晶片的雕刻刀!投入佔比超光刻機,揭秘走在國產替代前列的刻蝕設備...

光刻機、刻蝕機和薄膜沉積設備是晶片製造過程中的三大核心設備，如果把晶片比作一幅平面雕刻作品，那麼光刻機是打草稿的畫筆，刻蝕機是雕刻刀，沉積的薄膜則是構成作品的材料。光刻的精度直接決定了元器件刻畫的尺寸，刻蝕和薄膜沉積的精度則決定了光刻的尺寸能否實際加工，因此光刻、刻蝕和薄膜沉積設備是晶片加工過程中最重要的三類主設備，價值佔前道設備的近 70%。

在高端光刻領域，浸沒式光刻是幹法光刻的替代技術，新舊技術的替代帶來了光刻機的完全壟斷。ICP 刻蝕並不是 CCP刻蝕的替代技術，而是各有所長，側重了不同工藝步驟，新舊技術共存形成了刻蝕領域的寡頭競爭。 光刻機的技術瓶頸推動刻蝕市場發展。在光刻技術停滯不前的情況下，想要繼續提升製程大體有兩個思路，即雙重光刻+刻蝕，或多重薄膜+刻蝕，無論用哪種思路都離不開刻蝕步驟的增加。晶片設計的變化帶來刻蝕設備需求的提升，近幾年來 3D NAND 等新結構的應用導致在存儲器製造過程中刻蝕步驟大幅增加。

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本期內參來源：東興證券

原標題：

《半導體設備：刻蝕機走在國產替代前列》

作者： 劉慧影 劉奕司

一、半導體設備推動晶片製造業的發展

1、 半導體設備推動摩爾定律的實現

半導體是指在某些條件下導電某些條件下不導電的一類材料，生活中常用「半導體」一詞來泛指半導體電子元器件。集成電路是最重要的一類半導體器件，又稱為晶片。

1906 年美國人德·福雷斯特（Lee De Forest）發明了世界上第一個真空三極體，1947 年貝爾實驗室發明了固態電晶體，1957 年位於美國加州的仙童半導體公司（Fairchild Semiconductor）製造出第一個商用平面電晶體。1959 年，仙童公司和德州儀器公司（Texas Instruments）分別在矽片和鍺片上完成了微縮電路的製造，集成電路就此誕生。

自問世以來，單個晶片上集成的元件數量不斷增長。1965 年英特爾（Intel）創始人之一戈登摩爾（Gordon Moore）提出，在價格不變的情況下一塊集成電路上可容納的元器件的數目將每 18-24 個月增加一倍，性能也將提升一倍，這就是著名的摩爾定律。自 20 世紀 60 年代到 21 世紀的前十幾年，摩爾定律完美詮釋了集成電路的發展歷程。

摩爾定律的背後是半導體設備的不斷精進。集成電路多以單晶矽為基底材料，成千上萬的元器件和導線經過一些列工藝被「雕刻」在矽片上，完成這些「雕刻」步驟的工具就是半導體設備。「雕刻」精度的提升帶來元器件尺寸的縮小，現今的晶工藝尺寸是以納米級計量的。集合了全球頂尖製造技術的半導體設備在過去半個世紀中不斷推動著人類工業文明的進步。

▲單個晶片集成元件數量的演進

2、 不同的設備在晶片製造過程中分工明確

半導體設備主要可以分為前道設備和後道設備，前道設備是指晶圓加工設備，後道設備是指封裝測試設備。前道設備完成晶片的核心製造，後道設備完成晶片的包裝和整體性能測試，因此前道設備通常技術難度更高。

▲晶圓加工過程示意圖

前道的晶圓加工工藝包括氧化、擴散、退火、離子注入、薄膜沉積、光刻、刻蝕、化學機械平坦化（CMP）等，這些工藝並不是單一順序執行，而是在製造每一個元件時選擇性地重複進行。一個完整的晶圓加工過程中，一些工序可能執行幾百次，整個流程可能需要上千個步驟，通常耗時六到八個星期。這些工藝的大體作用如下：

