刻蚀是光刻之后的关键步骤，主要是去除多余的刻蚀材料，是用化学或物理方法对衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离的过程，进而形成光刻定义的电路图形。
刻蚀技术按工艺分类可分为湿法刻蚀与干法刻蚀，湿法刻蚀是用液体化学试剂（如酸、碱和溶剂等）以化学方式去除硅片表面的材料，其各向异性较差，侧壁容易产生横向钻蚀造成刻蚀偏差，通常用于工艺尺寸较大的刻蚀，或用于干法刻蚀后清洗残留物等。干法刻蚀是把硅片表面曝露于气态中产生的等离子体，等离子体通过光刻胶开出的窗口，与硅片发生物理或化学反应（或这两种反应），从而去掉曝露的表面材料。
刻蚀工艺分类
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目前市场上主流的刻蚀技术是干法刻蚀，通常采用等离子干法刻蚀，干法刻蚀主要包括金属刻蚀、介质刻蚀和硅刻蚀，其中金属刻蚀主要用于金属互连线的铝合金刻蚀、制作钨塞以及接触金属刻蚀；介质刻蚀主要用于制作接触孔和通孔；硅刻蚀主要用于制作MOS栅结构的多晶硅栅和制作器件隔离或DRAM电容结构中的单晶硅槽。
干法刻蚀的分类
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相关报告：华经产业研究院发布的《2019-2025年中国刻蚀机行业发展趋势预测及投资战略咨询报告》
二、刻蚀设备行业现状
在半导体设备中晶圆制造设备价值量占比最大，约80%，而刻蚀是晶圆制造的关键步骤，刻蚀技术的高低直接决定了芯片制程的大小，在半导体晶圆处理设备中，主要以光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备投资金额占比最大，其中刻蚀机占据晶圆设备投资的20%左右。
半导体晶圆处理设备价值量占比情况
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近年来，随着半导体制程进入22nm以下，FinFET工艺、3D NAND工艺、多重曝光工艺等的广泛应用，对刻蚀设备的需求逐渐升高，刻蚀设备在晶圆产线的设备投资中占比逐渐提升。目前，全球刻蚀设备市场主要以介质刻蚀和硅刻蚀为主，分别占据48%和47%的市场份额，而金属刻蚀仅占3%，这与2010年后，整个集成电路工艺从铝互连（刻蚀铝金属）转向铜互联（刻蚀介质）有关，导致金属刻蚀与介质刻蚀此消彼长。
刻蚀机细分市场份额占比
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三、刻蚀设备市场格局
全球半导体设备市场高度集中，在刻蚀设备领域，由于刻蚀机研发难度和客户认证门槛极高，目前国外企业占据统治地位。在全球刻蚀设备市场中，主要以泛林半导体、东京电子和应用材料三家供应商为主，合计占据全球94%的市场份额，其中泛林半导体市场份额达55%，成为行业龙头，东京电子和应用材料则分别占比20%和19%。
2017年全球刻蚀设备市场份额分布
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与国外相比，国内排名靠前的刻蚀机供应商屈指可数，目前前三大刻蚀机生产企业主要为中微半导体、北方电子、金盛微纳科技，且目前看来，中微半导体已经在刻蚀机核心技术上突破了外国企业的垄断，这显然已经成为中国芯片产业为数不多的亮点之一。
国内刻蚀生产企业
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从干法刻蚀设备市场来看，2017年全球干法刻蚀设备主要供应商有泛林半导体、东京电子、应用材料、日本日立、韩国SEMES、Mattson、中微，2017年中微半导体研制的7nm等离子刻蚀机达到了国际先进水平，介质刻蚀机得到国内外一流芯片制造企业的认可。
2017年全球干法刻蚀设备市场份额分布
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2017年全球介质刻蚀设备市场份额分布
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四、刻蚀设备发展机遇
1、制造工艺日益复杂提升刻蚀难度
随着制程不断推进和设计结构的革新，芯片制造工艺不断发展，一方面刻蚀难度的加大，推动了刻蚀设备的迭代；另一方面刻蚀步骤增加，拉动了刻蚀设备的需求量。在刻蚀设备的下游市场中，对刻蚀设备产生拉动作用的制造工艺主要有：（1）Multiple Patterning技术。其中，(litho-etch)n技术：增加了刻蚀次数；Self-aligned Multiple Patterning（SAMP）：增大了刻蚀的难度和次数。（2）基于金属硬掩模的双大马士革工艺：增大了刻蚀难度，推动了新一代金属刻蚀设备的发展，同时推动了介质刻蚀设备的需求。（3）浅层沟道刻蚀技术（STI），增大了刻蚀难度。（4）高深宽比刻蚀（High-aspect ratio，即HAR）和高选择比刻蚀（Highly selectiveetch）：增大了刻蚀难度。
2、新结构推动制造工艺发展
电子行业历来有着从下游看上游的逻辑，上下游联动效应显著。刻蚀设备下游应用领域主要包括逻辑、存储、MEMS、功率器件、RFID、CMOS图像传感器等，其中逻辑和存储应用市场占比最高(约65%)且仍呈现上升趋势。制程的不断推进以及设计结构的日益复杂是推动刻蚀设备发展的核心逻辑。DRAM小型化，增加多重图案刻蚀重复次数、HARC(High Aspect Ratio Contact)刻蚀需求；3DNAND堆叠层数不断增多，带动HARC市场增长；Logic/Foundry小型化，同时其结构日益复杂，增加多重图案重复次数和互连过程。下游的强劲增长，将催动上游刻蚀设备的需求。
3、良好的半导体产业扶持政策
国家高度重视和大力支持行业发展，相继出台了多项政策，推动中国半导体产业的发展和加速国产化进程，将半导体产业发展提升到国家战略的高度，充分显示出国家发展半导体产业的决心。在国家产业投资基金设立的同时，各地也支持设立地方性投资基金，鼓励社会各类风险投资和股权投资基金进入集成电路领域，以国家资金为杠杆，撬动大规模社会资本进入半导体产业。我国半导体设备行业迎来了前所未有的发展契机，有助于我国半导体设备行业技术水平的提高和行业的快速发展。
