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文檔簡介
證券研究報告海外半導體設備巨頭巡禮系列:探尋全球涂膠顯影設備龍頭東京電子(TEL)超高市占率背后的邏輯投資要點◆
經(jīng)歷60年的發(fā)展,通過不斷引進、消化、創(chuàng)新先進技術,TEL現(xiàn)已成為全球第四、日本最大半導體制造設備供應商。復盤TEL的發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn),TEL成功的底層原因在于通過與美國半導體設備龍頭合作,引進并消化先進技術率先實現(xiàn)國產(chǎn)化,再通過持續(xù)的研發(fā)創(chuàng)新縱向深耕、橫向拓品、完善平臺型布局,同時推進全球化戰(zhàn)略,而初期從0到1的背后必然離不開日本政府1970s的支持政策,這與我國三期大基金或有異曲同工之妙?!?/p>
TEL主營業(yè)務包含半導體生產(chǎn)設備(SPE)和平板顯示制造設備(FPD),F(xiàn)Y24
SPE收入占比在95%以上。SPE產(chǎn)品包括涂膠顯影設備、熱處理設備、干法刻蝕設備、薄膜沉積設備(CVD、PVD、ALD)、濕法清洗設備、測試設備等,幾乎覆蓋了半導體制造的全部流程;FPD產(chǎn)品主要是涂膠顯影設備和等離子刻蝕/灰化設備。其中涂膠顯影設備的市占率長期穩(wěn)定在90%左右,EUV光刻涂膠顯影設備的市占率更是達到100%,其他設備市占率普遍呈現(xiàn)下滑趨勢。按照TELFY24涂膠顯影設備4120億日元的收入、90%的市占率,匯率按照1美元兌150日元/1美元兌7.2元人民幣來估算,2023年全球涂膠顯影設備的市場空間約30.5億美元/220億元人民幣?!?/p>
需求端:(1)短期看,TEL預計2024年中國半導體設備需求尤其是成熟制程領域的投資規(guī)模將同比持平,但由于中國持續(xù)推進以及其他地區(qū)先進制程的投資增加,預計FY25來自中國大陸的收入占比將由FY24的44%降至40%以下。TEL預期2025年WFE市場將實現(xiàn)兩位數(shù)增長,主要看好AI服務器需求增長(TEL預計2023-2027年全球AI服務器出貨量CAGR為31%)和PC/智能手機需求復蘇共振推動先進邏輯+先進存儲資本開支擴張。(2)中長期看,邏輯芯片、DRAM、NAND等下游產(chǎn)品向多層堆疊、更高容量、更快速度、更低功耗和更小尺寸發(fā)展的需求始終存在,先進制程與先進封裝是必然趨勢,體現(xiàn)到設備端,光刻環(huán)節(jié)將向High
NA
EUV和更高產(chǎn)能、刻蝕環(huán)節(jié)向HARC與濕法刻蝕、薄膜沉積環(huán)節(jié)向新材料和跟隨器件結(jié)構(gòu)變化不斷迭代。從TEL持續(xù)巨額的研發(fā)投入和快速擴張的資本開支也能窺探出其對半導體下游長期需求的信心?!?/p>
通過深入探究TEL的前道Track超高市占率背后的邏輯,我們發(fā)現(xiàn):TEL前道Track的核心壁壘在于(1)應用工藝范圍廣泛,產(chǎn)品系列齊全;(2)產(chǎn)能高、穩(wěn)定性強;(3)濕法/化學工藝水平高,材料/零部件本土化程度高;(4)與頭部晶圓廠+頭部光刻機廠商長期合作。盡管TEL
Track壁壘極高,但以芯源微為代表的國產(chǎn)設備商正加速追趕,未來可期?!?/p>
截至2023年底國內(nèi)前道涂膠顯影設備行業(yè)僅芯源微具備高端In-line設備的量產(chǎn)能力。芯源微已完成在前道晶圓加工環(huán)節(jié)28nm及以上工藝節(jié)點的全覆蓋,Off-line、I-line、KrF機臺等均已實現(xiàn)批量銷售,2023年公司ArF浸沒式高產(chǎn)能涂膠顯影設備在成熟化、標準化等方面也取得良好進展,截至2023年末浸沒式機臺已獲得國內(nèi)5家重要客戶訂單。2023年,芯源微光刻工序涂膠顯影設備營業(yè)收入達到10.66億元,同比+41%,收入占比達62%。◆
投資建議:重點推薦【芯源微】,核心邏輯在于公司前道涂膠顯影設備“內(nèi)修外攘”,作為國內(nèi)稀缺涂膠顯影設備供應商的屬性日益凸顯,正加快推進;同時清洗與先進封裝設備有望進一步打開成長空間。2◆
風險提示:半導體行業(yè)投資不及預期,設備國產(chǎn)化進程不及預期。目錄1
TEL:全球第四、日本最大半導體制造設備供應商2
TEL:全球涂膠顯影設備龍頭,平臺型布局完善3
解讀TEL涂膠顯影設備超高市占率背后的邏輯4
見賢思齊,看好芯源微引領涂膠顯影設備5
風險提示3引言:ASML和TEL先進設備禁令升級,光刻機及配套設備邏輯強化?