氧化、退火工藝的主要作用是使材料的特定部分具備所需的穩定性質；

擴散、離子注入工藝的主要作用是使材料的特定區域擁有半導體特性或其他需求的物理化學性質；

薄膜沉積工藝（包括 ALD、CVD、PCD 等）的主要作用是在現有材料的表明製作新的一層材料，用以後續加工；

光刻的作用是通過光照在材料表面以光刻膠留存的形式標記出設計版圖（掩膜版）的形態，為刻蝕做準備；

刻蝕的作用是將光刻標記出來應去除的區域通過物理或化學的方法去除，以完成功能外形的製造；

CMP 工藝的作用是對材料進行表面加工，通常在沉積和刻蝕等步驟之後 ；

清洗的作用是清除上一工藝遺留的雜質或缺陷，為下一工藝創造條件 ；

量測的作用主要是晶圓製造過程中的質量把控。

集成電路就在沉積、光刻、刻蝕、拋光等步驟的不斷重複中成型，整個製造工藝環環相扣，任一步驟出現問題，都可能造成整個晶圓不可逆的損壞，因此每一項工藝的設備要求都很嚴格。

如果把晶片比作一幅平面雕刻作品，那麼光刻機是打草稿的畫筆，刻蝕機則是雕刻刀，沉積的薄膜則是用來雕刻的材料。光刻的精度直接決定了元器件刻畫的尺寸，而刻蝕和薄膜沉積的精度則決定了光刻的尺寸能否實際加工，因此光刻、刻蝕和薄膜沉積設備是晶片加工過程中最重要的三類主設備，佔前道設備的近 70%。

▲典型晶圓加工廠的廠房區域布局

後道設備可以分為封裝設備和測試設備，其中封裝設備包括劃片機、裝片機、鍵合機等，測試設備包括中測機、終測機、分選機等。

後道設備的功能較易理解，劃片機將整個晶圓切割成單獨的晶片顆粒，裝片機和鍵合機等完成晶片的封裝，測試設備則負責各個階段的性能測試和良品篩選。

3、 半導體設備市場高度集中

根據日本半導體製造業協會統計，2018 年全球半導體設備銷售額為 645 億美元。 世界半導體貿易統計協會（WSTS）的數據顯示，2018 年全球半導體銷售額為 4688 億元，其中集成電路 3633億元；2019 年由於存儲器降價明顯，全球半導體銷售額下滑為 4090 億美元，其中集成電路 3304 億美元。近些年來半導體設備的銷售額與集成電路銷售額的波動大體同步，也體現了行業資本投資存在一定周期性。

▲全球半導體設備銷售額和集成電路銷售額（單位：億美元）

半導體設備中晶圓加工設備價值佔比超過 80%，其餘為封裝和測試設備。在晶圓加工設備中，光刻機、刻蝕機和薄膜沉積設備三類主要設備合計價值佔比接近 70%。

▲ 2017 年半導體設備和晶圓廠設備市場份額

全球半導體設備市場高度壟斷，其中最重要的設備製造廠商包括阿斯麥（ASML）、應用材料（AppliedMaterials）、東京電子（Tokyo Electron）、泛林半導體（Lam Research）、科磊半導體（KLA-Tencor）、迪恩士（SCREEN）、日立高新（Hitachi）、泰瑞達（Teradyne）、愛德萬（Advantest）等等。這些廠商通常專注於某個領域，並在擅長的領域擁有較高的市場份額。

▲2018 年光刻機市場份額

▲2018 年刻蝕機市場份額

▲ 2018 年 CVD 市場份額

▲2018 年 PVD 市場份額

▲2017 年 CMP 市場份額

▲離子注入機全球市場份額

▲前道晶圓檢測設備市場份額

▲2017 年後道檢測設備市場份額

▲2018 年前六大半導體設備公司主要產品分布

▲全球前六大半導體設備廠商曆年市場份額

主要的設備廠商中，阿斯麥在光刻機領域擁有絕對優勢，應用材料、東京電子和泛林半導體則在刻蝕和薄膜沉積等領域寡頭壟斷，而科磊和迪恩士等則利用其在某項領域的技術優勢獲得一定市場份額。從市場份額情況可以看出，光刻機、刻蝕機和沉積設備三類主設備廠商擁有絕對的優勢。

二、 半導體設備行業需要理解的三個問題

1、為何設備企業在客戶集中度很高的情況下仍擁有定價權？

2018 年全球半導體設備銷售額為 645 億美元，僅四家晶圓廠（臺積電，三星，海力士，美光）的採購額就接近 450 億美元，半導體設備的客戶集中度極高。依照產業經濟學的一般規律，下遊客戶集中度越高，行業的定價權越弱，然而半導體設備卻打破了這個規律。近年來，半導體設備的增速往往快於整個半導體行業的增速，半導體設備在整個產業鏈中擁有越來越多的定價權。我們認為主要原因有三點：產業鏈複雜，技術進步快，轉換成本高 。

