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半导体设备迎来景气拐点,国产设备充分受益

康尔信电力系统 2020-01-20 10:24 发文

作为先进制造的典型,半导体产业正在经历深刻变化。巨大市场为引力,在政策和基金双重机制保驾护航下,半导体产业发展驶入快车道,加速向中国转移进程。

半导体最核心的设备:刻蚀机

半导体产业链分为支撑产业链、核心产业链、和终端产业链。

其中核心产业链是经常提及的芯片设计、芯片制造、封装测试。

对于芯片制造环节而言,原材料、耗材以及设备、辅助制造系统,就是他的支撑产业链,具体见下图:

半导体设备迎来景气拐点,国产设备充分受益

半导体里有一个说法:“一代设备、一代工艺、一代器件”。设备与耗材以及技术人员的水平,三者共同决定了这个家公司,乃至这个国家地区的芯片制造的最高水平,可见设备是多么的重要。

刻蚀机是芯片制造过程中的三大核心设备之一,所以刻蚀机的水平一定程度上决定了芯片制造的最高水平。

摩尔定律告诉我们,每18个月同面积下晶体管数量翻倍。晶体管数量翻倍的背后是,芯片制造水平的不断提高,使得晶体管的尺寸不断缩小,因此单位晶体管成本不断下降。所以芯片制造公司想尽一切办法在狭小的面积内尽可能的放下更多的晶体管,增加芯片的晶体管数量,从而用更加强悍的性能的产品打败竞争对手。

晶体管尺寸的不断微缩过程中,晶体管栅极线宽是核心的问题。为了更小的线宽,在工艺方面,光刻机和刻蚀机起决定性作用。

刻蚀设备工艺已不输国际先进水平

中微半导体主要产品为MOCVD设备和刻蚀设备,其中最有前景的产品无疑是刻蚀设备。

芯片的“地基”晶圆在制造中有七大类关键工艺:光刻,刻蚀,掺杂,薄膜生长,热处理,抛光和清洗等工艺。需要用到光刻机,刻蚀机,CVD,PVD,CMP抛光机,湿/干法清洗设备,氧化扩散炉,离子注入机,等其中,最核心是光刻、刻蚀,薄膜生长三道工艺。

刻蚀机用来按光刻机刻出的电路结构,在硅片上进行微观雕刻,刻出沟槽或接触孔的设备。其对加工精度的要求非常高。

刻蚀设备市场规模巨大。根据统计,2018年全球半导体设备系统及服务销售额为811亿美元。2018年半导体设备在中国大陆的销售额估计为128亿美元,同比增长56%,约占全球半导体设备市场的21%,得力于国内大规模的投资建设晶圆工厂,中国大陆已成为仅次于韩国的全球第二大半导体设备需求市场。

但由于国外巨头起步较早,凭借资金、技术、客户资源、品牌等方面的优势,前五大半导体设备制造厂商占据了全球半导体设备市场 65%的市场份额。国内半导体设备同样依赖进口,根据中国电子专用设备工业协会的统计数据,2018 年国产半导体设备销售额预计为109亿元,自给率约为13%,大多数集中在6英寸、8英寸产线进入12英寸高端产线的核心设备更是寥寥无几。

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