事件1:2024年7月17日,據(jù)報道,若東京電子(TEL)和阿斯麥(ASML)等公司繼續(xù)向中國提供先進的半導體技術,美國政府禁令可能進一步升級。受此影響,7月17日TEL股價(8035.T)下跌7.46%,次日下跌
8.75%;7月17日ASML股價(AMAT.O)下跌12.74%。?
事件2:2024年7月21日,拜登宣布退出2024年美國總統(tǒng)大選,特朗普上臺可能性提高。特朗普在任時加強對華高技術出口,國產(chǎn)高端裝備自主可控勢在必行。?
事件3:2024年7月21日,二十屆三中全會通過《中共中央關于進一步全面深化改革、推進中國式現(xiàn)代化的決定》,指出要健全強化集成電路產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展機制,全鏈條推進技術攻關、成果應用。?
ASML和TEL的光刻工序設備對全球特別是中國的IC制造行業(yè)至關重要。ASML是全球IC光刻機龍頭,按銷售額計算,2022年ASML的IC光刻機全球市占率87%,EUV光刻機市占率100%。而TEL是全球光刻工序涂膠顯影設備(Track)龍頭,市占率長期穩(wěn)定在90%左右,EUV光刻Track的市占率更是達到100%。中國半導體設備廠商在刻蝕、沉積、清洗、CMP以及測試機、分進機、探針臺等核心工藝環(huán)節(jié)已取得長足進步,且與海外龍頭廠商形成初步的技術對標。但在光刻機及配套的涂膠顯影設備等領域差距仍然顯著,政策支持下我國光刻機及配套設備自主可控有望加速。?
ASML和TEL的高端DUV設備出口中國的范圍擴大或可能性升級,利好國產(chǎn)光刻機及涂膠顯影設備商借意愿不強,國產(chǎn)設備的工藝勢突破。在ASML的光刻機與TEL的Track出口中國尚未受限時,Track的驗證及市場推廣存在較大阻礙。盡管2023年5月日本的先進設備出口禁令僅針對用于EUV光刻的Track,但隨著國際政治經(jīng)濟的不確定性增強,限制TEL用于高端DUV機型(如ArFi)出口的可能性增加。此外,在光刻機禁令持續(xù)升級的背景下,國內(nèi)更多下游客戶將更加重視光刻機及配套Track的國產(chǎn)化。?
在ASML和TEL先進設備禁令升級背景下,我們認為有必要深入探究全球涂膠顯影設備龍頭TEL超高市占率背后的底層邏輯,從而為我國光刻機及配套設備行業(yè)投資提供參考。4數(shù)據(jù):Wind,ASML、Canon、Nikon、TEL官網(wǎng),半導體行業(yè)聯(lián)盟,新華社,天天IC,東吳證券研究所1.1
TEL:全球第四、日本最大半導體制造設備供應商?
經(jīng)歷60年的發(fā)展,通過不斷引進、消化、創(chuàng)新先進技術,TEL現(xiàn)已成為全球第四、日本最大半導體制造設備供應商。東京電子有限公司(Tokyo
Electron
Limited,TEL)是日本最大的半導體設備制造商,目前市值約930億美元(2024.07.23)。在全球半導體設備制造商中,TEL與美國的應用材料(AMAT)、荷蘭的阿斯麥(ASML)、美國泛林(LAM)、美國科磊(KLA)并稱為全球半導體設備TOP5。按銷售額看,2023年TEL全球市占率約12%,位列第四名?!?/p>
圖:全球半導體設備TOP5制造商銷售額及市占率2022年銷售額(十億美元)2023年銷售額(十億美元)2023年市占率-右軸353025201510528%30%25%20%15%10%5%29.825%26.526.122.019.117.012%13.213%14.39%10.59.700%ASMLAMATLAMTELKLA5數(shù)據(jù):Wind,Counterpoint
Research,東吳證券研究所1.2
發(fā)展歷程:通過引進、消化、創(chuàng)新技術,實現(xiàn)國產(chǎn)化與全球化◆
圖:復盤TEL的發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn),TEL成功的底層原因在于通過與美國半導體設備龍頭合作,引進先進技術率先實現(xiàn)國產(chǎn)化,再通過持續(xù)研發(fā)與收購推進全球化戰(zhàn)略,而這背后也必然離不開日本政府1970s的支持政策2021年2000年2012年1963年1975年1990年2022財年營收收購NEXX
