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半导体设备:刻蚀设备国产化率有望在明年后增长,刻蚀环需求较高,国产化替代率有提高空间

发布时间:2024-01-30 来源:元禄光电

刻蚀设备的国产化率较低,但中微和华创等企业已经开始寻求国产设备,并且国产化率有望在2024年后增长。不同材料需要不同的刻蚀工艺步骤,LED等制程要求较低的设备更愿意购买被淘汰下来的旧设备,而碳化硅等制程要求较高的设备则需要更高性能的设备。国产化刻蚀环的需求较高,但需要时间突破难点,企业更愿购买经过认证的零部件以降低成本。实体碳化硅的国产化市占率仍较低,但碳化硅在车规芯片中使用,因为其稳定性较好且可承受压力较大。华为因为受到美国禁令的影响,开始自研刻蚀设备,目前已有成型的蚀刻机产品,在华为的工厂中进行生产。金属刻蚀的设备占比较小的原因是因为铜与铝的特性不同,铜比较软,不方便进行蚀刻,后来人们利用介质的方式把铜定义成原本要蚀刻的形貌。对于传统硅芯片制程,中芯国际现在能够做到14纳米和7纳米级别,但其成本较高,良率较低,要实现更低纳米的芯片制程,需要先更新机台,以满足更多的功能需求。


1.刻蚀设备的国产化率较低,但中微和华创等企业已经开始寻求国产设备,并且国产化率有望在2024年后增长。国产化刻蚀环的需求较高,但需要时间突破难点,企业更愿购买经过认证的零部件以降低成本。实体碳化硅的国产化市占率仍较低,但碳化硅在车规芯片中使用,因为其稳定性较好且可承受压力较大。对于碳化硅和蓝宝石等机器设备,国产化率相对较低,因为这种制程比较小众化。


2.刻蚀设备的种类包括硅、多晶硅、介质材料和金属材料等,不同材料需要不同的刻蚀工艺步骤。LED等制程要求较低的设备更愿意购买被淘汰下来的旧设备,而碳化硅等制程要求较高的设备则需要更高性能的设备。金属刻蚀的设备占比较小的原因是因为铜与铝的特性不同,铜比较软,不方便进行蚀刻,后来人们利用介质的方式把铜定义成原本要蚀刻的形貌。


3.刻蚀设备的市场需求差异较大,LED等制程要求较低的设备更愿意购买被淘汰下来的旧设备,而碳化硅等制程要求较高的设备则需要更高性能的设备。对于传统硅芯片制程,中芯国际现在能够做到14纳米和7纳米级别,但其成本较高,良率较低,要实现更低纳米的芯片制程,需要先更新机台,以满足更多的功能需求。


4.华为因为受到美国禁令的影响,开始自研刻蚀设备,目前已有成型的蚀刻机产品,在华为的工厂中进行生产。华为的产业较大,希望像英特尔一样建立自己的工厂,其中青岛有1家,上海有1家,北京有1家,广州有3家,华为要自研设备,设备的研发比工厂的建立更困难。


5.对于碳化硅和蓝宝石等机器设备,国产化率相对较低,因为这种制程比较小众化,像碳化硅和氮化镓被认为是第3代半导体,而国产化比例较低,但随着国内晶圆厂的增多和政策的变化,国产化比例有望提高。刻蚀环是一种定制化的产品,不同厂家的腔体底站不同,需要定制化的刻蚀环来适应腔体。刻蚀环的质量对于设备的稳定运行非常重要,设备厂商会考虑质保问题,同时也会寻求零部件替代商,以控制成本。国内的刻蚀设备厂商主要有中微、华创和一堂等,其中中微和华创是龙头企业,国产化比例较高。刻蚀环的价格占整个工艺的成本比例较高,设备厂商有动力进行更好的替代,国产化替代率有望提高。刻蚀环需要进行精密加工,技术门槛较高,但国内已经形成相关产业链,企业可以寻求国内的耗材厂商进行合作。刻蚀环的需求较高,国产化替代率有望提高,但需要一定时间来突破技术难点。刻蚀环的替代成本是必须的,设备厂商需要进行扩展,国内企业和耗材厂商的合作将有助于提高国产化比例。


1.国产化比例较低,但随着国内晶圆厂的增多和政策的变化,国产化比例有望提高。目前国内的龙头企业中微和华创的设备中80%+的零部件是进口的,但随着国内晶圆厂的增多和政策的变化,国产化比例有望提高。在2020年之前,中微以及华创没有意识到设备的国产化,但现在国内晶圆厂的增多和政策的变化,使得国产化比例有望提高。


2.刻蚀环是一种定制化的产品,不同厂家的腔体底站不同,需要定制化的刻蚀环来适应腔体。刻蚀环与托盘不同,不同厂家腔体的底站不同,所以需要定制化的刻蚀环来适应腔体。刻蚀环需要进行精密加工,包括表面粗糙度、背面粗糙度以及机加工等方面,因为刻蚀环上有很多高低不平的部分以及阻抗等方面,例如碳化硅等颗粒的大小和间距的控制等。


3.刻蚀环的质量对于设备的稳定运行非常重要,设备厂商会考虑质保问题,同时也会寻求零部件替代商,以控制成本。生产环设备厂商合作,设备厂商会建议公司购买经过认证的零部件。刻蚀环的价格占整个工艺的成本比例较高,设备厂商有动力进行更好的替代,国产化替代率有望提高。刻蚀环的替代成本是必须的,设备厂商需要进行扩展,国内企业和耗材厂商的合作将有助于提高国产化比例。


4.国内的刻蚀设备厂商主要有中微、华创和一堂等,其中中微和华创是龙头企业,国产化比例较高。中微以及华创的设备中80%+的零部件是进口的,但随着国内晶圆厂的增多和政策的变化,国产化比例有望提高。一堂直接购买美国的设备,目前在国内各个晶圆厂中的市场占有率远远低于中微和华创。


5.刻蚀环需要进行精密加工,技术门槛较高,但国内已经形成相关产业链,企业可以寻求国内的耗材厂商进行合作。刻蚀环的价格占整个工艺的成本比例较高,设备厂商有动力进行更好的替代,国产化替代率有望提高。刻蚀环的需求较高,国产化替代率有望提高,但需要一定时间来突破技术难点。刻蚀环的替代成本是必须的,设备厂商需要进行扩展,国内企业和耗材厂商的合作将有助于提高国产化比例。


美国政策限制了尖端部件的销售,推动了国产化项目和寻找较好的配件供应商。中国腔体未来每年出货的数量相对较低,但在技术突破和国产设备达到国外水平的情况下,出货量会有增长。全球市场供给较为饱和,AI和汽车芯片市场是较大的增长点,但只能被少数头部公司占据市场。设备厂商选择耗材的依据主要是耗材的知名度和在业界的口碑,以及品控做得比较好且市场占有率较高的厂商进行合作。


1.美国政策限制了尖端部件的销售,这促使设备厂商和下游的零配件厂商联合起来,推动国产化项目,寻找较好的配件供应商。虽然设备厂商本身天然缺乏动力,但下游的需求使得他们需要考虑提高设备标准以适应市场,这样才更有优势。


2.中国腔体未来每年出货的数量相对较低,但在技术突破和国产设备达到国外水平的情况下,出货量会有增长。最近因为美国的政策,很多公司都在积极和其他公司做合作开发,例如中芯国际、华为以及长江存储。如果有一些技术上的突破,国产设备能达到国外的水平,在这些公司的扩产过程中,公司会选择国产设备,2024年以后出货量会有一波增长。

3.全球市场供给较为饱和,目前整个市场都比较低迷。AI和汽车芯片市场是较大的增长点,但只能被少数头部公司占据市场。因此,设备厂商需要考虑如何提高设备标准以适应市场,以及如何选择合适的耗材厂商进行合作。


4.设备厂商选择耗材的依据主要是耗材的知名度以及在业界的口碑。在选择耗材时,公司会先问哪些耗材厂商有大量的量产,会查看这些公司是否具有一定知名度。同时,如果竞争对手也选择了该厂商,公司会选择品控做得比较好且市场占有率较高的厂商进行合作。


设备厂商的商务关系驱动耗材选择,下游厂商可选择原厂或替代品,刻蚀机数量因公司而异,碳化硅耗材国产化率低,进口实体碳化硅刻蚀环单价高,国产实体碳化硅刻蚀环单价低,质保期内使用原厂耗材是必要条件。


1.设备厂商的商务关系是决定采用哪种耗材的主要驱动因素。

2.下游设备厂商可以直接对接原厂耗材,也可以自己寻找替代品。

3.刻蚀机数量因公司而异,一般1个机台挂4个腔体。

4.没有了解LED和碳化硅的腔体数量。

5.实体碳化硅的耗材国产化率低于5%。

6.进口实体碳化硅的刻蚀环单价为0.8-1万元,国产实体碳化硅的刻蚀环单价为6,000-7,000元。

7.在质保期内,设备厂商要求客户使用原厂耗材,否则将停止质保期。

8.设备厂商的商务关系驱动耗材选择,下游厂商可选择原厂或替代品,刻蚀机数量因公司而异,碳化硅耗材国产化率低,进口实体碳化硅刻蚀环单价高,国产实体碳化硅刻蚀环单价低,质保期内使用原厂耗材是必要条件。


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