国产替代加速:半导体制造设备产业及个股梳理

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一. 半导体制造设备简介

半导体设备技术壁垒高,研发难度大、周期长,是整个产业最关键的环节之一。因此要实现我国半导体产业链的自主可控,半导体设备至关重要。

SEMI数据显示,2022年国内晶圆厂商半导体设备国产化率明显提升,从21%提升至35%。

按工艺流程,半导体制造可分为前道工艺(晶圆制造)和后道工艺(封装测试)。

半导体制造设备可依次分为:清洗设备、光刻设备、显影设备、刻蚀设备、过程控制设备、去胶设备、离子注入设备、CVD/PVD薄膜沉积设备、CMP抛光设备九大类。

其中光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备为核心设备,分别占晶圆制造设备投资的30%、25%、25%。同时市场高度集中于少数欧美日本巨头企业手上。

全球前五大半导体设备厂商:应用材料AMAT、阿斯麦ASML、东京电子TEL、泛林LAM、科磊KLAC,占据了全球65%市场份额。

二. 半导体制造设备国产化情况

(1)清洗设备国产化率约20%,国内厂商有盛美股份、北方华创至纯科技芯源微

(2)光刻设备的国产化率低于1%,国内厂商有上海微电子

(3)显影设备国产化率约8%,国内厂商有芯源微

(4)刻蚀设备国产化率约7%,国内厂商有中微公司北方华创

(5)过程检测设备国产化率约2%,国内厂商有精测电子赛腾股份

(6)去胶设备国产化率约90%,国产化率最高,国内厂商有屹唐半导体

(7)离子注入设备国产化率约3%,国内厂商有万业企业

(8)CVD/PVD薄膜沉积设备国产化率约8%,国内厂商有北方华创拓荆科技中微公司

(9)CMP抛光设备国产化率约10%,国内厂商有华海清科

三. 细分个股梳理

3.1 清洗设备

去除晶圆片表面杂质,各制程前后均需使用,每个晶片在制造过程中有超过200道清洗步骤。

盛美上海是半导体清洗设备龙头,占据国内80%的市场份额,其余20%则由北方华创芯源微至纯科技三家公司瓜分。

盛美上海:半导体清洗设备龙头,主要产品为半导体清洗设备、半导体电镀设备和先进封装湿法设备。

至纯科技提供湿法槽式清洗设备及湿法单片式清洗设备,是国内高纯工艺系统领域龙头。

3.2 光刻设备

光刻是将设计好的电路图从光刻版转印到晶圆表面的光刻胶上。光刻是晶圆生产的核心环节,设备包括光刻机和涂胶显影设备。

光刻机是晶圆加工设备中技术壁垒最高的设备,为荷兰企业ASML阿斯麦)所垄断。目前国内具备光刻机生产能力的企业是上海微电子

3.3 显影设备

涂胶显影设备是配合光刻机工作的核心工艺设备。

芯源微:国内唯一可提供前道高端量产涂胶显影设备的厂商。

3.4 刻蚀设备

刻蚀设备在晶圆厂设备支出中仅次于光刻设备,且刻蚀设备数量更多,可替代比例更高。

北方华创国内半导体设备龙头。ICP刻蚀机领域国内领先,金属刻蚀8英寸打破国外垄断。同时也是氧化/扩散炉龙头、PVD龙头,覆盖大部分芯片制造环节。

中微公司刻蚀设备龙头企业,主要产品有刻蚀设备,MOCVD设备,VOC设备。介质刻蚀机已打入5nm制程,技术接近世界级水准。

3.5 过程控制/检测设备

通过探针台和测试机的配合使用,对晶圆上的裸芯片进行功能和电参数测试。按不同环节分为前道测试和后道测试设备。

精测电子以半导体前道检测设备为主,同时布局后道,形成半导体测试领域全覆盖。

赛腾股份深耕自动化组装、自动化检测设备,通过收购日本Optima进入半导体检测设备领域。

3.6 去胶设备

去胶设备国产化率约90%,是国产化率最高的半导体制造设备。

屹唐半导体为干法去胶设备全球龙头企业,全球市占率第一。其他主要竞争对手为比思科日立高新、LamResearch。

3.7 离子注入设备

硅片刻蚀后,需要将一些特殊的杂质离子注入到硅衬底去,这就是离子注入机。

万业企业:收购凯世通切入半导体离子注入设备。产品已进入产线验证阶段,并于去年取得4台订单。

3.8 薄膜沉积设备

采用物理或化学方法使物质附着于衬底材料表面的过程,主要包括CVD/PVD/ALD三大类。

国产PVD龙头是北方华创中微公司的MOCVD设备份额全球前三,拓荆科技则引领PECVD国产化,公司半导体薄膜沉积设备技术指标已达到国际厂商设备水准。

拓荆科技:国内半导体薄膜沉积设备头部厂商,产品包括PECVD设备、ALD设备及SACVD设备三个系列。

3.9 CMP抛光设备

晶圆制造后期,需要对硅片表面进行平坦化处理,这就用到了抛光机。

华海清科:国产CMP设备龙头,全球市占率4%,国产化率达18%。

附录:《芯片(集成电路)产业链框架及个股梳理(精)》

《国产替代加速:光刻胶产业链深度剖析》

《国产替代加速:EDA(芯片设计软件)行业深度剖析》

$北方华创(SZ002371)$ $紫光国微(SZ002049)$ $中微公司(SH688012)$ 

全部讨论

03-31 06:41

好文

2023-04-09 14:40

光刻,占到20%就不错了。最容易淘汰的行业