一、刻蝕設備行業簡介

刻蝕是半導體圖案化過程的核心工藝，刻蝕機被視為半導體制造三大核心設備之一。刻蝕設備主要用于去除特定區域的材料來形成微小的結構圖案，與光刻、薄膜沉積并稱為半導體制造三大核心設備，重要性凸顯，地位舉足輕重。

刻蝕可分為濕刻和干刻，濕刻各向異性較差，側壁容易產生橫向刻蝕造成刻蝕偏差，通常用于工藝尺寸較大的應用，干刻是目前主流的刻蝕技術，其中，等離子體干刻應用最廣。

根據等離子體產生方法不同，等離子體刻蝕又劃分為ICP（電感性等離子體刻蝕）和CCP（電容性等離子體刻蝕）兩大類，ICP主要用于硅、金屬以及部分介質刻蝕，CCP主要用于介質刻蝕。

目前應用主要以干法刻蝕為主，市場占比90%以上。濕法刻蝕在小尺寸及復雜結構應用中具有局限性，目前主要用于干法刻蝕后殘留物的清洗。濕法刻蝕可分為化學刻蝕和電解刻蝕。根據作用原理，干法刻蝕可分為物理刻蝕(離子銑刻蝕)和化學刻蝕(等離子刻蝕)。根據被刻蝕的材料類型，干法刻蝕則可分為金屬刻蝕、介質刻蝕與硅刻蝕。ICP與CCP是應用最為廣泛的刻蝕設備。

二、刻蝕設備行業產業鏈

刻蝕設備在半導體制造領域中具有廣泛的應用。在半導體制程中，刻蝕設備主要用于將光刻技術產生的電路圖從半導體材料上轉移到目標芯片上。具體來說，刻蝕設備通過物理或化學方法將電路圖從光刻膠上轉移到半導體材料上，然后去除光刻膠，最終得到所需的電路圖形。刻蝕設備上游成本包括直接材料、直接人工和制造費用。其中直接材料成本就是機械類、電氣類、真空系統類、傳感器類、儀器儀表類、氣動系統類等部件成本，占比最大，占整體成本的88%，中游主要是刻蝕設備的生產和制備，下游主要是應用半導體領域，終端應用于消費電子、工業自動化、智能家居、物聯網、能源電力等。

三、全球刻蝕設備行業發展現狀

刻蝕機是半導體圖案化工藝中必不可少的核心設備，對核心性能指標的可靠性、穩定性、一致性等要求極高，產品開發難度大，技術壁壘高，市場參與玩家相對較為集中。全球刻蝕設備市場主要由LAM、TEL、AMAT壟斷。根據Gartner數據，2017年，LAM、TEL、AMAT在全球刻蝕設備市場中的市占率分別為55%、20%、19%，合計占比約94%，2021年，該TOP3市占率分別為46.7%、26.6%、17.0%，合計占比約90%。可以看出，全球刻蝕設備行業聚集度高企，但TOP3合計市占率呈下降趨勢。

圖表：2021-2023年全球刻蝕設備行業市場規模

全球半導體產業持續增長，主要半導體企業的資本開支處于較高水平，對設備產生了規模可觀的持續需求。根據Omdia數據，在經歷2023年的小幅回調后，全球半導體銷售額預計將在2024-2026年迎來新一輪增長；根據Gartner數據，預計2024年全球主要半導體企業的資本開支合計為1174億美元，設備是其中的主要組成部分。

四、全球刻蝕設備重點廠商

LAM是全球最大的刻蝕設備廠商，同時在薄膜沉積、清洗等領域也有較強競爭力，擁有Kiyo、Versys、Flex、Vantex、Syndion等刻蝕設備產品系列，客戶群體廣泛分布于全球范圍內，2021年其刻蝕設備的全球市占率達到46.7%，接近半數，在導體、介質刻蝕中均具備強大的市場競爭力。業績方面，近年LAM收入體量總體呈現增長趨勢，毛利率維持在45%左右的較高水平，近三年凈利潤率維持在26%左右，盈利能力趨于穩定。

五、刻蝕設備未來技術趨勢

傳統等離子刻蝕設備會面臨刻蝕損傷、負載效應以及控制精度等一系列挑戰，而原子層刻蝕（ALE）可實現單原子層級的精準刻蝕，是有效的解決方案。ALE可視為ALD的鏡像過程，其原理為：1）將結合氣體導入刻蝕腔，吸附于材料的表面，形成一個結合層，此為改性步驟，具有自停止性；2）清除腔體中過量的結合氣體，引入刻蝕氣體轟擊刻蝕表面，去除原子層級的結合層，并使未經改性的表面裸露出來，此為刻蝕步驟，也具有自停止性，上述步驟完成后，表面的單原子層薄膜即可被精準去除。原子層沉積（ALE）的優勢包括：1）可實現定向刻蝕；2）即使深寬比不同，也可實現等量刻蝕。

《2024-2029年中國半導體設備行業市場分析及發展前景預測報告》由中研普華產業研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。