在通常的製造產業鏈中，如果客戶集中度高，上遊設備廠的議價能力往往會大幅減弱。電池產業鏈就是個很好的例子，雖然電池生產商集中程度和半導體類似，但電池設備生廠商的議價能力非常弱，有時電池廠商與設備生產商共同開發出一款設備，專利歸屬電池廠而非設備商。但半導體設備從未出現過類似的情況。

在製造業中，產業鏈步驟越多，上遊材料設備的話語權越強。電池生產與半導體生產最大的區別在於其生產步驟數量。電池生產只需要幾十步流程，電池生產商在生產自己產品的同時，完全有餘力去做上遊的設備和材料。然而半導體的生產流程動輒需要幾千步，晶圓廠將產品經過幾千步的工藝過程製造出來，良率達到一定的標準，需要花費大量的精力，沒有餘力去做上遊設備及材料的開發。因此，晶圓加工廠寧願為設備廠商讓渡更多利潤，來獲得設備廠最新的產品和持續的技術支持，設備廠商從而擁有更高的定價權。

半導體生產步驟複雜是半導體設備利潤率高的原因之一，但是半導體設備廠和下遊晶圓製造廠相互配合的研發模式也是設備行業常年高利潤的另一個原因。

半導體設備的供應對於晶圓加工廠來說不僅僅是產能的提升，更是製程精進的基礎，設備企業對於晶圓加工廠來說更像是外置的研發中心。

如今的晶片加工以納米為尺度，在微觀世界中很多基礎理論還尚未完善，設備精度的每一次提升都伴隨著大量的基礎理論和應用技術的研究。在晶圓加工過程中動輒上千步的晶圓加工工藝開發已然令晶圓廠應接不暇，將設備研發的任務和風險轉交給設備廠商是晶圓廠更明智的選擇。因此，晶圓廠不但不會試圖壓低設備廠商的利潤，還會主動提供資金和資源支持新設備的研發。

設備出廠到晶圓廠產線通常還需要一段時間的安裝和調試。由於晶圓加工工藝各有不同，部分設備是高度定製化的，設備需要針對晶圓廠要求進行特殊的研發和設置。完整的工藝開發需要設備廠和晶圓廠合作完成，已經成熟的工藝如果更換設備，會需要重新投入大量的人力和財力，並且承擔未知的風險，因此晶圓廠對於設備通常具有較高粘性。

2、 為何光刻一家獨大，刻蝕寡頭壟斷？

一方面，半導體設備整體市場規模不大，各類設備市場規模多在幾十億美元，最高的光刻和刻蝕也只到百億美元的規模；另一方面，半導體設備屬於技術門檻極高的行業，需要較多的技術積累和持續的高研發投入。因此，無論是整個行業還是某個子領域，市場均呈現高度集中。然而我們發現，同作為主設備，光刻與刻蝕的競爭格局卻不太相同，在光刻領域呈近乎完全壟斷的競爭格局，然而在刻蝕領域卻呈現寡頭競爭的競爭格局，我們認為導致這種競爭格局的根本原因在於這兩個領域的技術變遷特點不同。

浸潤式光刻是幹法光刻的替代技術。光刻技術限制集成電路製程發展，晶圓廠為了獲得更高解析度的光刻機煞費苦心。80 年代，尼康在光刻領域佔有壟斷地位，此時光刻領域以幹法光刻為主。2000 年，更高解析度的浸潤式光刻取代了幹法光刻，因此阿斯麥也取代了尼康佳能在光刻領域的霸主地位。

