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半导体谁才是中邦第一?

集成电路

  北方华创 VS 中微半导体,谁才是中国第一?横看成岭侧成峰,中微北方各称雄

  1、中微半导体,少而精,刻蚀机专家,打入世界级巨头核心供应链,后浅尝MOCVD,便成全球顶级玩家,潜力巨大,俨然正在崛起的中国泛林。

  2、北方华创,大而全,泛半导体全领域平台,精于刻蚀机,后练就沉积、清洗、炉管等前道核心工艺设备,俨然正在崛起的中国应材。

  北方华创和中微半导体都是平台型半导体设备商,两者均是国产半导体设备核心资产,是中国硬科技的底盘,具有无与伦比的技术护城河和极高的行业地位。

  客户结构对比:北方华创横跨IC、LED、LCD、光伏四大泛半导体赛道,中微半导体深耕IC与LED领域。

  1.北方华创设备种类齐全,下游覆盖范围广,下游客户遍布半导体IC、LED、LCD、光伏四大领域,例如IC制造龙头中芯国际和长江存储、LED龙头三安光电和华灿光电、面板龙头京东方以及光伏龙头隆基股份等,客户结构堪称无与伦比,在行业中极为稀缺。

  2.中微半导体自成立以来一直专注为IC与LED领域客户提供服务,凭借其专精的行业深度,不仅吸引了诸如中芯国际、长江存储、三安光电等国内泛半导体龙头客户,其刻蚀设备更是进入了包括台积电、SK 海力士、联华电子、格芯等世界龙头企业。

  1.北方华创半导体设备营收体量略高于中微:中微2016、2017和2018营收分别为6.1、9.7和16.4亿元,分别为北方华创半导体设备营收的60.4%、66.4%和65.1%,营收体量略低于北方华创。

  2.北方归母净利润稳步提升,中微扭亏为盈后极速增长:北方华创2016-2018年归母净利润年均复合增长率高达58%。中微2017年实现扭亏为盈,2018年归母净利润同比增长204.0%至0.91亿元。

  3. 北方和中微诸如预收款项和存货等营收先行指标均大幅提升,两者分别占总资产比例20%和30%左右,充分说明下游订单充分。4.北方和中微均为技术密集型企业,近三年研发费用收入占比均超过30%,发明型专利数均超过1000件。

  1.北方华创IC设备品类齐全,居国内设备商之首,除光刻机以外几乎涵盖所有的IC制造设备。中微主要聚焦刻蚀设备以及MOCVD设备,介质刻蚀设备已达到7nm工艺节点,成为台积电7nm产线家供应商中唯一一家国产设备公司。

  2. 刻蚀设备方面,中微专攻介质刻蚀,北方领军硅刻蚀。自从IC互连工艺从铝互连进入铜互连时代,介质刻蚀和硅刻蚀已经成为IC制造最主流的两种刻蚀工艺,两者市占率达95%。

  3. 刻蚀设备占整个晶圆制造设备价值量的24%,是前端IC制造工艺最关键的设备之一,目前我国刻蚀设备国产化率仅有11.41%,未来刻蚀设备国产化替代空间十分巨大。

  客户结构对比:北方华创横跨IC、LED、LCD、光伏四大赛道中微半导体深耕IC与LED领域

  北方华创作为国内半导体高端工艺装备龙头,主营设备种类齐全,应用范围覆盖泛半导体领域四大核心赛道:半导体能源(光伏)、半导体照明(LED)、半导体显示(面板)以及半导体集成电路(IC),下游客户均为半导体IC、LED、LCD、光伏四大领域龙头企业。相较于北方华创全赛道多维布局,中微半导体自成立以来专注为IC与LED领域客户提供服务。

半导体谁才是中邦第一?

