电子行业TSV研究框架：先进封装关键技术-20230731-中邮证券-25页_2mb

行业投资评级总结

核心内容

• 投资评级：行业维持“强于大市”。
• 行业背景：摩尔定律放缓，芯片特征尺寸接近物理极限，先进封装成为提升芯片性能的重要手段。
• 市场增长：2021年先进封装市场规模约375亿美元，占整体封装市场44%，预计2027年将提升至53%，市场规模约650亿美元，CAGR为9.6%。
• 技术趋势：2.5D/3D封装增速领先，CAGR达14%，主要应用于(x)PU、ASIC、FPGA、3DNAND、HBM、CIS等。
• 行业格局：先进封装市场集中度较高，前六大厂商合计处理超过80%的先进封装晶圆，包括IDM厂商英特尔、三星，代工厂台积电，以及封测厂商日月光、Amkor、JCET。
• TSV技术：硅通孔技术（TSV）是先进封装中的关键技术，通过垂直互连实现芯片集成，提升性能和小型化需求。

主要观点

• 技术应用：TSV技术在背面连接、2.5D封装、3D封装中均有广泛应用，其中2.5D/3D封装对TSV技术要求更高。
• 国产设备发展：国内企业在TSV相关设备领域取得显著进展，包括北方华创、中微公司、盛美上海、拓荆科技、微导纳米、芯源微、华海清科、至纯科技、芯碁微装、上海精测、中科飞测、睿励仪器、东方晶源等。
• 市场机会：随着AI、高性能计算、自动驾驶等应用的推动，TSV技术需求持续增长，相关设备市场潜力巨大。
• 行业挑战：TSV制造流程复杂，涉及多种关键设备，对工艺精度、设备性能和成本控制有较高要求。

关键信息

TSV技术概述

• TSV是通过硅通道垂直连接芯片或不同层的先进封装技术，主要通过铜填充实现低功耗、高速通信。
• TSV应用方向包括背面连接、2.5D封装和3D封装，分别对应不同的应用场景和技术需求。

TSV制造流程

• TSV制造分为三部分：TSV孔制造、正面制程、背面制程。
• 涉及的设备包括深孔刻蚀设备、气相沉积设备、铜填充设备、清洗设备、减薄抛光设备、检测量测设备等。

国内TSV设备厂商

• 北方华创：提供TSV刻蚀、PVD、CVD等设备，具备良好的工艺稳定性和良率控制能力。
• 中微公司：提供8英寸和12英寸深硅刻蚀设备，已应用于多个先进封装产线。
• 盛美上海：提供先进封装电镀设备、涂胶显影设备、湿法刻蚀设备等，实现国产替代。
• 拓荆科技：提供低温薄膜沉积设备，适用于先进封装中介质层沉积。
• 微导纳米：提供原子层沉积系统，用于TSV介质层、MIM电容器绝缘层等。
• 芯源微：提供后道涂胶显影设备和单片式湿法设备，已应用于台积电、长电科技等。
• 华海清科：提供CMP设备和减薄设备，是芯片堆叠和先进封装的关键设备。
• 至纯科技：提供湿法清洗设备，应用于前道和中道工艺。
• 芯碁微装：提供泛半导体直写光刻设备，适用于WLP、2.5D/3D等先进封装。
• 上海精测：提供前道检测设备，包括膜厚量测、光学检测等。
• 中科飞测：专注于检测和量测设备，已应用于28nm及以上制程。
• 睿励仪器：提供光学膜厚测量设备和缺陷检测设备，已应用于多个纳米制程。
• 东方晶源：提供计算光刻软件、电子束检测装备、关键尺寸量测设备，已实现国产替代。

风险提示

• 下游需求不及预期。
• 行业景气度复苏不及预期。
• 公司技术与产品迭代进展不及预期。

建议关注的公司

• 代工：中芯国际
• 封装：长电科技、通富微电、华天科技、晶方科技、盛合晶微（未上市）
• 设备：北方华创、中微公司、盛美上海、拓荆科技、微导纳米、芯源微、华海清科、至纯科技、芯碁微装、上海精测、中科飞测、睿励仪器、东方晶源

结论

TSV技术作为先进封装的关键，随着AI、高性能计算等需求的增长，市场前景广阔。国内设备厂商在TSV相关设备领域取得重要进展，具备较强的竞争力。建议关注相关设备厂商及封装企业，以把握行业发展趋势。