ICP 刻蝕並不是 CCP 刻蝕的替代技術，而是各有所長，側重了不同工藝步驟。ICP 技術是刻蝕底層器件的，CCP 技術是刻蝕上層線路的。集成電路結構中既有底層器件又有上層線路，ICP 在發明之初就與 CCP 技術共存。集成電路的底層器件只有一層，光刻技術在 20nm 以上可以在底層器件上做到絕對精確，所以只需要用一次 ICP 工藝，然而集成電路的上層線路卻有幾十層之數，需要用到幾十次 CCP 刻蝕，所以 20nm 以前的刻蝕設備以 CCP 為主，擅長 CCP 刻蝕的應用材料一家獨大。然而 20nm 以下，由於光刻的精度達到了極限，需要用多重刻蝕+薄膜的技術在集成電路的底層器件上實現要求的精度，ICP 在底層器件上的使用次數一下暴增，這就造成了近年擅長 ICP 刻蝕的泛林半導體超越了應用材料，成為刻蝕領域的龍頭。然而 CCP的需求一直還存在，並沒有被 ICP 取代，所以應用材料仍舊保有一定的刻蝕領域的市場份額。

荷蘭的阿斯麥是光刻機市場上的霸主，市佔率超過 70%。雖然尼康和佳能還擁有一定市場份額，但在主流的邏輯晶片加工領域，尼康和佳能完全無力和阿斯麥競爭。

在 2000 年之前，光刻機市場還不是這樣的局面。60 年代末，尼康和佳能開始製造光刻機，彼時的光刻機的複雜程度和相機差不多。1984 年阿斯麥成立時，光刻機還是尼康的天下，市場份額一度超過 50%，而阿斯麥的份額常年不超過 10%。

90 年代，光刻機開始了光源波長的競爭。光刻機將掩膜版上的圖形刻畫到晶圓上，利用的就是光走直線性質。但是微觀世界下光的衍射作用會使光線不一定走直線，這直接影響光刻機的最高解析度，若要提高解析度就需要縮小光源的波長。到 90 年代末，193nm 波長的 DUV（深紫外光）光刻機也已經研製成功，但人們遲遲沒能完成下一代的 157nm 波長產品的研發。

就在此時，時任臺積電研發副經理的林本堅提出了利用水的折射縮短光波長的方案，即後來的「浸沒式光刻」。但是業界龍頭尼康不願意放棄前期在 157nm 波長研發上投入的巨額成本，拒絕了林本堅的方案，只有阿斯麥決定押注這個方向。2004 年，阿斯麥和臺積電共同研發的浸沒式光刻機誕生，由於是在成熟的 193nm 技術上改進的，設備穩定性和改造成本明顯優於尼康同時推出的 157nm 乾式刻蝕機。阿斯麥的市場份額隨之大幅提升，從原來的不到 10%到 2009 年達到了 70%，成為絕對的領先者。尼康在此關鍵節點上的決策錯誤使其在短短幾年時間內失去了行業領先的地位。

真正奠定阿斯麥霸主地位的是 13.5nm 波長 EUV（極紫外光）光刻機的研發。EUV 光刻機早在 90 年代就已經提出，由於其技術難度高，英特爾說服美國政府成立了 EUVLLC 這個合作研發組織。由於美國政府的阻撓， 尼康被排除在外，而阿斯麥則在做出一些列承諾後加入組織。EUV 光刻機的研發可謂集中了歐洲和美國的最先進技術，英特爾、三星、臺積電等也紛紛入股阿斯麥，獨立研發的尼康也無力再參與競爭。2019 年，歷時20 年研發的 EUV 光刻機終於應用於產線，它的誕生將大幅縮減 7nm 和 5nm 製程的工藝步驟。

如今，用於先進位程邏輯晶片的浸沒式193nmDUV和 EUV光刻機基本被阿斯麥壟斷。尼康和佳能只在193nm以下的領域擁有一定份額，這些設備主要用於對製程需求不高的領域，如存儲器、模擬晶片、功率半導體以及普通邏輯晶片等。

▲歷代主流光刻機的主要特點

▲2019 年前道光刻機全球出貨量

在全球的刻蝕設備寡頭企業共有三家，分別是泛林半導體、應用材料和東京電子，而這三家也佔據了薄膜沉積市場的主要份額。

這樣的市場格局自然是經過多次技術變革和整合淘汰形成的。在 20 世紀 80 年代，全球至少有 20 家刻蝕設備製造商，彼時市佔率最高的企業是應用材料，泛林半導體尚不足以與其抗衡。經過從 90 年代以後十幾年的發展，泛林和東京電子的市場份額逐步趕超應用材料，2010 年以後泛林發展成為市場份額獨佔半數以上的刻蝕龍頭。想要復盤這個過程，就不得不從刻蝕機的技術發展歷程說起。