  北方华创:凭借先进的生产工艺与出色的研发实力,北方华创在IC、LED、LCD、光伏四大赛道收获了优质的下游客户资源,均为中国及全球半导体龙头企业,包括隆基股份、三安光电、京东方、中芯国际与长江存储等。

  在半导体能源(光伏)领域,隆基股份自2015年起已发展成为全球生产规模最大的单晶硅片制造商,独占鳌头。

  在半导体照明(LED)领域,三安光电LED芯片产能约占全球LED产能的19.72%,成为国内LED制造商的绝对龙头。

  在半导体显示(面板)领域,京东方是中国最大的面板制造商,生产与技术实力雄厚,根据全球市场调研机构IHS数据显示,2017年京东方液晶显示屏出货数量约占全球25%,总出货量全球第一。

  在半导体集成电路(IC)领域,中芯国际与长江存储作为中国主流代工厂商,已跻身国内半导体代工第一梯队。

  作为尖端制造业代表的泛半导体设备制造企业,北方华创的客户结构堪称无与伦比,在行业中极为稀缺。

  中微半导体:不同于北方华创多领域布局,中微半导体自成立以来聚焦IC与LED领域。目前,作为中国向全球IC和LED制造商提供先进设备的领先供应商,已跻身国内半导体设备企业龙头梯队。

  中微半导体凭借其专精的行业深度,吸引了一大批优质的下游客户,主要包括台积电、中芯国际、SK 海力士、联华电子、三安光电以及华灿光电等中国乃至世界龙头企业。

  其中台积电是当之无愧的世界第一大晶圆代工厂,此外联华电子及中芯国际在晶圆代工领域世界排名同样领先。

  SK海力士作为第三大DRAM制造商,占据了全球DRAM市场接近30%的份额。

  在LED领域,三安光电与华灿光电均位列大陆制造企业榜首位置,利润率遥遥领先其他同类型企业。

  由此可见,虽然中微客户结构简单,但其大部分均为行业世界巨头,这说明中微半导体作为中国IC设备龙头企业之一,也逐步开始向世界半导体设备巨头行列迈进。

半导体谁才是中邦第一?

  中微半导体客户集中度较高,2016年、2017年和2018年前五大客户合计销售额占当期销售总额的比例分别为85.74%、74.52%和60.55%,相较之下,北方华创2017年前五名客户合计销售金额占年度销售总额比例只有21.22%,对前五大客户依赖性较小。

  客户集中度的差异主要是因为北方华创下游应用较为广泛,客户类型较多,而中微走专业化路线,客户集中度相对较高,但是中微半导体前五大客户销售额占比呈现逐年下降趋势。

  中微半导体设备(上海)有限公司成立于2004年5月31日,是国家大基金成立后投资的首批企业。公司成立于2004年5月,当时正值IC工艺从铝互连向铜互连转移,金属刻蚀需求迅速萎缩。公司认定介质刻蚀设备将是未来的主流,于是通过全新工艺和技术,以自主创新的介质刻蚀设备为突破口,迅速抢占了被国际巨头垄断的市场份额。

  自成立以来,公司深耕刻蚀机领域,是介质刻蚀设备、硅通孔刻蚀设备、MOCVD设备的成熟供应商,产品已成功进入海内外重要客户供应链。其中介质刻蚀设备、硅通孔刻蚀设备覆盖半导体领域,而MOCVD设备主要应用于LED领域。公司自主研发的MOCVD设备已被多家领先LED生产厂家使用和认可。根据IHS Markit的统计,2018年公司在全球氮化镓基LED MOCVD设备市场占据主导地位。

半导体谁才是中邦第一?

  公司于2007年12月凭借先进工艺工具组合进入半导体资本市场,为65/45nm节点及更高节点提供领先的工艺工具,2011年7月推出Primo AD-RIE工具,适用于22nm及以上的关键工艺要求,成为市场上资本效率最高的现金刻蚀工具。

  2011年10月,公司在大陆以外开设第一个研发中心,占地1800平方米的新设施位于台湾竹南,除研发外,该设施还用于中微先进刻蚀产品的最终测试和组装。

  2013年4月,公司开发出高级电介质蚀刻机(Primo SSC AD-RIE),不到一年内该系统获得了韩国领先半导体制造商的认可,将其应用于20nm及以下的关键闪存制造。

  2015年5月,公司的高级刻蚀工具用于3D V-NAND闪存处理,SSC AD-RIE被用在处理低至1Xnm节点的关键刻蚀应用。

  中微半导体股权较为分散,并无实际控制人,上海创业投资有限公司持股比例最大,为20.02%,巽鑫投资次之,拥有19.39%的股权,并且巽鑫投资是由国家集成电路产业投资基金股份有限公司100%控股。作为大基金成立后投资的第一家公司,中微半导体可享受大基金带来的资金支持以及国家政策上的扶持,战略意义显著。

半导体谁才是中邦第一?

