国泰君安证券策略会纪实之《等离子刻蚀机关键部件的国产化》

1. 半导体行业分析

1.1.  半导体产业链较长且繁杂

半导体产业链较长且复杂，涉及诸多先进工艺，大致可以划分为：

• 上游， 包括半导体材料、生产设备、EDA、IP核。其中，半导体材料行业在产业链中占比约为11%，虽然占比不大但有上升趋势。

• 中游， 包括设计、制造、封测三大环节。

• 下游， 主要为半导体应用，例如汽车、医疗、通信、物联网、新能源等。

半导体主要分为四类产品：集成电路、光电子器件、分立器件和传感器。 其中规模最大的是集成电路，市场规模达到2,753 亿美元，占半导体市场的83%。

1.2.  行业市场规模持续增长

国内半导体市场规模持续保持高增速。 根据SEMI数据显示，2013-2019年，中国半导体设备市场规模呈现逐年增长态势。2019年行业实现市场规模134.5亿美元，同比增长2.6%，增速较2018年有所回落。

1.3.  刻蚀是半导体核心工艺

半导体晶圆厂一般分为6块相对独立的生产区域：扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积和抛光，分别对应6个主要制作工艺。 其中，光刻、刻蚀和薄膜沉积是半导体制造三大核心工艺。

刻蚀设备国产化率较低，但近年来保持持续增长。 刻蚀工艺系把光刻胶上图形转移到薄膜，去除光刻胶后，即完成图形从光罩到晶圆的转移。中国本土刻蚀设备制造商的技术实力正在不断增强，2019~2021年刻蚀设备国产化率分别为5%、7%、13%。

2.  半导体设备核心零部件供应商

2.1.  国内稀缺的大尺寸高纯度硅部件生产企业

新美光成立于2013年，致力于先进半导体材料大直径抛光硅片和大直径精密硅材料的工艺开发及产业化，提供全面的半导体硅片和硅部件解决方案。2020年7月，公司完成2000万A轮融资；同年12月，公司完成1.5亿元A+轮融资。

公司主营产品为以单晶硅和碳化硅为主的等离子刻蚀机关键部件：

• 单晶硅部件（超大尺寸单晶硅环和硅电极），应用于65-14纳米集成电路制程等离子刻蚀的核心零部件；

• 碳化硅部件（超大尺寸碳化硅环、碳化硅电极），应用于前沿的7-2纳米集成电路制程等离子刻蚀的核心零部件。

2.2.  公司主营产品：超大尺寸单晶硅部件

硅环和硅电极是刻蚀环节里的两个工具件，其原材料是单晶硅棒。硅环和硅电极通电会产生磁场，磁场将刻蚀气体等离子化，离子在等离子作用下不停地轰击Wafer表面最显眼的光刻胶里面的电路，把它物理化刻蚀出来。

在大尺寸高纯度单晶硅部件工艺流程中，主要核心工艺为：

• 大尺寸高纯度(11N)半导体级单晶硅棒生长;

• 大尺寸硅材料表面超光滑研磨抛光；

• 精密加工

目前，国际上能够批量生产 300mm-450mm 大尺寸半导体级硅棒和大尺寸硅环/硅电极的厂家约 7 家左右，约占全球市场容量的 80%以上。此外，我国锦州神工半导体在刻蚀用单晶硅材料领域开始发展。 新美光的技术路径和神工股份不同，和国外7家基础路径是一样的，都是用的MCZ的拉晶方法。