 刻蚀技术按工艺分类可分为湿法刻蚀和干法刻蚀，由于在刻蚀率、微粒损伤等方面具有较大的优势，干法刻蚀是目前主流技术。按被刻蚀材料特性不同，目前常用的方法可分为离子束刻蚀、等离子体刻蚀和反应离子刻蚀，其中电容性等离子体刻蚀（CCP）和电感性等离子体刻蚀（ICP）两种刻蚀设备基本覆盖目前主要的刻蚀应用。不过随着半导体制程的不断缩小，受光波长限制，关键尺寸无法满足要求，必须采用多重模板工艺，重复多次薄膜沉积和刻蚀工序以实现更小的线宽，使得薄膜沉积和刻蚀次数显著增加，10 纳米工艺和 7 纳米工艺所需刻蚀步骤更是超过 100 次。原子层刻蚀能够精密控制被去除材料量而不影响其他部分，能较好解决等离子刻蚀刻蚀速率差异与下层材料损伤等问题，未来有望发展为新一代主流刻蚀技术。  市场层面，刻蚀设备行业集中度高，发展空间广阔 2021 年中国大陆以 296 亿美元设备销售额连续第二年成为全球半导体设备最大市场，目前全球半导体设备市场主要被国外企业占据，2021 年全球前十五大半导体设备厂商排名中仅有 ASM Pacific Technology 来自中国香港，排名第 14 位。设备投资额方面，刻蚀设备在晶圆加工设备投资中占比 22.14%，是半导体产业中“第一大设备”。目前全球刻蚀设备行业的龙头企业仍然为泛林半导体、东京电子和应用材料三家，2020 年三家企业合计市场份额占到了全球刻蚀设备市场的 90%以上，其中泛林半导体独占 44.7%的市场份额。根据 SEMI 的预测，2022 年全球半导体设备市场规模将达到 1140 亿美元，我们预计 2022 年全球刻蚀设备规模将达到 250.8 亿美元，国内刻蚀设备市场规模将达到 75.24 亿美元。  未来看点：先进制程不断突破，国产替代未来可期 2014 年 9 月成立的大基金一期经过 5 年投资布局目前已进入回收期，在大基金助力下，国内刻蚀设备企业已实现部分先进制程突破，涌现出一批技术领先的龙头企业。大基金二期成立于 2019 年 10 月 22 日，注册资本为 2041.5亿元，接力一期进行投资布局，我们预测，其重点可能倾斜设备和材料方向，将对包括光刻机、刻蚀机、薄膜设备、测试设备等领域企业提供进一步支持，帮助龙头企业巩固自身市场地位。预计将会带动万亿级别社会投资。从下游应用来看，目前我国 5G 建设仍处于高速发展阶段，考虑到“双碳”政策下锂电、光伏需求长期向好，看好国内先进制程闭环供应加速建设，我们认为刻蚀设备具备较大投资价值，建议关注中微公司（688012）、北方华创（002371）。 风险提示：疫情全球蔓延风险；宏观经济增速低于预期；原材料价格波动风险；全球贸易摩擦风险。 行业研究 证券研究报告 专题报告 [Table_IndTeam] 证券分析师 姚磊 SACNO:1150518070002 bhzqyao@sina.cn [Table_Contactor] 研究助理 宁前羽 SAC No：S1150120070020 ningqy@bhzq.com [Table_IndInvest] 子行业评级 通用设备 看好 专用设备 中性 交运设备 中性 工程机械 中性 自动化设备 看好 [Table_StkSuggest] 重点品种推荐 通用设备 中微公司 增持 北方华创 增持 股票报告网 机械设备行业专题报告 请务必阅读正文之后的声明 2 of 31 目 录 1.刻蚀设备工艺解析 ....................................................................................................................................................... 5 1.1 干法刻蚀是芯片制造的主流技术 ..................................................................................................................... 5 1.1.1 离子束刻蚀.............................................................................................................................................. 9 1.1.2 高密度等离子体刻蚀 .............................................................................................................................. 9 1.1.3 反应离子刻蚀........................................................................................................................................ 11 1.2 等离子体刻蚀面临的问题 ............................................................................................................................... 12 1.3 原子层刻蚀为未来技术发展方向 ................................................................................................................... 12 2.行业集中度高，刻蚀设备市场空间广阔 .................................................................................................................. 15 2.1 半导体设备市场快速发展，刻蚀设备价值量可观 ...