机械行业半导体设备专题五：国产晶圆制造设备需求数量测算-20180825-长江证券-26页-1mb

机械行业 - 国产品圆制造设备需求数量测算总结

核心内容

晶圆制造设备是集成电路产业链中投资占比最高的部分，占整个半导体设备投资额的80%以上。随着制程工艺的进步，设备种类和数量不断增加，尤其是先进制程12寸线对设备的需求远高于8寸线和成熟制程12寸线。国产设备在8寸线和非先进制程12寸线中存在较大的机会，但在先进制程12寸线中机会较小。

主要观点

• 制程越先进，设备需求越多：在相同产能下，先进制程所需的设备数量远高于非先进制程。
• 国产设备的机会集中在非先进制程：由于技术差距，国产设备在8寸线和非先进制程12寸线中更有竞争优势。
• 内资晶圆厂更支持国产设备：相较于外资晶圆厂，内资晶圆厂对国产设备的支持力度更大。
• 设备需求高峰将至：2018-2020年是国内晶圆制造设备需求的高峰期。

关键信息

晶圆制造设备分类

晶圆制造设备主要包括：

• 氧化炉管/高温/退火
• 化学气相沉积（CVD）
• 涂胶机、去胶机
• 光刻机
• 刻蚀机
• 离子注入机
• 物理气相沉积（PVD）
• 研磨抛光设备
• 清洗设备
• 检测设备

产线分类及设备需求

• 8寸线：用于130nm-200nm工艺，设备需求相对较少。
• 成熟制程12寸线：用于45nm、65nm、90nm等工艺，设备需求适中。
• 先进制程12寸线：用于22nm、14/16nm、10nm、7nm等工艺，设备需求最大。

设备需求量测算

根据国内在建晶圆产线的产能规划，未来3-4年对国产晶圆制造设备的需求如下（假设国产设备在不同产线中的占有率分别为20%、20%和15%）：

• CVD：483台
• 氧化炉管：471台
• 刻蚀机：611台
• PVD：329台
• 检测设备：798台
• 清洗设备：258台

主要设备需求趋势

• 光刻机：12寸线需求约为8寸线的2倍。
• 刻蚀机：先进制程对刻蚀机的需求显著增加。
• 清洗设备：工艺越先进，清洗设备需求量越大，单片式清洗设备占比越高。
• 检测设备：工艺越先进，检测设备种类和数量越多。
• 薄膜设备：越先进的工艺，薄膜设备需求越多。

国产设备相关公司

建议关注以下公司在相关领域取得技术突破或布局的公司：

• 北方华创
• 中微半导体
• 盛美半导体
• 至纯科技
• 精测电子
• 沈阳拓荆
• 长川科技（半导体测试设备龙头）

风险提示

• 晶圆厂投资力度减弱可能导致建设进度滞后。
• 国产半导体设备研发滞后可能影响市场竞争力。

数据支持

• 图1：集成电路生产工艺较复杂，部分工序循环进行数十次。
• 图2：晶圆处理设备投资额约占整个半导体设备投资额的80%。
• 图4：不同产线每1万片月产能所需各类主要设备数量，越先进制程所需设备数量越多。
• 图8：晶圆制造的核心工艺光刻、刻蚀和薄膜设备的价值量占比最大。

表格支持

• 表1：随着制程越来越小，需要的工艺步骤数越来越多。
• 表2：中芯国际T2 180nm 8寸晶圆产线设备需求。
• 表3：中芯国际180nm 8寸晶圆产线每1万片月产能的主要设备需求数量。
• 表4：中芯国际T3 90nm 12寸晶圆产线设备需求。
• 表5：中芯国际90nm 12寸晶圆产线每1万片月产能的主要设备需求数量。
• 表6：台积电南京一期16nm 12寸晶圆线主要设备需求数量和产能规划。
• 表7：台积电南京一期16nm 12寸晶圆产线每1万片月产能的主要设备需求量。
• 表8：中芯国际8寸与12寸线光刻机类型。
• 表9：光刻机按光源不同可分为五代。
• 表10：制程越先进，所需刻蚀机台数越多。
• 表11：中芯国际180nm 8寸晶圆产线每1万片月产能的刻蚀机需求。
• 表12：先进制程对薄膜设备的需求大大增加。
• 表13：光刻机、涂胶机、去胶机数量大致相同。
• 表14：工艺越先进对清洗设备需求量越大。
• 表15：对半导体设备的需求总趋势是工艺越先进、需求量越大。
• 表16：不同工艺每1万片月产能的设备需求，越先进制程设备需求量越大。
• 表17：国内在建部分8寸晶圆产线。
• 表18：国内在建部分成熟制程12寸晶圆产线。
• 表19：国内在建部分先进制程12寸晶圆产线。
• 表20：国内晶圆制造设备需求量测算。
• 表21：内资8寸在建晶圆产线。
• 表22：内资成熟制程12寸在建晶圆产线。
• 表23：内资先进制程12寸在建晶圆产线。
• 表24：内资在建晶圆厂的晶圆制造设备需求量测算。
• 表25：内资在建晶圆产线对国产设备的需求测算。

结论

国内晶圆制造设备需求在未来三年将显著增加，尤其是先进制程12寸线。国产设备在8寸线和非先进制程12寸线中具备较大的市场机会，而在先进制程12寸线中仍需依赖进口设备。随着国内晶圆厂的建设和产能提升，国产设备的市场份额有望逐步扩大，但需加快技术研发和提升技术水平。