【研报】智能制造行业专题报告(八):半导体清洗设备,筑芯片良率保障墙,看国产品牌角逐差异化-20200831(22页)_1mb
报告摘要
智能制造行业专题报告(八)总结
核心内容
半导体清洗是芯片制造过程中至关重要的环节,贯穿硅片制造、晶圆制造和封装测试三大阶段,尤其在晶圆制造环节中清洗步骤最多,对芯片良率和性能影响最大。清洗过程中,化学药液基本相同,物理辅助方法成为技术难点和设备厂商的核心竞争力。
主要观点
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清洗方法与技术
- 湿法清洗占芯片制造清洗步骤的90%以上,是主流技术。
- 干法清洗应用较少,但随着工艺复杂化,未来可能逐步增长。
- 湿法清洗中,物理辅助方法(如超声波、兆声波、旋转喷淋、二流体等)是影响清洗效果和设备性能的关键。
- 盛美股份的SAPS兆声波清洗技术和北方华创的兆声波技术、芯源微的二流体清洗技术是国产厂商的主要技术路线。
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清洗设备的重要性
- 清洗设备是保障芯片良率的重要环节,单片清洗设备因其无交叉污染和高良率优势,已逐步替代槽式设备成为主流。
- 清洗设备单台价值高,毛利率也较高,如盛美股份单片清洗设备单价约2500万元,毛利率约45%。
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全球市场格局
- 全球半导体清洗设备市场规模在2019年超过30亿美元,占全球半导体设备市场的5%。
- 迪恩士(DNS)是全球绝对龙头,2019年市占率达50%,其次是东京电子(27%)和拉姆研究(12%),CR3接近90%。
- 单片清洗设备占全球市场74.63%,槽式设备占18.10%,批式旋转喷淋设备占0.44%,洗刷器占6.83%。
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国产替代进展
- 国内企业采用差异化路线追赶,如盛美股份、北方华创、芯源微和至纯科技,通过兆声波、二流体等技术实现国产替代。
- 2019年国内清洗设备国产化率约为13%,其中盛美股份在长江存储第14-38批清洗设备招标中获得20%份额,远高于其全球3%的市场份额。
- 中国大陆芯片厂加速扩产,2019年底共有14条8英寸及以上产线在建,12条线产能正在爬坡,7条线规划中,为国产设备带来重要市场机会。
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投资建议
- 国产半导体清洗设备厂商迎来行业扩容和国产替代的双重机遇,建议关注盛美股份、北方华创、至纯科技和芯源微。
- 投资评级为“强于大市(维持)”。
关键信息
- 市场空间:2019年全球半导体清洗设备市场规模为30.49亿美元,预计2020年和2021年分别增长至32.32亿美元和35.87亿美元。
- 技术路线:国外厂商多采用旋转喷淋技术,国内厂商则通过兆声波、二流体等差异化技术实现突破。
- 设备价值与利润:清洗设备单台价值高,毛利率通常在40%以上,盛美股份、北方华创等企业具备较强盈利能力。
- 国产替代进展:随着国内芯片厂扩产,国产清洗设备市场份额有望快速提升,盛美股份和北方华创在关键项目中表现突出。
- 风险提示:包括全球半导体周期向下、国内晶圆厂投资不及预期、国产技术进步不及预期及竞争加剧等。
表格概览
| 股票名称 | 股票代码 | 股票价格 | EPS(2019A) | EPS(2020E) | EPS(2021E) | EPS(2022E) | P/E(2019A) | P/E(2020E) | P/E(2021E) | P/E(2022E) | 评级 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 北方华创 | 002371 | 190.74 | 0.62 | 0.87 | 1.12 | 1.46 | 305.59 | 218.17 | 170.83 | 130.47 | 推荐 |
| 芯源微 | 688037 | 114.70 | 0.35 | 0.62 | 0.92 | 1.46 | 329.10 | 183.70 | 124.32 | 78.42 | 未评级 |
| 至纯科技 | 603690 | 40.40 | 0.43 | 0.76 | 1.13 | 1.59 | 93.95 | 53.49 | 35.66 | 25.45 | 未评级 |
| 盛美股份 | A20142 | - | 0.35 | 0.55 | 0.84 | 1.22 | - | - | - | - | 未评级 |
图表目录
- 图表1:主要污染物、来源及主要危害
- 图表2:清洗在芯片制造中的应用
- 图表3:晶圆制造环节中清洗步骤最多
- 图表4:IMEC清洗技术路线图
- 图表5:盛美股份兆声波清洗设备原理图
- 图表6:旋转喷淋法原理示意图
- 图表7:几种清洗方法对比分析
- 图表8:几种清洗设备对比分析
- 图表9:单片清洗和槽式清洗原理示意图
- 图表10:批示旋转喷淋法原理示意图
- 图表11:单片槽式组合清洗设备原理示意图
- 图表12:2019年全球半导体设备结构
- 图表13:全球清洗设备市场规模超30亿美元
- 图表14:单片清洗设备是主流设备
- 图表15:工艺进步带来清洗步骤的增加
- 图表16:存储技术正从2D向3D转变
- 图表17:2019年全球清洗设备竞争格局
- 图表18:2019年单片清洗设备竞争格局
- 图表19:2019年槽式清洗设备竞争格局
- 图表20:几种清洗方法对比分析
- 图表21:全球半导体设备销售额年度值
- 图表22:全球半导体设备销售额季度值
- 图表23:中国大陆半导体设备销售额年度值
- 图表24:中国大陆半导体设备销售额季度值
- 图表25:中国大陆8英寸及以上规划、在建、产能爬坡的产线项目
- 图表26:长江存储清洗设备中标份额(14-38批)
风险提示
- 全球半导体周期向下,影响设备市场需求。
- 国内晶圆厂投资不及预期,可能导致设备需求增速放缓。
- 国产设备技术进步不及预期,影响替代进程。
- 外资巨头加大对大陆市场的投入,可能加剧竞争。
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