刻蝕機發展到幹法刻蝕階段以後，最重要的技術就是等離子體刻蝕。按照等離子體的生成方式，可以分為容性耦合等離子體（CCP/Capacitively Coupled Plasma）、感性耦合等離子體（ICP/Inductively Coupled Plasma）。由於等離子體產生的方式不同，刻蝕機的結構、性能和特點也存在較大的差異。其中 CCP 屬於中密度等離子體，ICP 則屬於高密度等離子體。CCP 技術的發明早於 ICP，但由於其特點的不同，兩類技術並非相互取代，而是相互補充的關係。CCP 的等離子密度雖然較低，但能量較高，適合刻蝕氧化物、氮氧化物等較硬的介質材料；ICP 的等離子密度高，能量低，可以獨立控制離子密度和能量，有更靈活的調控手段，適合刻蝕單晶矽、多晶矽等硬度不高或較薄的材料。

▲兩種主要等離子幹法刻蝕技術的對照

▲典型的 CMOS 剖面示意圖和部分刻蝕工藝的作用

等離子體刻蝕大規模應用起始於 20 世紀 80 年代，此時的產品主要是 CCP 設備。應用材料 1981 年正式推出 CCP 幹法刻蝕產品，很快取得市佔率第一的地位，彼時泛林半導體剛剛立。到 1988 年，應用材料在刻蝕市場佔據 37%的市場份額，泛林半導體佔據 12%，獲得泛林部分技術授權的東京電子則擁有 8%的份額。

到了 90 年代，ICP 的概念開始引入，由於感性耦合的等離子體具有更高的密度和更低的能量，可控性明顯強於 CCP，隨著集成電路對精細加工需求的增長，ICP 迎來巨大的需求市場，泛林的 ICP 產品性能和操作便捷性優於應用材料。在隨後的幾年裡，泛林憑藉 ICP 產品的成功市場份額逐年提升，1993 年達到 30%，首次超過應用材料，就此奠定了刻蝕產品龍頭的地位。90 年代後的十幾年，應用材料的 CCP 市場份額在波動中保持穩定，泛林半導體一躍成為市佔率第一的龍頭。

▲1988-2002 年全球刻蝕設備銷售額（單位：百萬美元）

▲1988-2002 年全球刻蝕設備份額變化

▲2007-2018 年全球刻蝕設備份額變化

3、 為何近些年來刻蝕設備的價值佔比不斷上升？

2017 年，刻蝕設備在產線中的價值佔比達到 24%左右，取代光刻機成為晶圓加工廠投資額最高的設備，2018年刻蝕機銷售額超過 100 億美元。自 2012 年以來，刻蝕機在晶圓廠設備中的價值佔比逐步提升，與之對應的是光刻機的價值佔比下滑，這其中的主要原因來自於光刻機技術瓶頸和晶片結構變化帶來的晶圓加工工序的調整。

▲2001-2017 年各類設備在晶圓廠中的價值佔比

▲全球刻蝕市場規模（億美元）

193nm 波長 DUV 深紫外光產品 2000 年左右就已經誕生，其理論上的最高精度為 65nm，即便後來採用浸沒式光刻使得光線經過液體折射後等效波長縮小至 134nm，其理論上的最高精度也僅提升到 28nm。那麼在光刻機技術停滯不前的十幾年中，晶片的工藝製程又是如何提升的呢？

想要繼續提提升製程大體有兩個思路，即雙重光刻+刻蝕，或多重薄膜+刻蝕。具體採用哪種思路則根據工藝需求來決定，但無論用哪種思路都離不開刻蝕步驟的增加。從 65nm 製程開始，每一次製程的精進都需要大幅增加刻蝕的步驟，7nm 製程中刻蝕步驟比 28nm 增加了 3 倍。因此，近些年來刻蝕設備是半導體設備中增長最快的領域。

▲利用刻蝕提升製造精度的方法示意圖

▲不同製程中刻蝕工藝的步驟數示意圖

存儲器是半導體銷售額中佔比最大的一類晶片，DRAM 和 NAND 佔據超過 90%的存儲器份額。存儲器雖然不需要最先進的製程製造，但也都達到了 1X nm 級別（即十幾納米），刻蝕設備使用量明顯增加。並且，2016年以後，各大原廠均進入了 3D NAND 量產的時代。

