半导体设备系列:刻蚀主赛道有望加速导入国产设备.pdf
请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报 告 | 行业深度 2021 年 07 月 06 日 电子 半导体设备系列:刻蚀 主赛道 , 有望加速导入国产设备 刻蚀是用化学、物理、化学物理结合的方法有选择的去除(光刻胶)开口下 方的材料。 被刻蚀的材料包括硅、介质材料、金属材料、光刻胶。刻蚀是与 光刻相联系的图形化处理工艺。刻蚀就是利用光刻胶等材料作为掩蔽层,通 过物理、化学方法将下层材料中没有被上层遮蔽层材料遮蔽的地方去掉,从 而在下层材料上获得与掩膜板图形对应的图形。 刻蚀设备市场超过 130 亿美元,是晶圆设备占比最高的市场。 2011 年以来, 刻蚀在晶圆设备的占比从 11%逐渐提升到 20%以上, 2017 年起成为全球晶 圆设备中占比最高的装备类别,重要性不断提升。刻蚀设备市场基本是干法 刻蚀设备, 2020 年全球干法刻蚀设备市场约 137 亿美元,其中介质刻蚀 ( Dielectric Etch) 60 亿美元,导体刻蚀( Conductor Etch) 76 亿美元。 刻蚀由海外龙头主导,国内公司保持快速增长。 根据 Gartner 数据,全球刻 蚀企业前三大分别是 Lam Research、 TEL、 AMAT,全球市占率合计 91%。 国内刻蚀业务前三大企业分别为中微公司、北方华创、屹唐半导体。根据三 方数据, 2020 年国内的刻蚀龙头企业中微公司、北方华创的刻蚀业务都取 得较高收入增长,并在规模体量逐步接近全球前五大厂商。 国内刻蚀厂商加速导入。 跟踪国内晶圆厂主要招投标数据,刻蚀设备需求工 艺类 别较多,绝大多数由海外龙头厂商供应,国内龙头公司北方华创、中微 公司、屹唐半导体处于加速导入过程。以长江存储、华虹无锡、华力集成的 招投标数据进行分析,这三家晶圆厂的刻蚀环节上,国内设备产线的国产化 率(以机台数量计算)平均约为 2030%。 北方华创 ICP 刻蚀机领域国内领先, 累计交付突破 1000 腔, 12 英寸突破 28nm 以下制程。 北方华创 2005 年第一台 8 英寸 ICP 刻蚀机在客户端商显, 12 英寸刻蚀机在客户端 28nm 实现国产替代, 2020 年 12 月,北方华创 ICP 刻蚀机交付突破 1000 腔,标志着国产刻蚀机得到客户广泛 认可。 中微公司刻蚀产品线逐步成熟,从 CCP 向 ICP 快速开拓。 中微公司 CCP 刻蚀设备应用于国际一线客户从 65nm 到 5nm、 64 层及 128 层 3D NAND 晶圆产线及先进封装生产线,中微公司 ICP 刻蚀设备已经趋于成熟。 中微公 司已有 较高装机存量 反应 台 在客户端工作 ;中微公司的 ICP 设备 Nanova 已 经累计交付 100 台反应腔,在领先的逻辑芯片、 DRAM 和 Nand 厂商产线实 现大规模量产。 屹唐股份刻蚀产品处于 国际先进、国内领先地位 。 屹唐股份拥有干法刻蚀设 备 paradigmE 系列,采用专有的法拉第屏蔽电感耦合等离子 (ICP) 源与蚀 刻偏臵控制相结合,设备采取双晶圆反应腔、双反应腔产品平台设计 。 风险提示 : 国产替代进展不及预期、全球贸易纷争影响、下游需求不确定性。 增持 ( 维持 ) 行业 走势 作者 分析师 郑震湘 执业证书编号: S0680518120002 邮箱: 分析师 佘凌星 执业证书编号: S0680520010001 邮箱: 分析师 陈永亮 执业证书编号: S0680520080002 邮箱: 相关研究 1、电子:晶圆厂满载, Capex 上修,设备材料迎国产 化黄金机遇 2021-07-04 2、电子:半导体设备系列:薄膜生长设备,国产突破 可期 2021-06-29 3、电子:国产化 +景气度,两条主线! 2021-06-27 -16% 0% 16% 32% 2020-07 2020-11 2021-03 2021-06 电子 沪深 300 2021 年 07 月 06 日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、刻蚀:集成电路图形转移方式 . 3 二、刻蚀需求不断增长,海外龙头占据寡头垄断 . 7 三、国内晶圆设备需求放量,国产刻蚀设备加速导入 . 12 四、全球龙头 Lam Research,百亿美元收入规模 . 