晶圆厂产能5年翻一番!半导体设备持续受益
2023-07-10 06:38:55 | 来源:九方智投 | 编辑: |
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虽然占比最大的下游细分领域手机/PC正遭遇寒冬,这导致整个半导体行业承压。不过在隆冬下,半导体上游细分领域——设备行业依然春意盎然,在下游各龙头如圣邦股份、闻泰科技、韦尔股份等持续下跌的背景下,上游依然涌现出一批涨幅巨大的公司,如拓荆科技、长川科技、芯源微等。当前,我们认为上游设备公司受益于高景气,依然会成为半导体行业中具有较大价值的领域。
预计晶圆厂产能5年翻一番,半导体设备持续受益
近些年,AIOT,智能化,网联化,新能源车的发展极大程度上推动了成熟制程的代工需求。为能够覆盖成熟制程晶圆产线的国产设备商创造了良好的市场环境。资本开支密度的提升、产能的提升、国产化率的提升,使国产设备的发挥空间将更加广阔。
【资料图】
行业空间实质上由晶圆代工厂的扩产需求来决定。据华安证券测算,部分重点的内资晶圆厂(逻辑厂+存储厂+IDM)12英寸晶圆产能共计77万片每月,8英寸晶圆产能共计93.6万片每月,合计折合8英寸晶圆产能为266.9万片每月。
根据现有规划统计,到25/26年,我国内资晶圆厂产能将达到12英寸共计205.5万片每月,8英寸晶圆产能共计149万片每月,合计折合8英寸晶圆产能为540.75万片每月。
3-4年的增量累计可达273.9万片8英寸约当产能,平均每年对应约为68.5~91万片左右产能增量。中国大陆的近年的扩产增量将占到全球的36%-49%。这一增量构成了庞大的晶圆代工的设备市场。
国内晶圆厂产能规划(中国)
图片来源:华安证券
在逻辑制程中,早期的12英寸产线对应许多90nm制程的需求,而现阶段60nm-45nm,28nm等更先进的成熟制程产线大幅扩产,所对应的资本开支强度和设备用量也同步提升。大陆代工厂均在朝着更高水平的制程代工的方向努力。比如中芯国际的14nm,FinFET工艺,应用的平台和客户不断增加,具备多元化和市场竞争力,在矿机芯片领域具备一定市场份额。
根据公司新闻公告,长江存储的Xtacking技术业内领先,其原理是将外围电路置于存储单元之上,在两片独立的晶圆上加工外围电路和存储单元,让NAND获取更高的I/O接口速度及更多的操作功能,从而实现比传统3DNAND更高的存储密度。现已实现了128层NANDFLASH的量产。
根据媒体科创版日报报道,合肥长鑫的产线已有19纳米(1X纳米)的工艺制程,正推进17nm工艺的量产,目前良率正在爬升。我国晶圆代工厂在闪存,DRAM,逻辑等几大工艺平台均在产能和制程上同时突破。根据测算,从90nm制程向28nm支撑演进的过程中,资本开支强度几乎翻了一倍多。
比如,同样是5万片晶圆产能,90nm制程所需投资额大约为24亿美元,而28nm制程所需投资额增加至60亿美元。更先进的7nm支撑所需投资额又再翻了一番。
前道环节多点突破,国产设备品类扩张正在提速
目前阶段,国产设备厂商可以覆盖几乎全部的前道设备环节,过去两年逐渐实现了许多前道环节的验证和导入,首次验证通过后的订单和采购将会更加快捷,国产设备品类扩张的节奏正在提速。
数据显示,2022年8月国内10家主流晶圆厂共开标42台工艺设备,主要来自上海积塔(36台)、华虹无锡(3台)、福建晋华(1台)、华力微电子(2台)。22年1-8月合计开标666台工艺设备,主要来自华虹无锡(329台)、上海积塔(286台)、福建晋华(25台)、时代电气(16台)、华力集成(6台)、华力微电子(4台)。
2022年8月中国大陆设备中标数量为13台,国产率达31.0%。2022年1-8月开标的666台设备中,源自中国大陆厂家制造的设备共计239台,占比达35.9%。分晶圆厂看,2022年1-8月,上海积塔设备国产率超60%;分设备看,2022年1-8月国产率较高的环节主要为干法去胶设备(国产率80.6%)、刻蚀设备(58.9%)、清洗设备(53.7%)、抛光设备(42.9%)、涂胶显影设备(38.9%)。
国内设备公司中,已经成型的平台型(布局领域比较广)公司有北方华创、万业企业,而快速成长的单项冠军(在特定领域快速成长)主要有中微公司、拓荆科技、芯源微等。
平台型设备公司:北方华创、万业企业
北方华创是国内平台型半导体设备龙头,同时在泛半导体,光电子领域,光伏及电子元器件领域有产品布局。是综合属性最全面的半导体设备龙头之一。公司ICP设备累计出货量超过2000腔,碳化硅长晶设备预计2022年出货将超500台,累计出货超过千余台。公司先进制程刻蚀机和薄膜沉积设备(14nm)已在客户端通过多道制程工艺验证,并实现量产应用。
万业企业是国内离子注入机龙头,正在逐步实现从房地产企业到半导体设备平台型企业的转型。旗下的凯世通主营离子注入设备,Compartsystem主营MFC流量控制计,嘉芯半导体主营成熟制程设备,包括刻蚀机、热处理、薄膜沉积、清洗机等8寸和12寸半导体新设备。
单项冠军:拓荆科技、芯源微、盛美上海、华海清科
拓荆科技是国内CVD薄膜设备龙头,主要产品包括等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备、原子层沉积(ALD)设备和次常压化学气相沉积(SACVD)设备三个产品系列,已广泛应用于国内晶圆厂14nm及以上制程集成电路制造产线,并已展开10nm及以下制程产品验证测试。
华海清科是化学机械抛光(CMP)设备龙头,主营业务为提供半导体CMP设备,提供CMP配套耗材和服务以及晶圆再生业务。公司是目前国内唯一一家为集成电路制造商提供12英寸CMP商业机型的高端半导体设备制造商。公司的300X机型可以面向14nm及128层NAND等更先进制程的更高平坦度要求,在2020年进入长江存储,华虹等产线验证,2020年9月已通过工艺验收实现销售。
芯源微是国内涂胶显影领域龙头,并在清洗,后道先进封装等领域积极布局。公司前道涂胶显影设备在28nm及以上工艺节点的多项关键技术方面取得突破,并可以与主流光刻机厂商如ASML、Cannon、Nikon等公司的机台联机使用。
盛美上海是国内清洗设备龙头。公司经过多年持续的研发投入和技术积累,先后开发了单片清洗、槽式清洗以及单片槽式组合清洗等清洗设备,用于芯片制造的前道铜互连电镀设备、立式炉管设备、后道先进封装电镀设备,以及用于先进封装的湿法刻蚀设备、涂胶设备、显影设备、去胶设备、无应力抛光设备及立式炉管系列设备等。
参考研报:
20220909-华安证券-半导体深度报告:半导体设备需求强劲,国产设备加速推进
本报告由研究助理协助资料整理,由投资顾问撰写。投资顾问:黄波(登记编号:A0740620120007)
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