3D NAND 採用將存儲單元堆疊的布局，需要更多的通孔和導線等的刻蝕，相比於 2D NAND 的製造，3D NAND 中刻蝕設備的支持佔比由約 15%提升到約 50%。以泛林半導體的財報披露數據來看，來自存儲器廠商的營收貢獻量從 2012 年的 40%左右提升至 2019 年的70%左右，主要來自刻蝕設備出貨量的變化。因此 3D NAND 的量產再次提升了刻蝕設備的需求。

此外，隨著 TSV 封裝技術的應用，刻蝕設備也應用於晶片封裝產線。3D 封裝被認為是在摩爾定律失效的情況下提升晶片性能的有效方式，隨著 3D 封裝的推廣，刻蝕設備可能得到更多的應用。

▲2D NAND 和 3D NAND 設備價值佔比

▲2D NAND 和 3D NAND 示意圖

▲Lam Research 歷年下遊客戶佔比

三、 展望未來，國產半導體設備正在逆襲

1、 工程師紅利助力我國企業的追趕式研發

近些年來我國已經開始在各類設備中開展追趕式研發，在技術難度最高的主設備中，刻蝕機走在國產替代的最前列。我國企業受益於工程師紅利，相比國外企業，擁有研發效率高，研發風險更低等優勢，因此在半導體設備領域實現技術趕超的可能性不低。

▲部分半導體設備的海外領先企業和國內追趕企業

首先，追趕式研發風險相對更低。

領先企業在新產品研發的過程中通常要承擔兩個類型的風險，一類是技術研發失敗的風險，一類是對市場技術路線判斷失誤的風險。由於高研發投入帶來的沉沒成本，市場判斷失誤往往會是企業失去優勢。對於技術追趕者來說，技術路線市場方向已經被先行者確定，研發風險會相對低一些。

先行者為了保持其優勢往往申請大量相關領域的專利，追趕者最主要的難度集中在如何在規避現有專利限制的情況下實現技術貫通。

其次，我國企業人工成本低，研發效率高。

雖然半導體設備成本中直接人工佔比較低，但廠家的競爭力來自於研發的效率，研發的人工成本依然會直接影響公司的競爭力。據估計，美日等發達國家一般工程師的平均薪水是國內的三到四倍，國內廠商在研發團隊組建時成本優勢明顯，對於資金並不雄厚的追趕者來說這是一個不可忽視的利好。只要在某項重點領域中實現對於國外企業的比較優勢，我國企業就有機會實現技術替代。

此外，受國情因素的影響，我國研發人員工作時長普遍高於發達國家的現象也是客觀存在的，這也有利於國內企業研發效率的提升。

2、 半導體產業鏈中國轉移和存儲器國產化是重大機遇

國產替代大趨勢創造有利市場環境。

海外龍頭企業的快速成長期伴隨著全球半導體市場的高速增長。2000 年以後，全球設備市場增速有所放緩，但中國大陸半導體產業剛剛起步。2005 年中國大陸半導體設備銷售額約 13 億美元，2018 年上升至 131 億美元，全球佔比從 4%增長至 20%，尤以 2016 年以後投資增加明顯。國際半導體產業協會（SEMI）估計，2020 年中國半導體設備的投資額可能達到 200 億美元，是全球投資最高的國家。

▲全球的半導體設備銷售額和中國大陸半導體設備銷售額（億美元）

根據 IC Insights 的報告，2018 年底中國大陸的晶圓廠產能 236.1 萬片/月，佔全球的 12.5%，比 2017 年底的 10.8%增加了 1.7 個百分點。2018 年中國本土製造的晶片價值量約佔本土銷售額的 15%，到 2023 年可能提升至 20%。隨著全球半導體產業鏈向中國的轉移，抓住國內客戶是國產設備企業實現突破的第一步。

▲2018 年底全球晶圓加工產能分布（8 寸當量）

▲中國晶片市場規模和中國晶片本土製造市場規模（億美元）

國內用戶的對國產廠商的支持是空前的。 在自由流通的市場中，下遊客戶很難願意犧牲自身的經濟利益去培植新的供應商，因而寡頭企業擁有的大量客戶資源和用戶反饋信息是其他競爭者難以逾越的優勢，這在以研發為主導的高技術行業尤為明顯。但是，對中國來說，自由公平的市場也許並不能輕易獲得。2018 年的美國制裁中興事件讓人們猛然驚醒，即便是和平年代我們也可能失去核心產品的供給，而隨後到來的華為事件和「實體清單」更是讓全社會形成共識，關乎國民經濟的核心技術和供應鏈必須掌控在自己手中。