15 五、国内龙头:北方华创、中微公司刻蚀设备快速放量 . 18 六、风险提示 . 21 图表目录 图表 1:刻蚀的目的是把图形从光刻胶转移到待刻蚀的薄膜上 . 3 图表 2:刻蚀工艺分类 . 4 图表 3:不同刻蚀设备主要技术指标 . 4 图表 4:电容性等离子体刻蚀反应腔 . 5 图表 5:电感性等离子体刻蚀反应腔 . 5 图表 6:刻蚀类别 . 5 图表 7:多重成像技术 . 6 图表 8:刻蚀设备步骤增加 . 6 图表 9:刻蚀步骤逐渐增加(步骤数量) . 6 图表 10:全球半导体设备季度销售额(亿美元) . 7 图表 11:全球半导体设备分地域季度销售额(亿美元) . 8 图表 12:半导体设备市场增速周期性 . 8 图表 13:干法刻蚀市场(百万美元)( 20202023 年为预测数据) . 9 图表 14:刻蚀在晶圆设备市场比重提升 . 9 图表 15:刻蚀市场主要驱动力将来自于存储 . 10 图表 16:全球刻蚀业务收入规模分别 . 10 图表 17:干法刻蚀市场份额 . 11 图表 18: Conductor Etch 市场份额 . 11 图表 19: Dielectric Etch 市场份额 . 12 图表 20:中国大陆刻蚀市场需求测算 . 12 图表 21:长江存储中标信息统计(截止至 2021.06) -Lam 中标机台类别 . 13 图表 22:长江存储中标信息统计(截止至 2021.06) -北方华创中标机台类别 . 14 图表 23:长江存储中标信息统计(截止至 2021.06) -中微公司中标机台类别 . 14 图表 24:长江存储中标刻蚀机国产化率(以机台数量计算) . 14 图表 25:华虹无锡中标刻蚀机国产化率(以机台数量计算) . 15 图表 26:华 力集成中标刻蚀机国产化率(以机台数量计算) . 15 图表 27:干法刻蚀市场份额 . 16 图表 28: 2021Q1 lam 收入结构按区域分 . 16 图表 29: 2021Q1 lam 收入结构按应用分 . 16 图表 30: 2014 年以来, Lam 目标市场 Dram*1.3, Nand *3, Foundry*2 . 17 图表 31: ALTUS 产品线 . 18 图表 32: FLEX 产品线 . 18 图表 33: 北方华创刻蚀设备发展进程图 . 19 图表 34:北方华创刻蚀产品介绍 . 19 图表 35:中微公司刻蚀产品线布局 . 20 2021 年 07 月 06 日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 一、刻蚀: 集成电路图形转移方式 刻蚀是 用化学、物理、化学物理结合的方法有选择的去除(光刻胶)开口下方的材料。 被刻蚀的材料包括硅、介质材料、金属材料、光刻胶。刻蚀是与光刻相联系的图形化处 理工艺。 刻蚀就是利用光刻胶等材料作为掩蔽层,通过物理、化学方法将下层材料中没 有被上层遮蔽层材料 遮蔽的地方去掉,从而在下层材料上获得与掩膜板图形对应的图形。 图表 1: 刻蚀的目的是把图形从光刻胶转移到待刻蚀的薄膜上 资料来源: 中微公司 招股说明书 、 国盛证券研究所 湿法刻蚀: 用液体化学剂去除衬底表面的材料。 早期普遍使用,在 3um 以后由于线宽控 制、刻蚀方向性的局限,主要用干法刻蚀。目前,湿法刻蚀仍用于特殊材料层的去除和 残留物的清洗。 干法刻蚀: 常用等离子体刻蚀,也称等离子体刻蚀,即把衬底暴露于气态中产生的等离 子,与暴露的表面材料发生物理反应、化学反应。 刻蚀主要参数: 刻蚀速率、均匀性、选择比(对不同材料的刻蚀速率比)、刻蚀坡面(各 向异性、各向同性) 2021 年 07 月 06 日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 图表 2: 刻蚀工艺分类 资料来源: 维基百科 、 国盛证券研究所 图表 3: 不同 刻蚀设备主要技术指标 资料来源: 维基百科 、 国盛证券研究所 应用最广泛的刻蚀设备是 ICP 与 CCP,技术发展 方向 是原子层刻蚀( ALE)。 电容性等离子体刻蚀 CCP: 能量高、精度低,主要用于介质材料刻蚀(形成上层线路) 诸如逻辑芯片的栅侧墙、硬掩膜刻蚀、中段的接触孔刻蚀、后端的镶嵌式和铝垫刻 蚀等,以及 3D 闪存芯片工艺(氮化硅 /氧化硅)的深槽、深孔和连线接触孔的刻蚀等。 