在半導體產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)方面,設備環(huán)節(jié)國產替代邏輯不斷強化,近期訂單量&中標量樂觀。且代工環(huán)節(jié)受益 AI 發(fā)展, 稼動率結構性提高,隨著傳統(tǒng)旺季到來,供需結構有望持續(xù)調整。天風證券研報數據顯示,2023 年 6 月可統(tǒng)計中標設備 數量共計 21 臺,同比+65.63%,其中薄膜沉積設備 3 臺,輔助設備 12 臺,檢測設備 4 臺,刻蝕設備 1 臺,真空設 備 1 臺。6 月國內廠商北方華創(chuàng)、正帆科技、上海精測、武漢精測、上海微電子均有設備中標。2023 年 6 月可統(tǒng) 計招標設備數量共 33 臺,其中清洗設備 5 臺,刻蝕設備 7 臺,輔助設備 1 臺,熱處理設備 12 臺。#半導體##半導體芯片##光刻機#
半導體專用設備市場與半導體產業(yè)景氣狀況緊密相關,當前受需求疲軟與高庫存影響,全球半導體設備市場低迷。長期來看,半導體設備作為支撐半導體產業(yè)發(fā)展的基石,是半導體產業(yè)鏈環(huán)節(jié)中市場規(guī)模最廣闊,戰(zhàn)略價值最重要的一環(huán),有望長期向好。據SEMI報告,2022年全球半導體制造設備銷售金額達1076億美元,同比增長5%,再創(chuàng)歷史新高,中國大陸半導體設備銷售額283億美元,仍是全球最大半導體設備市場。SEMI預計隨著庫存修正的結束,預計2024年全球半導體設備將復蘇回升形成共振,市場規(guī)模將達1071.6億美元,有望同比增長18%。關注樂晴行業(yè)觀察,洞悉產業(yè)格局!

資料來源:asml光刻機行業(yè)屬于明顯的寡頭壟斷格局,前三供應商(荷蘭阿斯麥、日本佳能、日本尼康)占據絕大多數市場份額。2018-2022年,三大供應商的光刻機營收合計由123億美元增長至198億美元,對應CAGR為13%,占晶圓生產設備總市場的21%。阿斯麥在市占率上具備明顯優(yōu)勢,2022年按出貨量(345臺)市占率為63%,按營收看市占率為81%,兩類市占率之間差異較大,主要由于EUV單價明顯高于其它光刻機。
當前以晶圓級封裝(WLP)、3D封裝、倒裝芯片(FC)結構、系統(tǒng)級封裝(SiP)等封裝技術為代表的先進封裝技術得到了快速發(fā)展。作為先進封裝的關鍵工藝設備,光刻機的需求日益增長。根據阿斯麥在投資者日公布的信息,近年來光刻機市場在半導體總市場中的占比持續(xù)提升,且未來該趨勢有望得以延續(xù),主要考慮到半導體產業(yè)近年來快速發(fā)展帶來Capex提升,而Capex中設備支出占比提升有望為光刻機帶來持續(xù)增量。光刻機是制約國內半導體制造最核心環(huán)節(jié),國產替代迫在眉睫。國內上海微電子主攻DUV、i-line等。福晶科技KBBF晶體屬于激光設備的上游關鍵零部件,KBBF晶體是目前可直接倍頻產生EUV激光的非線性光學晶體。照明系統(tǒng)環(huán)中炬光科技子公司Limo供應ASML和上海微電子。曝光系統(tǒng)物鏡環(huán)節(jié)茂萊光學為上海微電子后道光刻機提供光學鏡頭(部分);永新光學主攻后道光刻機物鏡,主要用于pcb;Micro OLED掩模版代表廠商有清溢光電、路維光電250nm制程半導體掩模版量產。




半導體設備行業(yè)概覽
半導體設備通常可分為前道工藝設備(芯片制造)和后道工藝設備(芯片封裝測試)兩大類。其中,前道芯片制造主要包括六大工藝步驟,分別為:熱處理(Thermal Process)、光刻(Photo-lithography)、刻蝕(Etch)、離子注入(Ion Implant)、薄膜沉積(Deposition)、機械拋光(CMP)。在晶圓制造中,可分為7大工藝,分別為氧化/擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、清洗和金屬化,所對應的專用設備主要包括氧化/擴散設備、光刻設備、刻蝕設備、清洗設備、離子注入設備、薄膜沉積設備、機械拋光設備等。伴隨國內產能擴張持續(xù),預計2025年國內設備市場有望達到全球30%。前道(晶圓制造)設備占比最大,占81%。其中光刻、刻蝕、沉積是設備三大件,市場占比合計超過60%。
光刻機
光刻的作用是將電路圖形信息從掩膜版上保真?zhèn)鬏?、轉印到半導體材料襯底上。光刻基本原理是利用涂敷在襯底表面的光刻膠的光化學反應作用,記錄掩膜版上的電路圖形,從而將集成電路圖形轉印到襯底上。光刻機涉及的內部零件種類眾多,且越高端的光刻機組成越復雜,如EUV內部零件多達8萬件以上,光刻機的核心零部件包括工作臺、投影物鏡、光源等。光刻機示意圖:


刻蝕設備
隨著工藝制程升級,刻蝕機用量也將持續(xù)攀升。14nm制程所需刻蝕步驟為65次,7nm制程所需刻蝕步驟高達140次,5nm制程所需刻蝕步驟進一步提升至160次。根據Gartner數據統(tǒng)計,22年刻蝕設備市場規(guī)模為1550億元,其中CCP和ICP刻蝕機占比分比為47.5%和47.9%。全球刻蝕機市場長期一直被泛林半導體、東京電子、應用材料三大巨頭占據,行業(yè)集中度高。細分介質刻蝕機市場中,東京電子處于領先地位,市占率達到52%。在本土企業(yè)中,中微公司、北方華創(chuàng)率先實現產業(yè)化,已全面覆蓋ICP和CCP,整體呈現錯位競爭,部分技術水平和應用領域已達國際同類產品標準。隨著先進制程發(fā)展與存儲三維趨勢,刻蝕設備用量增加,國產替代有望加速。刻蝕設備核心零部件組成:
薄膜沉積設備
薄膜沉積設備種類繁多,細分應用領域各異。在不同制程和功能需求的驅動下,各大類沉積方法逐漸衍生出了多種技術。如化學氣相沉積(CVD)中,有針對更細致制程劃分的APCVD、LPCVD、PECVD、HDPCVD、FCVD等;物理氣相沉積(PVD)則包括濺射PVD和蒸鍍PVD。市場格局方面來看,薄膜沉積設備主要被日本、美國和歐洲的廠商主導。據Gartner數據,PVD設備方面,應用材料具有絕對份額優(yōu)勢,占據85%的市場份額;應用材料、泛林半導體和東京電子是CVD設備市場中的佼佼者,分別占比30%、21%和19%;ALD設備中,東京電子和ASMI是行業(yè)龍頭,分別占有31%和29%的市場份額。在先進薄膜沉積技術被海外廠商掌控的情況下,中國相關企業(yè)正在緊鑼密鼓的布局薄膜沉積設備的研發(fā)工作。國內廠商中,北方華創(chuàng)和拓荊科技的薄膜沉積設備研發(fā)進展較為領先,中微公司在深耕用于LED制造的MOCVD的同時加碼鎢填充CVD設備。北方華創(chuàng)的CVD、PVD等相關設備已具備28nm工藝水平。