  作为国内第一家涉足介质刻蚀领域的半导体设备制造商,中微半导体在自主发展之路上也遭遇到了重重阻力。首先是在刻蚀设备领域,公司多次面临同业诉讼。

  2007年,在中微半导体的刻蚀机即将进入国际最先进晶圆代工生产线时,知名半导体设备公司应用材料以中微对其核心技术和材料有窃密之嫌为由,在美国联邦法院对其提起诉讼。最终经过2年时间,中微证明了自己的清白,双方达成和解。

  风波未过,2009年1月,中微半导体又接到了来自另一大IC设备巨头泛林半导体(Lam research)提起的第一次专利侵权诉讼,诉讼的焦点是泛林半导体指控中微生产的Primo D-RIE™ 介质刻蚀设备侵害了泛林半导体在台湾的I36706号专利(电浆密封环专利),自此两家公司开始了四次诉讼之争。台湾智慧财产法院宣判泛林半导体指控中微半导体侵权无效,说明中微半导体通过自主创新,其技术能力已经受到行业肯定。

  在LED制造核心设备MOCVD领域,中微半导体依靠自主研发,经过十余年的发展积累,对老牌玩家形成了冲击之势,因此也遭到了同业竞争对手起诉。2017年4月,Veeco在纽约东区的联邦法院对中微半导体MOCVD设备的晶圆承载器 (即石墨盘) 供应商SGL展开了专利侵权诉讼,要求禁止SGL向中微半导体供货并赔偿巨额损失。7月,中微半导体向福建高院正式起诉Veeco上海,指控其TurboDisk EPIK 700型号的MOCVD设备侵犯了中微半导体专利,至此,Veeco与中微半导体的专利互诉战正式拉开帷幕。

半导体谁才是中邦第一?

  2018年2月9日,Veeco、中微半导体和SGL共同宣布,同意就三方之间的未决诉讼达成和解,并友好地解决所有的未决纷争,在这一过程中,中微半导体面对行业巨头的诉讼据理力争,有策略的进退,体现了公司在应对知识产权诉讼方面能力的增强以及凭借其独创技术在业界立足的能力。

  北方华创于2010年3月由北京七星华创电子股份有限公司和北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司战略重组而成,并在中国深圳交易所上市,是目前国内集成电路高端工艺装备的龙头企业。

半导体谁才是中邦第一?

  与中微半导体分散的股权结构不同,北方华创股权结构集中。北京电子控股有限责任公司为北方华创实际控制人,其间接持有48.13%的股份。而北方华创同样也有国家集成电路产业投资基金参股,控股比例达7.5%。由于北京电控是由北京国有资本经营管理中心完全控股,所以北方华创本质上是国有控股公司,叠加大基金的入股,因此北方华创在政策与获得资金支持方面占据优势,有利于公司自主发展。

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  目前北方华创拥有半导体装备、真空装备、新能源锂电装备及精密元器件四个事业群,为半导体、新能源、新材料等领域提供全方位整体解决方案,属于典型的集成电路平台型设备厂商。

  公司现有四大产业制造基地,营销服务体系覆盖欧、美、亚等全球主要国家和地区。北方华创以生产销售高端集成电路装备为主业,重点发展刻蚀设备(Etch)、物理气相沉积设备(PVD)和化学气相沉积设备(CVD)三大类设备,广泛应用于集成电路制造、先进封装、半导体照明(LED)、微机电系统(MEMS)等领域。

半导体谁才是中邦第一?