电感性等离子体刻蚀 ICP: 能量低、精度高,主要用于硅刻蚀和金属刻蚀(形成底层器 件) 硅浅槽隔离( STI)、锗( Ge)、多晶硅栅结构、金属栅结构、应变硅( Strained-Si)、 金属导线、金属焊垫( Pad)、镶嵌式刻蚀金属硬掩模和多重成像技术中的多道刻蚀工艺。 ALE: 技术发展方向,能精确刻蚀到原子层(约 0.4nm),具有超高刻蚀选择率。应用广 泛。 2021 年 07 月 06 日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明 图表 4: 电容性等离子体刻蚀反应腔 图表 5: 电感性等离子体刻蚀反应腔 资料来源: 公司 公告 、 国盛证券研究所 资料来源: 公司公告 、 国盛证券研究所 图表 6: 刻蚀类别 资料来源: 维基百科 、 国盛证券研究所 光刻 技术 中许多先进制程涉及多重图形技术。 即使是 EUV, 波长为 13.5nm,要实现 7nm 的精度, 仍 需要依靠多重图形技术,即多次刻蚀。因此制程升级,精度越高,需要的刻 蚀复杂度、步骤数量也在提升。 所以刻蚀设备和化学薄膜设备成为更关键的设备。 2021 年 07 月 06 日 P.6 请仔细阅读本报告末页声明 图表 7: 多重成像技术 资料来源: 公司公告 、 国盛证券研究所 图表 8: 刻蚀设备步骤增加 资料来源: 公司公告 、 国盛证券研究所 图表 9: 刻蚀步骤逐渐增加 (步骤数量) 资料来源: digitimes、 国盛证券研究所 2021 年 07 月 06 日 P.7 请仔细阅读本报告末页声明 产业发展趋势: ( 1) 0.13um 工艺的铜互连技术出现时( 300mm 时代),金属刻蚀比例下降,介质刻蚀 的比例大幅上升。 ( 2) 30nm 之后的,多重图像技术、软刻蚀应用的提升,硅刻蚀( ICP)的占比快速提 升。 ( 3)数十层的金属互联层(后道工艺, BEOL),精度一般在 20nm 以上的 以 CCP 设备 为主; CMOS 核心器件(前道工艺, FEOL)线宽 比较 少,往往使用 20nm 以下的 ICP 设 备 。 ( 4) EUV 在 foundry/DRAM 的采用,使得刻蚀步骤减少; 3D Nand 采用,使得刻蚀步 骤增多,高深宽比刻蚀需求增多。 二、 刻蚀 需求不断增长,海外龙头占据寡头垄断 2020 年 全球半导体设备市场规模 创 700 亿美元新高 ,大陆 首次占比全球第一。 根据 SEMI, 2020 年半导体设备销售额 712 亿美元,同比增长 19%,全年销售额创历史新高。 大陆设备市场在 2013 年之前占全球比重为 10%以内, 20142017 年提升至 1020%, 2018 年之后保持在 20%以上,份额呈逐年上行趋势。 2020 年, 国内晶圆厂投建、半导 体行业加大投入, 大陆半导体设备市场规模首次在市场全球排首位,达到 181 亿美元, 同比增长 35.1%,占比 26.2%。 20212022 年,存储需求复苏,韩国 预计将 领跑全球, 但大陆设备市场规模 有望保持较高比重。 图表 10: 全球半导体设备 季度 销售额(亿美元) 资料来源: SEMI,国盛证券研究所 -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0 50 100 150 200 250 2016-03 2016-09 2017-03 2017-09 2018-03 2018-09 2019-03 2019-09 2020-03 2020-09 全球半导体设备销售额 大陆占比 全球半导体设备季度销售额 yoy 2021 年 07 月 06 日 P.8 请仔细阅读本报告末页声明 图表 11: 全球半导体设备 分地域季度 销售额(亿美元) 资料来源: SEMI,国盛证券研究所 半导体设备行业产值 具有高增长、高波动性。 半导体设备行业呈现明显的周期性,受下 游厂商资本开支节奏变化较为明显。 根据 SEMI 数据,从长周期而言 半导体行业复合增 速约 10%,半导体设备行业复合增速约 13%,半导体设备行业增长弹性高于半导体行 业。 图表 12: 半导体设备市场增速周期性 资料来源: SEMI,国盛证券研究所 刻蚀设备市场超过 130 亿美元,是晶圆设备占比最高的市场。 