半导体|半导体设备最新报告！四大核心设备三种已突破，光刻机仍是痛 | 智东西内参( 四 ) 集成电路|光刻机|芯片

▲全球干法刻蚀设备市场格局

▲长江存储 2017-2021 年设备招标刻蚀设备各厂商中标项目数量
在逻辑集成电路制造环节，中微公司 12 英寸高端刻蚀设备已运用在国际知名客户 65nm 到 5nm 等先进的芯片生产线上；同时已开发出小于 5nm 刻蚀设备用于若干关键步骤的加工，并已获得行业领先客户的批量订单。在 3DNAND 芯片制造环节，中微公司 CCP 设备可应用于 64 层和 128 层等成熟工艺的量产，正在开发的新一代产品能涵盖 128 层及以上关键刻蚀应用以及相对应的极高深宽比的刻蚀设备和工艺。
此外， ICP 设备进展顺利，已经在多个逻辑芯片和存储芯片厂商的生产线上量产，截止 2020 年底，中微公司的 ICP 设备 Primo Nanova 已有 55 个反应台在客户端运转，经过客户验证的应用数量也在持续增加。中微公司也在持续探索 5nm 以下的逻辑芯片、1X nm 的DRAM 芯片和 128 层以上的 3D NAND 芯片等产品的 ICP 刻蚀需求，并进行高产出的 ICP 刻蚀设备的研发。
以 3D NAND 存储器为例其立体结构最依赖于刻蚀机而不是光刻机来实现，由于中微的刻蚀设备可以实现国产替代，故美国放弃刻蚀设备对华出口的管控，长江存储可以购买到最先进刻蚀设备，也是长江存储技术持续进步并跻身 3D NAND 产品全球第一梯队的根本保证。
3、薄膜沉积设备，国内公司在特殊工艺领域已迎头赶上薄膜沉积设备市场规模持续增长。根据 Maximize Market Research 数据统计， 2020 年全球半导体薄膜沉积设备市场规模为 172 亿美元， 2017-2020年全球半导体薄膜沉积设备市场规模年复合增长率为 11.2% ， MaximizeMarket Research 预计 2021 年全球半导体薄膜沉积设备市场规模将达到 187亿美元。薄膜沉积设备主要负责各个步骤当中的介质层与金属层的沉积，包括CVD（化学气相沉积）设备， PVD（物理气相沉积）设备和 ALD（原子层沉积）设备等。
全球 CVD 市场上，应用材料占据龙头地位，市场份额 30% ，其次是泛林半导体和东京电子，市场集中度较高。国内市场上，北方华创的LPCVD ，以及沈阳拓荆的 PECVD ，已通过主流晶圆代工厂验证，开始进行小批量生产交付。目前全球 PVD 市场高度垄断，应用材料占 85%的市场份额。国内企业北方华创实力领先，2019 年北方华创 PVD 份额 3% ，与国际领先公司差距较小。 ALD 领域作为新兴领域，国内公司与国外巨头起步时间较为接近，国外公司技术壁垒并不高，国内公司在国内晶圆厂有一定渗透率。
拓荆科技主要产品包括等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备、原子层沉积（ALD）设备和次常压化学气相沉积（SACVD）设备三个产品系列，已广泛应用于国内晶圆厂 14nm 及以上制程集成电路制造产线，并已展开10nm 及以下制程产品验证测试。产品已适配国内最先进的 28/14nm 逻辑芯片、19/17nm DRAM 芯片和 64/128 层 3D NAND FLASH 晶圆制造产线。

▲长江存储 2017-2021 年设备招标薄膜沉积设备各厂商中标项目数量合计

▲全球 CVD 设备市场规模

▲全球 PVD 设备市场规模
4、光刻设备技术壁垒较高，国内公司仍需不断积累光刻机由荷兰 ASML、日本尼康与佳能三家巨头垄断，对于先进制程所需要的 EUV 高端光刻机，更是只有 ASML 一家公司能够提供。国内光刻机公司上海微电子尚未取得突破。根据 ASML、佳能及尼康公司公告显示， 2020 年全球光刻机销量 413 台，同比增长 15% ，中低端市场需求量不断增长，主要受封装而非制造的推动，因封装相比制造，对光刻机分辨率要求低很多，较低的技术壁垒导致竞争者数量较多，尼康与佳能凭借价格优势占据封装市场主导地位。而光刻机行业市场销售规模增量主要来自于高性能 EUV 光刻机，超高端和高端产品 EUV 与 ArF 光刻机销售额占光刻机市场销售额的 81% 。