电子元器件行业:半导体设备,刻蚀机走在国产替代前列-200327_25页__1mb
报告摘要
半导体设备:刻蚀机走在国产替代前列
核心内容概述
半导体设备是芯片制造过程中不可或缺的组成部分,主要包括前道设备和后道设备。前道设备涵盖晶圆加工所需的多种技术,如光刻、刻蚀和薄膜沉积,这些设备构成了芯片制造的“核心三件套”,占前道设备价值的近70%。后道设备则用于封装和测试,技术难度相对较低。整体来看,半导体设备市场高度集中,主要由阿斯麦、应用材料、泛林半导体、东京电子等国际巨头主导。
主要观点与关键信息
1. 半导体设备推动芯片制造业的发展
- 摩尔定律:半导体设备的持续精进推动了摩尔定律的实现,使得芯片集成元件数量和性能不断提升。
- 设备分工:前道设备完成芯片核心制造,后道设备完成封装和测试,二者分工明确,前道设备技术难度更高。
- 工艺复杂性:晶圆加工涉及上千个步骤,工艺复杂性使得设备厂商在产业链中具有较强的话语权。
2. 半导体设备行业需要理解的三个问题
2.1 为何设备企业在客户集中度很高的情况下仍拥有定价权?
- 产业链复杂:晶圆厂无法自行开发设备和材料,需依赖设备厂商的技术支持。
- 设备承担研发任务:设备厂商在晶圆厂的工艺研发中扮演“外置研发中心”的角色,因此晶圆厂愿意支付更高利润以获取最新设备。
- 定制化高:设备高度定制化,客户粘性和转换成本高,进一步巩固了设备厂商的定价权。
2.2 为何光刻一家独大,刻蚀寡头垄断?
- 技术更替差异:光刻技术因新旧替代形成完全垄断,而刻蚀技术因新旧共存形成寡头竞争。
- 光刻技术发展:从干法光刻到浸没式光刻再到EUV光刻,阿斯麦凭借技术路线选择成功垄断市场。
- 刻蚀技术发展:CCP和ICP技术并存,分别适用于不同材料和工艺,形成寡头竞争格局。
2.3 为何近些年来刻蚀设备的价值占比不断上升?
- 光刻瓶颈推动刻蚀发展:光刻技术瓶颈下,刻蚀成为提升制程的关键步骤。
- 芯片设计变化:3D NAND等新型结构使刻蚀步骤大幅增加,推动其价值占比上升。
- 市场增长快:刻蚀设备是近年来增长最快的领域之一,2018年销售额超过100亿美元。
3. 国产半导体设备正在逆袭
- 工程师红利:我国企业在研发效率和成本方面具有优势,有助于实现技术赶超。
- 产业链转移与存储器国产化:全球半导体产业向中国转移,存储器国产化为刻蚀设备提供巨大市场空间。
- 国产替代路径:国内刻蚀设备厂商如中微公司和北方华创已获得部分国内客户认可,有望在刻蚀设备领域率先实现国产替代。
- 成长策略:建议我国企业先专注某一领域突破,再通过并购整合实现平台化发展。
投资策略
- 关注中微公司:作为国产刻蚀机龙头企业,中微公司在国内客户认证中取得显著成绩,是值得重点关注的投资标的。
风险提示
- 外部环境变化:国际形势变化可能影响国内半导体设备企业的市场拓展。
- 下游需求不及预期:若下游晶圆厂扩产进度放缓,将影响设备需求。
- 客户拓展受限:海外客户拓展不及预期可能制约企业增长。
- 技术壁垒:国内企业在高端设备领域仍面临较大技术挑战。
国内刻蚀设备厂商表现
- 长江存储中标情况:截至2020年2月底,中微公司刻蚀机中标占比15%,排名第二,高于国际竞争对手。
- 细分领域优势:中微公司在介质刻蚀领域表现突出,市场份额远超全球水平。
国际主要厂商对比
| 设备类型 | 海外领先者 | 国内追赶者 |
|---|---|---|
| 光刻机 | 阿斯麦、尼康、佳能 | 上海微电子 |
| 刻蚀机 | 泛林、应用材料、东京电子 | 中微公司、北方华创 |
| CVD | 应用材料、泛林、东京电子 | 北方华创 |
| PVD | 应用材料、Evatec、Ulvac | 北方华创 |
| 离子注入 | 应用材料、Axcelis | 中信科 |
| CMP | 应用材料、荏原 | 华海清科、中电45所 |
| 氧化炉 | 日立、东京电子 | 北方华创、中电48所 |
| 测试机 | 泰瑞达、爱德万、科利登、科休 | 长川科技、华峰测控 |
| 探针台 | 东京电子、东京精密 | 长川科技 |
市场格局与发展趋势
- 全球市场集中度高:主要设备厂商占据全球市场70%以上份额,其中阿斯麦在光刻机领域占据主导地位。
- 国内市场增长快:2018年我国半导体设备销售额达131亿美元,占全球20%,未来有望进一步增长。
- 刻蚀设备成为国产替代重点:相比光刻机,刻蚀设备国产化难度较低,且市场需求大,是实现国产替代的突破口。
结论
刻蚀设备作为芯片制造的核心环节之一,其价值占比逐年上升,成为半导体设备中增长最快的领域。国内刻蚀设备厂商凭借工程师红利和国内市场的强劲需求,正在逐步实现技术突破和市场占有率提升,有望在未来形成对国际巨头的有力竞争。
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