2011 年以来,刻蚀在晶 圆设备的占比从 11%逐渐提升到 20%以上, 2017 年起成为全球晶圆设备中占比最高的 装备类别,重要性不断提升。 刻蚀设备市场基本是 干 法刻蚀设备, 2020 年全球 干法 刻蚀 设备市场约 137 亿美元,其中 介质刻蚀( Dielectric Etch) 60 亿美元,导体刻蚀( Conductor Etch) 76 亿美元。 0 50 100 150 200 250 2016-03 2016-09 2017-03 2017-09 2018-03 2018-09 2019-03 2019-09 2020-03 2020-09 其他地区 中国大陆 中国台湾 韩国 欧洲 北美 日本 88% -18% -24% 23% 59% 23% 3% 5% -10% 36% 45% 76% 8% -11% -25% 14% 85% -37% -29% 14% 52% 1% 19% 7% -30% -40% 25% -12% -6% 20% -1% 4% 41% 11% -2% 19% -60% -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 84858687888990919293949596979899 0 0102030405060708091011121314151617181920 2021 年 07 月 06 日 P.9 请仔细阅读本报告末页声明 图表 13: 干法刻蚀市场(百万美元) ( 20202023 年为预测数据) 资料来源: gartner、 国盛证券研究所 图表 14:刻蚀在晶圆设备市场比重提升 资料来源: semi、 国盛证券研究所 2021 年 07 月 06 日 P.10 请仔细阅读本报告末页声明 图表 15: 刻蚀市场主要驱动力将来自于存储 资料来源: 中微公司公告 、 国盛证券研究所 刻蚀由海外龙头主导,国内公司保持快速增长。 根据 Gartner 数据,全球刻蚀企业 前三 大分别是 Lam Research、 TEL、 AMAT,全球市占率合计 91%。国内刻蚀业务前三大企 业分别为中微公司、北方华创、屹唐半导体。根据三方数据, 2020 年国内的刻蚀龙头企 业中微公司、北方华创的刻蚀业务都取得较高收入增长,并在规模体量逐步接近全球前 五大厂商。 图表 16: 全球刻蚀业务收入规模分别 (百万美元) 资料来源: gartner、 国盛证券研究所 2021 年 07 月 06 日 P.11 请仔细阅读本报告末页声明 图表 17: 干法刻蚀市场 份额 资料来源: gartner、 国盛证券研究所 从导体刻蚀市场结构看, Lam 一家独大,长期全球市占率超过 50%;其次 AMAT 占据约 30%市场份额。剩下的厂商如日立 高新 、 TEL、 KLA、北方华创、 SEMES、中微公司等公 司合计,在导体刻蚀合计市占率不超过 20%。近两年,国内设备龙头厂商北方华创、中 微公司该产品线放量加速,逐步提高半导体设备刻蚀供应链份额。 图表 18: Conductor Etch 市场 份额 资料来源: gartner、 国盛证券研究所 从介质刻蚀市场结构看, TEL 一家独大,长期全球市占率超过 50%;其次 Lam 占据接 近 40%的市场份额,两家厂商主导整个市场,寡占程度 较强。全球介质刻蚀设备供应商 还有 SEMES、中微公司、 AMAT、 Ulvac、屹唐半导体等。中微公司 开发了系列介质刻蚀 装备,并承担多项重大科研项目,是国内领先的介质刻蚀设备厂商。 2021 年 07 月 06 日 P.12 请仔细阅读本报告末页声明 图表 19: Dielectric Etch 市场 份额 资料来源: gartner、 国盛证券研究所 根据我们的 估算 ,中国大陆刻蚀市场需求预计在 200 亿元以上, 国产化率在 20%以内, 仍具有较大的替代空间。 图表 20: 中国大陆刻蚀市场需求测算 (亿元) 资料来源: 国盛电子测算 、 国盛证券研究所 三、 国内 晶圆设备需求放量,国产刻蚀设备加速导入 国内刻蚀厂商加速导入。 跟踪国内晶圆厂主要招投标数据,刻蚀设备需求工艺类别较多, 绝大多数由海外龙头厂商供应,国内龙头公司北方华创、中微公司、屹唐半导体处于加 速导入过程。 以长江存储 、 华虹无锡、华力集成的招投标数据进行分析, 这三家晶圆厂 的刻蚀环节上,国内设备产线的国产化率(以机台数量计算)平均约为 2030%。 