  中微半导体和北方华创营收均呈现大幅提升态势。中微半导体营收不断提升,2017和2018主营业务收入分别为9.8亿元和16.4亿元,同比增长分别为59.4%和 68.7%,增速提升主要是由于半导体行业需求的不断增长,公司研发费用的持续投入和新产品的不断推出。北方华创近年来营收也持续攀升,2016、2017和2018营收分别高达16.2亿元、22.2亿元和33.2亿元,同比增速分别为37.0%和49.5%。

  中微半导体的营收体量远小于北方华创,2016,2017和2018营收分别为6.1亿元、9.7亿元和16.4亿元,分别只有北方华创营收的37.7%、43.7%和49.4%。由于北方华创营收里面包含了电子元器件的收入,因此如果将北方华创电子元器件的营收排除在外,那么中微半导体的营收体量与北方华创半导体设备业务的营收体量的差距大大缩小,2016,2017和2018分别达到北方华创半导体设备营收的60.4%、66.4%和65.1%。

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半导体谁才是中邦第一?

  北方华创归母净利润稳步提升,中微半导体扭亏为盈后极速增长。北方华创由于进入半导体设备行业较早,盈利能力相对稳健,归母净利润多年来一直稳步提升,从2016年的0.93亿元增长至2018年的2.32亿元,年均复合增长率高达58%。相比之下,中微半导体2016年归母净利润为-2.39亿元,2017年实现扭亏为盈,归母净利润达到0.30亿,2018年归母净利润同比大涨204.0%至0.91亿元。

  北方华创净利率水平小幅领先中微半导体,但中微净利率改善态势明显。北方华创归母净利率多年来保持稳定并有小幅增长,在2018年归母净利率为7%;中微半导体自2017年由亏转盈后,2018年归母净利率上升至5.5%。

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半导体谁才是中邦第一?

  北方华创盈利能力稳健,近十年毛利率与净利率稳中有升,18年前三季度北方华创毛利率及净利率分别达到40.25%、9.46%。中微半导体毛利率2018年有所下降,主要是2018 年因公司为进一步扩大市场份额和提升销售额,策略性地降低产品销售价格,MOCVD 设备毛利率有所下降。

半导体谁才是中邦第一?

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  北方华创和中微半导体三费率控制情况良好。北方华创公司销售费率与财务费率近十年均保持稳定,而管理费率自2016年激增后,近年来随着费用化的研发投入减少而逐年下降。中微半导体销售费用率随着收入规模的上升而逐年降低,管理费用率保持稳定,财务费用率波动较大主要是受各年度公司借款规模变化导致的利息费用波动和汇率变动导致的汇兑收益的波动所致。

  营收结构差异明显,中微专注半导体设备,北方华创全方位布局。北方华创营业收入结构随公司业务版图扩大逐年调整,如今公司营收主要来源于半导体设备与电子元件,营收结构呈现多元化趋势。而中微半导体营业结构较为单一,80%以上的营收均为半导体专业设备,且这一比例还在不断提高之中。营收结构显著差异充分说明中微专注半导体设备的研发与销售,而北方华创进行全方位布局,因此下游赛道也相对较宽。

半导体谁才是中邦第一?

半导体谁才是中邦第一?

  资产稳步增加,资本保值增值能力不断加强。北方华创的总资产不断增加,所有者权益呈稳中有升态势。中微半导体总资产也呈稳步提升态势,虽然所有者权益前期非常低,但从2017年起增速大幅提升,2018年同比增加699.2%至21.26亿元。

半导体谁才是中邦第一?

半导体谁才是中邦第一?

  北方华创和中微经营性现金流均由负转正。中微半导体2018年公司经营活动产生的现金流量净额是净利润的2.87倍,盈利质量有较大幅度的提升,主要是由于公司销售规模扩大,预收账款增加,应收账款回款增加等。北方华创现金流由负转正出现在2017年,中微半导体紧随其后,在2018年突增273.3%至2.6亿元。

半导体谁才是中邦第一?

