2021年刻蝕機行業產業鏈上中下游市場分析（附產業鏈全景圖）

2021-06-30 來源：中商產業研究院

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中商情報網訊：刻蝕機是芯片制造過程中的核心設備之一，刻蝕是利用化學或者物理的方法將晶圓表面附著的不必要的材質進行去除的過程。在刻蝕機中，閃電、極光也都是等離子體會轟擊在晶圓表面，將原子直接打出，或發生化學反應與晶圓上的材料形成新的化合物揮發，實現刻蝕。

一、產業鏈

刻蝕機產業鏈中，上游為刻蝕機的四大組成部分，主要包括預真空室、刻蝕腔體、供氣系統及真空系統；中游為刻蝕機的制造，刻蝕技術主要有兩種，傳統濕法刻蝕技術及現代干法刻蝕技術；下游為刻蝕機的應用，主要用來制造半導體器件、太陽能電池及其他微機械制造。

資料來源：中商產業研究院

二、上游分析

刻蝕機主要包括預真空室、刻蝕腔體、供氣系統和真空系統四部分。具體如下圖所示：

資料來源：中商產業研究院整理

三、中游分析

1.刻蝕工藝

刻蝕工藝指的是用化學和物理方法，在經顯影后的電路圖永久和精確地留在晶圓上，選擇性的去除硅片上不需要的材料。刻蝕工藝的方法有兩大類，濕法蝕刻和干法蝕刻。具體如下圖所示：

資料來源：中商產業研究院整理

由于光刻機在20nm以下光刻步驟受到光波長度的限制，因此無法直接進行光刻與刻蝕步驟，而是通過多次光刻、刻蝕生產出符合人們要求的更微小的結構。目前普遍采用多重模板工藝原理，即通過多次沉積、刻蝕等工藝，實現10nm線寬的制程。根據相關數據，14nm制程所需使用的刻蝕步驟達到64次，較28nm提升60%；7nm制程所需刻蝕步驟更是高達140次，較14nm提升118%，工藝升級持續推動刻蝕機用量提升。

數據來源：SEMI、中商產業研究院整理

2.市場規模

根據Gartner數據，2020年全球刻蝕設備市場規模123.3億美元，預計到2024年市場規模151.8億美元，2019-2024年年均復合增長率為7%。

數據來源：Gartner、中商產業研究院整理

3.市場占比

根據被刻蝕材料的不同，刻蝕設備可分為介質刻蝕設備和導體刻蝕設備，其中導體刻蝕包括硅刻蝕和金屬刻蝕。數據顯示，2020年全球導體刻蝕和介質刻蝕占比分別為61%和39%。

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4.競爭格局

2019年全球刻蝕設備行業前三名分別為泛林半導體、東京電子、應用材料，CR3超過90%。國內企業中，中微公司的介質刻蝕機全球領先，已經進入臺積電最新工藝產線，2019年全球市占率約為1.1%。北方華創的硅刻蝕機和金屬刻蝕機在國內領先，2019年全球市占率約為0.8%。

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5.重點企業分析

資料來源：中商產業研究院整理

四、下游分析

1.半導體

半導體指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料。數據顯示，我國半導體行業市場規模由2016年4335.5億元增至2020年9779.5億元，年均復合增長率為22.6%。中商產業研究院預測，2021年我國半導體行業市場規模可達10635.7億元。

數據來源：中商產業研究院整理

2.晶圓制造

數據顯示，2016年中國圓晶制造行業市場規模突破1000億元，到2019年，中國圓晶制造行業市場規模超過2000億元，達到2149.1億元。預計2021年，我國圓晶制造行業市場規模或達到2941.4億元。

數據來源：中商產業研究院整理

3.光電子器件

光電子器件是利用電-光子轉換效應制成的各種功能器件。數據顯示，2020年我國光電子器件產量達9722.9億只。2021年1-5月我國光電子器件產量達4755.7億只，同比增長43.8%。

數據來源：中商產業研究院數據庫

4.電力電子器件

電力電子器件又稱為功率半導體器件，主要用于電力設備的電能變換和控制電路方面的大功率電子器件。目前國內功率半導體產業鏈正在日趨完善，技術也正在取得突破。同時，中國也是全球最大的功率半導體消費國，2020年市場需求規模將達到56億美元，占全球需求比例約為39%。伴隨國內功率半導體行業進口替代的發展趨勢，未來中國功率半導體行業將繼續保持增長，2021年市場規模有望達到57億美元。