以 Lam Research 为例,在长江存储的 Nand Flash 产线上,仅仅刻蚀机一个品类,供应 的设备量多达 40 种不同工艺环节,其中多数工艺环节设备具有独占性,尤其是 刻蚀高 深宽比的深孔、深沟 等环节工艺。排除没有做分类的中标机台,长江存储已经公告中标 机台涉及的刻蚀工艺类别多达 8090 种。 2021 年 07 月 06 日 P.13 请仔细阅读本报告末页声明 图表 21: 长江存储中标信息统计(截止至 2021.06) -Lam 中标机台类别 资料来源: 千里马招标网 、 国盛证券研究所 以 长江存储 的中标信息看,北方华创在刻蚀领域布局集中于硅刻蚀,设备品类对标 Lam, 仍 具有较大潜力空间。 2021 年 07 月 06 日 P.14 请仔细阅读本报告末页声明 图表 22: 长江存储中标信息统计(截止至 2021.06) -北方华创中标机台类别 资料来源: 千里马招标网 、 国盛证券研究所 以长江存储的中标信息看,中微公司刻蚀设备种类范围较 多,主要布局 介质 刻蚀领域。 图表 23: 长江存储中标信息统计(截止至 2021.06) -中微公司中标机台类别 资料来源: 千里马招标网 、 国盛证券研究所 相应的,我们以 长江存储 、 华虹无锡、华力 集成 的招投标 数据进行分析, 这三家晶圆厂 的刻蚀环节上,国内设备产线的国产化率(以机台数量计算)平均约为 2030%。 图表 24: 长江存储中标刻蚀机国产化率(以机台数量计算) 资料来源: 中国采招网 、 国盛证券研究所 2021 年 07 月 06 日 P.15 请仔细阅读本报告末页声明 图表 25: 华虹无锡中标刻蚀机国产化率(以机台数量计算) 资料来源: 中国采招网 、 国盛证券研究所 图表 26: 华力集成中标刻蚀机国产化率(以机台数量计算) 资料来源: 中国采招网 、 国盛证券研究所 四、 全球龙头 Lam Research, 百亿美元收入规模 Lam Research 公司历史: 1980 年成立, 1981 年推出刻蚀设备 AutoEtch, 1984 年达 斯达克上市, 1992 年推出业内首款 ICP 设备。 Lam Research 在 80 年代是 AMAT CCP 技术的追随者, 90 年代 成为 ICP 技术的引领者。 2014 年,公司在原有的 Flex 系列 CCP 设备加入混合脉冲技术,局部改进实现 ALE 功能 ,进一步引领产业技术方向。 全球刻蚀行业龙头企业 Lam Research,盈利能力较强,研发投入程度高。 2020 年, Lam 营业收入 100.4 亿美元,毛利额 46.1 亿美元,营业利润额 26.7 亿美元,净利润 22.52 亿美元。此外,公司研发费用 12.5 亿元,研发费用占比约 12.5%。 2020 年,公司 ROE 为 45.7%。 Lam 在 2020Q4 和 2021Q1 营业收入连续创新高, 2021Q1 单季度营业收入 38.5 亿美元,同比增长 54%;净利润 10.7 亿美元,同比增长 86%。 2021 年 07 月 06 日 P.16 请仔细阅读本报告末页声明 图表 27: Lam Research 营业收入 资料来源: 彭博 、 国盛证券研究所 全球半导体设备龙头企业,以刻蚀、 CVD 产品线为主。 Lam 产品主要是刻蚀 +沉积 。公 司作为全球刻蚀设备龙头企业, 2020 年全球刻蚀市占率为 54%。我们根据全球市占率 和公司报表估算, 2020 年公司收入中约 65%为刻蚀, 25%为 CVD。 下游 应用上存储占比高,中国大陆是其最重要的市场之一。 公司营业收入 2021Q1 按 下 游 应用 划分: 31% foundry、 48% NVM、 14% DRAM。 以此来看,公司存储产业弹性更 高,在存储资本开支恢复上行周期里,受益程度更深。公司营业收入 2021Q1 按区域划 分,中国大陆占据 32%,韩国占据 31%,中国台湾占据 14%,为其前三大市场。 