  国内半导体设备行业景气度持续上行,中微和北方华创的预收款项和存货近三年均呈现大幅上升趋势。

  2018年前三季度北方华创预收款项为18.8亿,在总资产中占比18.6%,连续多季度大幅增长。中微半导体预收款项逐年增加,2018年达到6.8亿元,在总资产中占比19.2%,增长的主要原因是各公司在手订单逐年增加,预收客户货款增加所致。预收款项是设备类企业最核心先行指标之一,预收款项占比持续攀升反映公司后续订单量大概率会超预期。

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  从存货角度来看,北方华创存货自2016年起不断走高,2018年三季度达28.87亿元,其占总资产28.68%。一般而言,半导体设备行业存货需要大约9个月周期转化为收入,北方华创2018年前三季库存就已接近18年全年总营收,从而有力保证了2019年全年业绩。中微半导体存货占总资产比例近三年来一直维持在30%左右,存货规模三年来不断走高,2018年达到12.5亿元,占总资产35.3%。

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  从研发强度来看,北方华创近三年研发费用收入占比超过30%,研发强度位列A股电子板块榜首。若单列元器件各部门,半导体设备研发强度超过50%,排名A股前列。截至2018年上半年,北方华创总计申请专利达3331件,其中累计授权专利超1500项,发明专利约1000项。“千人计划”专家10名,北京市“海聚工程”12名,各项指标均位于行业前列。

  中微半导体同样十分重视研发,坚持走独立自主开发的路线%,保持较高强度的研发投入。公司目前专利申请已达1201项,其中发明专利1038项,已获得授权专利951项。截止18年底,中微研发人员占全公司员工总人数36.75%。中微目前已经完成了65-45纳米、32-22纳米、22-14纳米三代电介质刻蚀装备产品研制并实现了产业化。

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  中微半导体本次向社会公众公开发行新股的募集资金扣除发行费用后将主要用于高端半导体设备扩产和技术研发中心建设。

半导体谁才是中邦第一?

  北方华创生产的半导体设备种类数量居国内同类型生产商之首,设备覆盖光胶处理、刻蚀、清洗、热处理、化学气相沉积、物理气相沉积等众多集成电路生产工艺流程。与国外设备巨头应用材料类似,均是IC设备平台型企业。中微半导体IC设备仅涵盖刻蚀工艺环节,与光刻巨头阿斯麦只聚焦光刻环节一样,是IC专业型设备商。

半导体谁才是中邦第一?

  从IC设备品类来看,北方华创前身七星电子在清洗机、氧化炉、低气压化学气相沉积(LPCVD)、原子层沉积(ALD)和气体质量流量控制器(MFC)等设备方面积累了多年的技术经验;而北方微电子重点发展刻蚀设备(Etch)、物理气相沉积设备(PVD)和化学气相沉积设备(CVD)三大类设备。

  北方华创融合了两者技术资源与研发实力,几乎拥有了除光刻机以外的所有IC设备。中微半导体的主要产品为电容性等离子体刻蚀设备、电感刻蚀设备、电感性等离子体刻蚀设备、深硅刻蚀设备、MOCVD设备等,产品品类远小于北方华创。

半导体谁才是中邦第一?

  全球刻蚀设备市场呈现高度垄断的竞争格局,泛林半导体、东京电子、应用材料占据主要市场份额。中微半导体作为刻蚀设备专业型设备商,是我国半导体设备企业中极少数能与全球顶尖公司直接竞争并不断扩大市场占有率的公司,是国际半导体设备产业界公认的后起之秀。

  中微半导体推出的芯片介质刻蚀设备已打入全球顶级企业台积电的7nm、10nm量产线%以上的新增采购额。截至2018年末,中微累计已有1100多个反应台服务于国内外40余条先进芯片生产线。

半导体谁才是中邦第一?

  中微半导体在国内刻蚀设备市场中有突出市场竞争力,近期两家国内知名存储芯片制造企业采购中微公司的刻蚀设备台数已经占据了15%以上的刻蚀设备订单份额,充分说明公司自主研发的刻蚀设备正逐步打破国际领先企业在国内市场的垄断,已被海内外主流集成厂商接受。

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  根据刻蚀原理,刻蚀工艺可分为干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件的最重要方法,主要通过等离子体与硅片发生物理或化学反应,从而去掉曝露的表面材料。湿法刻蚀一般只是用在尺寸较大的情况下(大于3微米),主要利用液体化学试剂(如酸、碱和溶剂等)来去除硅片表面材料。

  按待刻蚀材料来分,刻蚀工艺又可分成金属刻蚀、介质刻蚀和硅刻蚀。介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀,如二氧化硅,接触孔和通孔结构的制作需要刻蚀介质。硅刻蚀(单晶硅+多晶硅)应用于需要去除硅的场合,如刻蚀多晶硅晶体管栅和硅槽电容。金属刻蚀主要是在金属层上去掉铝合金复合层,制作出互连线。

半导体谁才是中邦第一?

