半导体系列深度报告:刻蚀设备:最优质半导体设备赛道 技术政策需求多栖驱动

类别:行业 机构:国融证券股份有限公司 研究员:—— 日期:2020-07-27

刻蚀系半导体制造关键步骤,不同技术各有优势。刻蚀已经成为半导体晶圆制造中的关键步骤,在半导体制造中重要性凸显。按照刻蚀工艺划分,其主要分为干法刻蚀以及湿法刻蚀。干法刻蚀占主导地位。干法刻蚀的最大优势在于能够实现各向异性刻蚀,即刻蚀时可控制仅垂直方向的材料被刻蚀,而不影响横向材料,从而保证细小图形转移后的保真性。干法刻蚀的刻蚀机的等离子体生成方式包括CCP(电容耦合)以及ICP(电感耦合)。而由于不同方式技术特点的不同,他们在下游擅长的应用领域上也有区分。

    工艺升级带动刻蚀机用量增长,技术壁垒极高。从近年来各主要半导体设备资本开支量占比来看,刻蚀机份额占比有显著提升,目前其占比已经提升至22%甚至更高。刻蚀设备由于晶圆代工以及存储产线工艺优化,带来刻蚀工艺需求的持续提升,而不同于其他设备,刻蚀设备技术并未出现明显分化,不同技术各有侧重。但是在这样多种技术存在的情况下,行业集中度依然较高,并且不同企业擅长技术也有所区别。这体现了该行业极高的壁垒。

    刻蚀设备有望率先完成国产替代。目前来看,刻蚀机尤其是介质刻蚀机,是我国最具优势的半导体设备领域,也是国产替代占比最高的重要半导体设备之一。中微公司产品在业内较为领先,工艺节点已经达到5nm,并且已经得到台积电的验证,公司整体介质刻蚀及出货量已经超过50 台,北方华创在硅刻蚀机中处在国产替代加速阶段,目前能够生产28nm 的硅刻蚀机,14nm 目前也在研发和小范围试产过程中,带动刻蚀机持续替代,另外国内存储产线兴建以及大基金的持续投入,预计刻蚀设备有望率先完成国产替代。

    投资建议:整体看,刻蚀设备是半导体设备领域中最优质的赛道:第一,刻蚀设备在晶圆制造中的使用广泛,市场空间大;第二,代工厂以及存储厂生产工艺的革新带动刻蚀设备的使用大大增加,刻蚀设备资本开支占比显著提升;第三,我国在刻蚀设备领域的技术成熟度相较其他主要设备(光刻机、薄膜沉积等) 更优。另外,随着半导体下游应用领域越来越广,半导体相关资本开支持续加码,叠加国内政策以及大基金的大力扶持,预计刻蚀设备将是率先实现国产替代的重要半导体设备。建议关注国内介质刻蚀龙头企业中微公司,以及在硅刻蚀及其他半导体设备中持续发力的北方华创。

    风险因素:政策不及预期,下游需求不及预期,技术突破不及预期,上游核心元件进口限制。