图表 28: 2021Q1 lam 收入结构按区域分 图表 29: 2021Q1 lam 收入结构按应用分 资料来源: 公司公告、 国盛证券研究所 资料来源: 公司公告、 国盛证券研究所 2021 年 07 月 06 日 P.17 请仔细阅读本报告末页声明 图表 30: 2014 年以来, Lam 目标市场 Dram*1.3, Nand *3, Foundry*2 资料来源: 公司公告 、 国盛证券研究所 Lam Research 核心设备 产品线包括诸如: ( 1) FLEX( 2004): 3D Nand 高深宽比 ALE 刻蚀;( 2) Kiyo( 2004): DRAM 浅栅槽刻蚀 ALE;( 3) Syndion: CMOS 和 HBM 刻蚀; ( 4) ALTUS: 3D Nand 和 DRAM 的 ALD;( 5) Vector:硬掩膜 ALD、 3D Nand 多层沉 积。 图表 31: Lam 引领刻蚀技术 资料来源: 公司公告 、 国盛证券研究所 2021 年 07 月 06 日 P.18 请仔细阅读本报告末页声明 图表 32: ALTUS 产品线 图表 33: FLEX 产品线 资料来源: 公司官网、 国盛证券研究所 资料来源: 公司官网、 国盛证券研究所 持续 外延并购 ,补全产品线及技术覆盖。 1997 年收购 On Trak Systems( CMP 清洗设备); 2006 年收购 Bullen Semiconductor(腔室关键部件); 2008 年收购 SEZGA(单晶圆清洗 设备、湿法刻蚀); 2012 年收购 Novellus(沉积、 CMP); 2017 年收购 Conventor(仿真 与建模软件) 。 五、 国内 龙头:北方华创、中微公司刻蚀设备快速放量 北方华创是 国内领先的半导体高端装备及一体化解决方案供应商。 公司深耕于芯片制造 刻蚀领域、薄膜沉积领域近 20 年,现已成为国内领先的半导体高端工艺装备及一站式 解决 方案的供应商。公司立足半导体装备、真空装备、新能源锂电装备及精密元器件构 成公司四大核心事业集群,半导体设备品类国内最为完备,客户覆盖中芯国际、华虹、 三安光电、京东方等各产业链龙头,营销服务辐射欧、美、亚等全球主要国家和地区。 北方华创 ICP 刻蚀机领域国内领先,金属刻蚀 8 英寸打破国外垄断, 12 英寸突破 28nm 以下制程 。 北方华创 2005 年第一台 8 英寸 ICP 刻蚀机在客户端商显, 12 英寸刻蚀机在 客户端 28nm 实现国产替代, 2020 年 12 月,北方华创 ICP 刻蚀机交付突破 1000 腔, 标志着国产刻蚀机得到客户广泛认可。 2017 年公司 8 英寸铝金属刻蚀机进入国内主流代工厂生产线,独特的腔室结构和温度控 制设计,可大幅提升了设备的稳定性、重复性和生产工艺水平,打破了国际厂商长期垄 断 8 英寸刻蚀机的局面;同时公司推出 12 英寸 TiN 硬掩膜刻蚀机,可应用于 28-14nm 逻辑制程中。 2016 年自主研发的国内首台应用于 14nm 制程的 ICP 刻蚀机 NMC612D 进入上海集成电路研发中心,正式迈入 14nm 刻蚀工艺 。 2021 年 07 月 06 日 P.19 请仔细阅读本报告末页声明 图表 34: 北方华创刻蚀设备 发展进程图 资料来源: 公司官网, 国盛证券研究所 图表 35: 北方华创刻蚀产品介绍 类别 设备 晶圆尺寸 支持工艺 应用领域 金属 刻蚀 NMC508M 8 英寸铝金属刻蚀机 8 英寸 0.35-0.11m 集成电路; 200mm 硅片 的金属铝和钨的刻蚀工艺 集成电路 NMC612M 12 英寸 氮化钛金属硬 掩膜刻蚀机 (TiN Metal HardMask) 12 英寸 40-14nm 制程 IC 的金属干法刻蚀设备; 28-14nm 逻辑制 程中 TiN MHM, HR 和 M0C结构刻蚀工艺; RRAM 中 Al/TiN, TaN 等刻蚀工艺。 NMC612G 12 英寸刻蚀机 12 英寸 IC 领域的金属铝刻蚀工艺,以及 Micro OLED 领域金属 及非金属刻蚀工艺; Al Etch、多晶硅刻蚀、介质刻蚀、 Al/Mo/ITO 等金属刻蚀 硅刻 蚀 NMC508C 8 英寸硅刻蚀机 8 英寸 0.35-0.11m 集成电路; 200mm 硅片 的多晶硅硅栅 (poly gate)、浅沟槽隔离 (STI)和硅的金属钨化物 (WSix)刻蚀 NMC612C 12 英寸硅刻蚀机 12 英寸 90nm-40nm 干法刻蚀设备; 55nm Logic,65nm NOR flash,55nm CIS,90MCU 等芯片集成电路制造领域;适用 于 STI, Gate, PAA, CAA, ONO, Zero, AA HM 等多种刻 蚀工艺。 