  北方华创主营硅刻蚀设备,中微半导体专攻介质刻蚀设备。北方华创是国内硅刻蚀设备制造巨头,其生产的NMC 612D 14nm FinFET刻蚀机多项关键指标达到国际先进水平,深硅刻蚀设备也已成功进入东南亚市场。而中微半导体稳坐中国介质刻蚀设备市场龙头,已达到7nm工艺节点,成为台积电7nm产线家供应商中唯一一家国产设备公司。

  在刻蚀设备领域,北方华创是国内先驱,同时也是目前的领军企业。其前身北方微电子于2007年就已成功研发出8英寸等离子刻蚀机,因此北方华创自重组开始即拥有先天的技术优势,因此迅速发展为国内半导体设备巨头。

  2011年,北方华创自研的12英寸硅刻蚀机将工艺水平推进至40纳米。而2016年14nm刻蚀机进入生产线,标志着北方华创进入主流芯片代工厂,进一步加速了其在刻蚀设备领域发展的脚步。此外,应用于55nm的NMC612系列12英寸硅刻蚀机已被国内领军集成电路芯片制造企业指定为Baseline机台。

半导体谁才是中邦第一?

  北方华创主要的硅刻蚀设备有NMC508C 8英寸硅刻蚀机、NMC612C 12英寸硅刻蚀机以及NMC612D 12英寸硅刻蚀机。NMC612D 12英寸硅刻蚀机是公司目前最先进的硅刻蚀机,其应用于28-14nm制程集成电路干法刻蚀,主要用于FinFET,STI和Gate刻蚀工艺,能够提供同步脉冲双射频等离子源,在刻蚀形貌控制、均匀性控制、减少刻蚀损伤、刻蚀选择比提高等方面具有技术优势,可满足刻蚀工艺的各项需求指标。

半导体谁才是中邦第一?

  中微半导体则属于典型的专业型设备商,深耕介质刻蚀技术。公司主营的介质刻蚀设备主要产品包括Primo D-RIE™、Primo AD-RIE™,硅通孔刻蚀设备主要产品有Primo TSV200E和Primo TSV 300E,其均用于半导体领域。

  Primo D-RIE™是中微半导体生产的第一代介质刻蚀设备,专为65/45/28纳米蚀刻应用而设计,适用于各种蚀刻和停止层薄膜,如SiO2,低k,Si,SiN,SiON,SiC和无定形碳。2007年底推出后,被亚洲领先的芯片制造商稳步采用,用于关键刻蚀应用,于2009年7月在旧金山荣获《半导体国际编辑》颁发的年度最佳产品奖。

  Primo AD-RIE™是公司第二代介质刻蚀设备,用于处理22nm以下的晶圆。2012年3月,中微半导体宣布Primo AD-RIE™为中芯国际安装使用,主要用于32/28nm及以下工艺节点。在世界最先进的7纳米生产线上,中微是被验证合格、实现销售的全球五大刻蚀设备供应商之一,介质刻蚀已经占到40纳米到28纳米的国内Foundry市场的40%以上。

半导体谁才是中邦第一?

  目前,介质刻蚀机和硅刻蚀机为最主要的刻蚀设备,两者市占率达95%。金属刻蚀市场占有率逐渐萎缩,目前市占率不足5%。刻蚀设备市占率的演变背后反映的是IC互连工艺的变迁。

  几十年来,铝互连一直是行业标准,主要因为铝在室温下的电阻率很低,与硅和磷硅玻璃附着性好,易于沉积与刻蚀。铝互联线制造往往先镀上一层铝,进行铝刻蚀后再进行电介质空隙填充。在2010年前,金属刻蚀是一直是非常主流的刻蚀工艺。东京电子当时是全球铝刻蚀设备的龙头企业,2008年全球市场份额高达28%。

半导体谁才是中邦第一?

