机械设备行业:刻蚀设备国产替代空间广阔
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ASMPacificTechnology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)。