NMC612D 12 英寸硅刻蚀机 12 英寸 28-14nm 逻辑制程中 STI、 Gate 以及 FinFET 结构刻蚀 工艺; 3D NAND 领域 AA、 Gate、 Spacer 以及台阶、 SADP 等刻蚀工艺; DRAM 领域 line cut、 etch back、 SADP 以 及 AA、 Gate 等刻蚀工艺;并具备 10-7nm 工艺延伸能力 深硅 槽刻 蚀 NMC508DTE 8 英寸硅深槽刻蚀机 8 英寸及以下 8英寸及以下 IGBT、 MOSFET及 Super Junction中的 Deep Trench 刻蚀 功率器件 化合 物刻 蚀 HSE 系列等离子刻蚀机 8-12 英寸 8 英寸及以下 MEMS 刻蚀,以及 8-12 英寸先进封装硅刻蚀。 先进封装 /微机电系统 GSE C200 系列等离子刻蚀机 8 英寸及以下 GaN、 SiC、 SiO2、 Al2O3等材料的刻蚀 功率器件 /失 效分析 /光通 信器件 2021 年 07 月 06 日 P.20 请仔细阅读本报告末页声明 DSE200 系列等离子刻蚀机 8 英寸及以下 8英寸及以下 IGBT、 MOSFET及 Super Junction中的 Deep Trench 刻蚀 功率器件 GDE C200 系列等离子刻蚀机 GaN、 SiC、 SiO2、 Al2O3等材料的刻蚀 功率器件 BMD P230 等离子去胶机 8-12 英寸 50-100 m 的 Pitch;光刻胶去除工艺、 Descum 工艺、 Plasma 表面处理工艺等 先进封装 ELEDE 380E PSS 刻蚀机 2-6 英寸 LED 领域 PSS 刻蚀 LED 半导体照 明 介质 刻蚀 ELEDE 380G+/G380C 刻蚀机 2-6 英寸 电极刻蚀 (刻蚀材料 GaN, AlGaInP/GaP),隔离刻蚀 (刻 蚀材料 GaN, GaAs),钝化层刻蚀 (刻蚀材料 SiO2, SiNX), 介质反射层刻蚀 (刻蚀材料 SiO2 和 TiO2),金属阻挡层 刻蚀 (刻蚀材料 TiW)。 资料来源: 公司官网, 国盛证券研究所 中微公司是 国内领先、世界排名前列的半导体高端设备制造商。 公司主营业务是刻蚀设 备和 MOCVD。刻蚀机用于半导体制程,客户涵盖台积电、 中芯国际、海力士、华力微、 联华电子、长江存储等; MOCVD 用于 LED 外延片制程,客户涵盖三安、华灿、乾照等。 中微公司刻蚀产品线 逐步 成熟,从 CCP 向 ICP 快速开拓。 中微公司 CCP 刻蚀设备应用 于国际一线客户从 65nm到 5nm、 64层及 128层 3D NAND晶圆产线及先进封装生产线, 中微公司 ICP 刻蚀设备已经趋于成熟,在 10 家客户生产线进行验证,并逐步取得客户 的重复订单。 中微公司 CCP 刻蚀设备包括双反应台 Primo AD-RIE 和单反应台的 HD-RIE, 覆盖了 65 纳米、 45 纳米、 32 纳米、 28 纳米、 22 纳米、 14 纳米、 7 纳米到 5 纳 米关键尺寸的众多刻蚀应用;中微公司的 ICP设备 Nanova已经累计交付 100台反应腔, 在领先的逻辑芯片、 DRAM 和 Nand 厂商产线实现大规模量产。 图表 36: 中微公司刻蚀产品线布局 资料来源: 公司公告 、 国盛证券研究所 屹唐股份拥有干法刻蚀设备 paradigmE 系列, 采用专有的法拉第屏蔽电感耦合等离子 (ICP) 源与蚀刻偏臵控制相结合 ,设备采取双晶圆反应腔、双反应腔产品平台设计 , 主 要可用于 65 纳米到 5 纳米逻辑芯片、 10 纳米系列 DRAM 芯片以及 32 层到 128 层 3 闪 存芯片制造中若干关键步骤的大规模量产 。 2021 年 07 月 06 日 P.21 请仔细阅读本报告末页声明 图表 37: 屹唐股份刻蚀产品线布局 资料来源: 公司公告 、 国盛证券研究所 六、 风险提示 国产替代进展不及预期: 半导体设备及材料新技术难度较高,验证周期较长,具有一定 的不确定性 全球贸易纷争影响: 全球贸易纷争存在不确定性,尤其是科技领域竞争激烈,导致科技 产业链具有不稳定性 下游需求不确定性: 全球经济受疫情影响,下游需求存在不确定性 2021 年 07 月 06 日 P.22 请仔细阅读本报告末页声明 免责声明 国盛证券有限责任公司(以下简称 “本公司 ”)具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告仅供本公司的 客户使 用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致 的任何损失负任何责任。 