中商情报网讯：刻蚀机是芯片制造过程中的核心设备之一，刻蚀是利用化学或者物理的方法将晶圆表面附着的不必要的材质进行去除的过程。在刻蚀机中，闪电、极光也都是等离子体会轰击在晶圆表面，将原子直接打出，或发生化学反应与晶圆上的材料形成新的化合物挥发，实现刻蚀。

一、产业链

刻蚀机产业链中，上游为刻蚀机的四大组成部分，主要包括预真空室、刻蚀腔体、供气系统及真空系统；中游为刻蚀机的制造，刻蚀技术主要有两种，传统湿法刻蚀技术及现代干法刻蚀技术；下游为刻蚀机的应用，主要用来制造半导体器件、太阳能电池及其他微机械制造。

资料来源：中商产业研究院

二、上游分析

刻蚀机主要包括预真空室、刻蚀腔体、供气系统和真空系统四部分。具体如下图所示：

资料来源：中商产业研究院整理

三、中游分析

1.刻蚀工艺

刻蚀工艺指的是用化学和物理方法，在经显影后的电路图永久和精确地留在晶圆上，选择性的去除硅片上不需要的材料。刻蚀工艺的方法有两大类，湿法蚀刻和干法蚀刻。具体如下图所示：

资料来源：中商产业研究院整理

由于光刻机在20nm以下光刻步骤受到光波长度的限制，因此无法直接进行光刻与刻蚀步骤，而是通过多次光刻、刻蚀生产出符合人们要求的更微小的结构。目前普遍采用多重模板工艺原理，即通过多次沉积、刻蚀等工艺，实现10nm线宽的制程。根据相关数据，14nm制程所需使用的刻蚀步骤达到64次，较28nm提升60%；7nm制程所需刻蚀步骤更是高达140次，较14nm提升118%，工艺升级持续推动刻蚀机用量提升。

数据来源：SEMI、中商产业研究院整理

2.市场规模

根据Gartner数据，2020年全球刻蚀设备市场规模123.3亿美元，预计到2024年市场规模151.8亿美元，2019-2024年年均复合增长率为7%。

数据来源：Gartner、中商产业研究院整理

3.市场占比

根据被刻蚀材料的不同，刻蚀设备可分为介质刻蚀设备和导体刻蚀设备，其中导体刻蚀包括硅刻蚀和金属刻蚀。数据显示，2020年全球导体刻蚀和介质刻蚀占比分别为61%和39%。

数据来源：中商产业研究院整理

4.竞争格局

2019年全球刻蚀设备行业前三名分别为泛林半导体、东京电子、应用材料，CR3超过90%。国内企业中，中微公司的介质刻蚀机全球领先，已经进入台积电最新工艺产线，2019年全球市占率约为1.1%。北方华创的硅刻蚀机和金属刻蚀机在国内领先，2019年全球市占率约为0.8%。

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5.重点企业分析

资料来源：中商产业研究院整理

四、下游分析

1.半导体

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。数据显示，我国半导体行业市场规模由2016年4335.5亿元增至2020年9779.5亿元，年均复合增长率为22.6%。中商产业研究院预测，2021年我国半导体行业市场规模可达10635.7亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

2.晶圆制造

数据显示，2016年中国圆晶制造行业市场规模突破1000亿元，到2019年，中国圆晶制造行业市场规模超过2000亿元，达到2149.1亿元。预计2021年，我国圆晶制造行业市场规模或达到2941.4亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

3.光电子器件

光电子器件是利用电-光子转换效应制成的各种功能器件。数据显示，2020年我国光电子器件产量达9722.9亿只。2021年1-5月我国光电子器件产量达4755.7亿只，同比增长43.8%。

数据来源：中商产业研究院数据库

4.电力电子器件

电力电子器件又称为功率半导体器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面的大功率电子器件。目前国内功率半导体产业链正在日趋完善，技术也正在取得突破。同时，中国也是全球最大的功率半导体消费国，2020年市场需求规模将达到56亿美元，占全球需求比例约为39%。伴随国内功率半导体行业进口替代的发展趋势，未来中国功率半导体行业将继续保持增长，2021年市场规模有望达到57亿美元。

数据来源：IHS、中商产业研究院整理

5.太阳能电池

太阳能电池简称光伏电池，光伏电池用于把太阳的光能直接转化为电能，数据显示，我国光伏电池产量由2016年7681.0万千瓦增至2020年15728.6万千瓦。2021年1-5月我国光伏电池产量达7964.5万千瓦，同比增长58.7%。

数据来源：中商产业研究院数据库

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国刻蚀机行业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。