半導體設備和材料位於製造業生態鏈的頂端，一旦美國將制裁力量伸向設備和材料領域，我國製造業的損失將是極其慘重的。在這種情況下，培育我國自己的半導體設備和材料製造商成為整個半導體行業的共識，整個產業鏈讓渡一部分利益去支持國內設備廠商研發成為現實可能。

存儲器國產化為我國刻蝕機廠商帶來機遇 。

首先，存儲器並不需要最先進的製程，現有的 193nm 浸沒式光刻機已經足夠，短期內不會出現因 EUV 的應用而減少刻蝕工藝的情況。以當前設備市場的形勢看，光刻機國產替代的難度較大，同為主設備的刻蝕機是率先國產替代的好方向。

其次，存儲器晶圓廠帶來了刻蝕設備最大的增量投資，新建存儲器產線中刻蝕機的價值量達到 50%。根據計劃，長江存儲總投資將達到 1600 億元人民幣，合肥長鑫投資超過 1500 億元人民幣，為國內刻蝕機廠商提供可觀的增量市場。

第三，新建廠商還未形成客戶粘性。由於國內的長江存儲和合肥長鑫均屬於全新興建的廠商，與所有設備廠商均不存在以往的合作，國內企業響應迅速的優勢將有所體現。在用戶的有意培養下，國內刻蝕機廠商有望與存儲器廠商共同成長。

專注某一領域做大做強，再併購整合其他業務，是應用材料和泛林半導體的等國際巨頭共同的成長路徑。

應用材料在成立之初作為設備生產商業績增長迅速，1974 年公司收購一家矽片生產公司將公司的業務拓展至矽片製造領域。然而這次收購併沒有未公司帶來應有的收益，反而因半導體行業的不景氣使公司連續三年虧損。1977 年，新上任的 CEO 決定出售矽片業務，專注半導體設備的研發。經過改革後，公司重回快速增長，到 1992 年成為世界第一大半導體設備公司。90 年代以後，應用材料通過一些列收購將業務擴展至量測、CMP等領域，並鞏固和增強了其在沉積、刻蝕、離子注入等主設備領域的地位，成為擁有產品線最全面的半導體設備龍頭。

泛林半導體在成立之初專注於刻蝕設備的生產，初步取得一定市場份額後，在 90 年代將業務拓展至 CVD 和FPD（顯示面板）領域。但是業務的拓展並沒有為公司帶來應有的收益，反而分散了公司的業務焦點，導致 1998 年公司虧損 1.45 億美元。經過痛徹思考後，公司決定在停止 CVD 和 FPD 業務，整合資源專心研發刻蝕設備。2007 年以後，公司在刻蝕領域的地位無可撼動，這才重新將業務拓展至清洗和 CVD 等領域。

我國企業在追趕之初同樣應該參照國際巨頭的成長模式，集中力量專注於某一領域的研究。在主設備廠商中，相比於全平臺式布局，專一於某一領域的策略更接近於國際巨頭在初期的發展路徑。刻蝕設備作為三大主設備之一，進入客戶產線後可擁有一定的話語權，甚至影響客戶對其他設備的採購。國內走在前列的刻蝕設備廠商，有希望在刻蝕機領域率先形成對國際巨頭的威脅，並且更有可能在未來整合國內資源，集中優勢進行國際客戶突破。

智東西認為， 刻蝕機是晶片製造及微觀加工的最重要設備之一。採用等離子體刻蝕技術，利用活性化學物質在矽片上刻蝕微觀電路。7nm 製程相當於頭髮絲直徑萬分之一，是目前人類能夠在大生產線上製造出的最小集成電路布線間距，這接近了微觀加工極限。儘管我國半導體設備產業和國際龍頭仍有差距，但是我們可以看到國內半導體設備產業無論從環境、下遊需求拉動還是研發實力都有質的飛躍。相比光刻機領域，中國在半導體刻蝕設備領域的水平還是很不錯的，至少在技術方面，已經接近甚至達到國際領先的水平。未來，在存儲器國產化大背景和國家大基金二期的加持下，國產刻蝕領域將大有作為。