本报告的信息均来源于本公司认为可信的公开资料,但本公司及其研究人员对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。 本报告中的资料、意见及预测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,可能会随时调整。在不同时期,本公司可发出与本 报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息及资料保持在最新状态,对本报告所含信息可在 不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。 本公司力求报告内容客观、公正,但本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用,不构成任何 投资、法律、会计或税务 的最终操作建议 ,本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资 及服务可能不适合个别客户,不构成客户私人咨询建议。投资者应当充分考虑自身特定状况,并完整理解和使用本报告内 容,不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。 投资者应注意,在法律许可的情况下,本公司及其本公司的关联机构可能会持有本报告中涉及的公司所发行的证券并进行 交易,也可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。 本报告版权归 “国盛证券有限责任公司 ”所有。未经事先本公司书面授权,任何机构或个人不得对 本报告进行任何形式的发 布、复制。任何机构或个人如引用、刊发本报告,需注明出处为 “国盛证券研究所 ”,且不得对本报告进行有悖原意的删节 或修改。 分析师声明 本报告署名分析师在此声明:我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,本报告所表 述的任何观点均精准地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法,结论不受任何第三方的授意或影响。我们所得报酬的 任何部分无论是在过去、现在及将来均不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。 投资评级说明 投资建议的评级标准 评级 说明 评级标准为报告发布日后的 6 个月内公司股价(或行业 指数)相对同期基准指数的相对市场表现。其中 A 股市 场以沪深 300 指数为基准;新三板市场以三板成指(针 对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的) 为基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为基准,美股 市场以标普 500 指数或纳斯达克综合指数为基准。 股票评级 买入 相对同期基准指数涨幅在 15%以上 增持 相对同期基准指数涨幅在 5%15%之间 持有 相对同期基准指数涨幅在 -5%+5%之间 减持 相对同期基准指数跌幅在 5%以上 行业评级 增持 相对同期基准指数涨幅在 10%以上 中性 相对同期基准指数涨幅在 -10%+10%之 间 减持 相对同期基准指数跌幅在 10%以上 国盛证券研究所 北京 上海 地址:北京市西城区平安里西大街 26 号楼 3 层 邮编: 100032 传真: 010-57671718 邮箱: 地址:上海市浦明路 868 号保利 One56 1 号楼 10 层 邮编: 200120 电话: 021-38124100 邮箱: 南昌 深圳 地址:南昌市红谷滩 新区凤凰中大道 1115 号北京银行大厦 邮编: 330038 传真: 0791-86281485 邮箱: 地址:深圳市福田区福华三路 100 号鼎和大厦 24 楼 邮编: 518033 邮箱: