中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備需求高漲，進(jìn)口替代歷史機(jī)遇漸行漸近【圖】

    半導(dǎo)體晶圓廠可以分為6塊相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)區(qū)域：擴(kuò)散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積和拋光，分別對(duì)應(yīng)6個(gè)主要的制作工藝。

半導(dǎo)體加工的六大區(qū)域圖

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    刻蝕是使用化學(xué)或者物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要材料的過(guò)程，常用的設(shè)備為刻蝕機(jī)等。通常的晶圓加工流程中，刻蝕工藝位于光刻工藝之后，有圖形的光刻膠層刻蝕中不會(huì)受到腐蝕源的顯著侵蝕，從而完成圖形轉(zhuǎn)移的工藝步驟。

干法刻蝕流程示意圖

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    刻蝕速率指刻蝕過(guò)程中去除硅片表面材料的速度，刻蝕剖面指的是刻蝕圖形的側(cè)壁形狀，通常分為各向同性和各向異性剖面；刻蝕偏差指的是線寬或關(guān)鍵尺寸間距的變化，通常由橫向鉆蝕引起，選擇比指的是同一刻蝕條件下兩種材料刻蝕速率比，高選擇比意味著不需要的材料會(huì)被刻除。

干法刻蝕的應(yīng)用圖

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    介質(zhì)的干法刻蝕主要包括氧化物刻蝕和氮化硅的刻蝕，是最復(fù)雜的刻蝕過(guò)程。硅的等離子體干法刻蝕是硅片制造中的一項(xiàng)關(guān)鍵工藝技術(shù)，主要作用為制作MOS柵結(jié)構(gòu)、器件隔離和DRAM電容結(jié)構(gòu)中的單晶硅槽。金屬刻蝕主要應(yīng)用于金屬互連線、通孔、接觸金屬等環(huán)節(jié)。

    全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)集中度高，美日歐五大巨頭引領(lǐng)全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)。2017年全球五大半導(dǎo)體設(shè)備制造商分別為應(yīng)用材料、阿斯麥、拉姆研究、東晶電子、科磊，這五大半導(dǎo)體制造商在2017年以其領(lǐng)先的技術(shù)、強(qiáng)大的資金支持占據(jù)著全球半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)超過(guò)70%的份額。

2017年全球前十大半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商排名

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2017年全球半導(dǎo)體設(shè)備廠商市場(chǎng)份額圖

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    細(xì)分領(lǐng)域術(shù)業(yè)有專攻，全球設(shè)備行業(yè)龍頭各顯神通占據(jù)世界領(lǐng)先地位。隨著半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步中器件互連層數(shù)增多，介質(zhì)刻蝕設(shè)備的使用量不斷增大，拉姆研究利用其較低的設(shè)備成本和相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，逐漸在65nm、45nm設(shè)備市場(chǎng)超過(guò)TEL等企業(yè)，占據(jù)了全球大半個(gè)市場(chǎng)，成為行業(yè)龍頭。

2017年全球刻蝕設(shè)備市場(chǎng)份額分布圖

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    國(guó)外刻蝕設(shè)備巨頭公司持續(xù)投入較高研發(fā)費(fèi)用，通過(guò)自主研發(fā)維持競(jìng)爭(zhēng)力。應(yīng)用材料受益于公司較大營(yíng)收規(guī)模，研發(fā)費(fèi)用占比相對(duì)較低，2009至2017財(cái)年研發(fā)費(fèi)用投入占比在5%至15%之間徘徊，但絕對(duì)金額均穩(wěn)定在8至10億美元之間，研發(fā)實(shí)力雄厚。

    中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備的進(jìn)口依賴問(wèn)題較為嚴(yán)重，2017年國(guó)產(chǎn)化率僅為9%。2017年中國(guó)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備48.07億元，據(jù)此計(jì)算中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化率僅為9%。國(guó)內(nèi)設(shè)備市場(chǎng)仍主要由美國(guó)應(yīng)用材料、美國(guó)拉姆研究、日本東京電子、日本愛(ài)德萬(wàn)、美國(guó)科磊等國(guó)外知名企業(yè)所占據(jù)。集成電路設(shè)備是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基石，專用設(shè)備的大量依賴進(jìn)口不僅嚴(yán)重影響我國(guó)集成電路的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也對(duì)我國(guó)電子信息安全造成重大隱患。

半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)構(gòu)成圖

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2017年中國(guó)大陸進(jìn)口半導(dǎo)體設(shè)備占比圖

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    國(guó)產(chǎn)刻蝕設(shè)備制造企業(yè)憑借著地理、服務(wù)、價(jià)格等優(yōu)勢(shì)有望速度崛起，或?qū)?shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外領(lǐng)先公司的技術(shù)和業(yè)務(wù)的彎道追趕。2017年中微半導(dǎo)體研制的7nm等離子刻蝕機(jī)已在國(guó)際一流的集成電路生產(chǎn)線上量產(chǎn)使用，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，目前介質(zhì)刻蝕機(jī)已得到了國(guó)內(nèi)外一流芯片制造企業(yè)的認(rèn)可。

    在芯片需求持續(xù)上升、國(guó)產(chǎn)化投資加快、國(guó)家戰(zhàn)略支持的大背景下，中國(guó)大陸本土半導(dǎo)體制造企業(yè)的崛起有望帶動(dòng)一批本土優(yōu)秀企業(yè)共同成長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備有望借助大陸晶圓產(chǎn)線的密集投資而實(shí)現(xiàn)滲透率提升，迎來(lái)最好的時(shí)代。

    中國(guó)大陸設(shè)備市場(chǎng)的全球占比不斷升高，2018年有望趕超中國(guó)臺(tái)灣躍居全球第二大市場(chǎng)，2019年或?qū)④S升全球首位。

2005-2019年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額的全球占比圖

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    中國(guó)大陸設(shè)備市場(chǎng)，連續(xù)五年擴(kuò)張，2018年有望首次突破百億級(jí)別達(dá)118億美/yoy+44%，2019年或?qū)②厔?shì)延續(xù)達(dá)173億美元/yoy+47%。預(yù)計(jì)2019年中國(guó)大陸市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到173億美元/yoy+47%，大幅高于全球設(shè)備市場(chǎng)增速。

2017全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額的產(chǎn)品構(gòu)成圖

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    外延并購(gòu)只能追隨別人的腳步，自主研發(fā)才能占據(jù)行業(yè)制高點(diǎn)，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備公司只有跟得上中國(guó)本土晶圓廠的先進(jìn)制程技術(shù)并與之同步發(fā)展，才能抓住中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起的歷史契機(jī)。

    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)供需預(yù)測(cè)及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》