  但在工艺技术高速发展下,铝作为互连技术材料逐渐暴露出两大缺点:1. Al/Si接触的尖楔现象(硅向铝中扩散,铝向硅中扩散,形成尖楔,可能会导致pn结失效)2.在较大电流密度下的电迁移现象(本质是导体原子与通过该导体电子流之间存在相互作用)。而随着半导体器件的尺寸不断缩小,由于铝的电阻率较高,导致电阻增大,越来越薄的铝线无法实现所需的速度和电性能。铜具有更低的电阻率,且不容易发生电迁移,具有更高的可靠性。

半导体谁才是中邦第一?

  考虑到铜不容易形成挥发性化合物,通过干法刻蚀并不能轻松地将其从晶片表面除去,IBM等公司通过借鉴大马士革珠宝制作工艺,先沉积和刻蚀电介质材料,形成由沟槽和孔洞组成的图案,然后将金属填充到图案中,从而克服了技术难题,实现了铜互联工艺。而随着铜互连发展,金属刻蚀占比逐渐萎缩,介质刻蚀份额逐渐加大,介质刻蚀设备因而得到广泛应用,目前其市场份额已经接近50%,形成了与硅刻蚀设备二分天下的格局。

半导体谁才是中邦第一?

  集成电路设备包括晶圆制造设备、封装设备和测试设备等,晶圆制造设备的市场规模占比超过集成电路设备整体市场规模的80%。晶圆制造设备从类别上讲可以分为刻蚀、光刻、薄膜沉积、检测、涂胶显影等十多类,其合计投资总额通常占整个晶圆厂投资总额的75%左右,其中刻蚀设备、光刻设备、薄膜沉积设备是集成电路前道生产工艺中最重要的三类设备。

  根据 SEMI 统计,2017 年按全球晶圆制造设备销售金额占比类推,目前刻蚀设备、光刻机和薄膜沉积设备分别占晶圆制造设备价值量约24%、23%和18%。根据刻蚀原理,刻蚀工艺可分为干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件的最重要方法,主要通过等离子体与硅片发生物理或化学反应,从而去掉曝露的表面材料。湿法刻蚀一般只是用在尺寸较大的情况下(大于3微米),主要利用液体化学试剂(如酸、碱和溶剂等)来去除硅片表面材料。

半导体谁才是中邦第一?

  芯片制造工艺制程的未来发展趋势是不断微缩。新的制程工艺不断迸发,而高深宽比刻蚀和高选择比刻蚀等要求均导致刻蚀工艺的难度与步骤递增,从而推动了刻蚀设备的更新换代。

  此外,刻蚀设备的下游应用领域需求强劲。逻辑电路制程的不断缩小对材料和设计也提出了更新的要求。随着DRAM制程不断缩小,3D NAND层数逐渐增多至96层,因此所要求的刻蚀步骤与难度都在不断升级,进一步拉动了刻蚀设备需求。

半导体谁才是中邦第一?

  根据SEMI预测,2019年半导体设备市场增长势头不减,预计增长7.7%至676亿美元。中国市场方面,2019年设备销售额有望增长至173亿美元,从而超过韩国成为全球第一大半导体设备市场。而作为设备核心之一的刻蚀设备,业绩也将乘势提升。截至2017年,刻蚀设备市场规模均呈现不断攀升趋势,预计到2025年收入将达到138.9亿美元,而到2025年底半导体刻蚀设备将达到389.1万台。

  刻蚀设备领域需求快速增长,行业集中度较高,其中泛林半导体占据刻蚀设备市场份额半壁江山,达到55%。而目前我国刻蚀设备国产化率极低,仅有11.41%,因此相对于国内巨大的刻蚀设备需求,未来国产刻蚀设备市场份额仍然具有较大的成长空间,而中微半导体与北方华创作为国产刻蚀设备制造两大巨头,未来业绩可期。

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