Systems(WLP
和
3D進軍顯示器收購美國晶圓清洗設TEL前身東京電子研究所株式會社成立,背靠東京廣播系統(tǒng)公司由汽車收音機起家,開始在日本代銷擴散爐、檢漏儀和IC生產(chǎn)系統(tǒng)在石油危機的沖擊下,決定全面放棄消費電子主業(yè)超
2萬億日元FPD備廠商Supercritical封裝設備)、FSI(清潔和表面處理設備)、Magnetic
Solutions生產(chǎn)設備1976年TEL-Thermco合資公司開發(fā)出2001年1991年收購Timbre,掌握100nm以2022年2013年連續(xù)三年蟬聯(lián)半導體生產(chǎn)設備制造商銷售額榜首世界上第一臺高壓氧化爐。下的半導體芯片圖案技術與美國AMAT簽訂合并協(xié)議轉(zhuǎn)移至東證日本政府設立VLSI項目,直2002年1964年Prime
Market2015年解除與AMAT的合并協(xié)議接撥款291億日元扶持1980-1984年進軍中國大陸市場獲得美國賽默飛(Thermco)生產(chǎn)的擴散爐的進口和銷售權上市2006年收購Epion,掌握氣1994-1999年2016年1980年在東京證券交易所第刻蝕腔室累計1994年是TEL全球化蓬勃發(fā)展第一年:開始在歐洲和美國直銷。后在韓國、中國臺灣多個國家或地區(qū)設立分公司和海外研發(fā)生產(chǎn)基地二部上市。1982年開始研發(fā)涂膠顯影設備。1984年在東體團簇離子束技術1965年出貨5000個2009年收購
Swiss收入與美國飛兆半導體簽元)京證券交易所第一部上市1977-1983年訂代理協(xié)議,在日本500Oerlikon
Solar
進入銷售IC測試儀先后與KLA、Varian等美光伏設備行業(yè)1968-1970年國公司通過代理再到成立合資公司的形式,從美國引進先進的技術,后逐漸000500000001968年與美國Thermco成立合資企業(yè),開始在日本生產(chǎn)擴散爐,成為日本第一家半導體制造設備廠商。1970年實現(xiàn)擴散爐的完全國產(chǎn)化擴大國產(chǎn)化率1985年美日簽訂《日美,日本受1986-1989年1986年開始出口半導體生產(chǎn)設備SPE;收回部分合資公司的剩余股權;1989年在SPE制造商中的銷量最高半導體的演變單芯片微處理器大型計算機PC手機數(shù)碼消費電子產(chǎn)品大數(shù)據(jù)6數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),東吳證券研究所1.3
產(chǎn)品布局:平臺化布局光刻機以外的所有半導體核心設備?
TEL主營業(yè)務包含半導體生產(chǎn)設備(SPE)和平板顯示制造設備(FPD),F(xiàn)Y24
SPE收入占比在95%以上。SPE產(chǎn)品包括涂膠顯影設備、熱處理設備、干法刻蝕設備、薄膜沉積設備(管式CVD、非管式LPCVD、PVD、ALD)、濕法清洗設備、測試設備等,幾乎覆蓋了半導體制造的全部流程;FPD產(chǎn)品主要是涂膠顯影設備和等離子刻蝕/灰化設備。TEL客戶涵蓋英特爾、三星、臺積電、、京東方等各大晶圓廠或顯示面板廠?!?/p>
圖:TEL
SPE產(chǎn)品線布局晶圓制造(前道):形成溝槽/形成柵極熱處理設備
單晶圓沉積設備ALD涂膠顯影設備等離子刻蝕機單晶圓清洗設備CLEAN
TRACLITHIUS
PrTactraEpisod
UL、TELINDY
PLUTriaseNT33CELLEST-iZSiO2薄膜SiN薄膜光刻膠晶圓重復氧化物/氮化物薄膜沉積涂膠曝光顯影刻蝕清洗7數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),東吳證券研究所1.3
產(chǎn)品布局:平臺化布局光刻機以外的所有半導體核心設備?
TEL主營業(yè)務包含半導體生產(chǎn)設備(SPE)和平板顯示制造設備(FPD),F(xiàn)Y24
SPE收入占比在95%以上。SPE產(chǎn)品包括涂膠顯影設備、熱處理設備、干法刻蝕設備、薄膜沉積設備(管式CVD、非管式LPCVD、PVD、ALD)、濕法清洗設備、測試設備等,幾乎覆蓋了半導體制造的全部流程;FPD產(chǎn)品主要是涂膠顯影設備和等離子刻蝕/灰化設備。TEL客戶涵蓋英特爾、三星、臺積電、、京東方等各大晶圓廠或顯示面板廠?!?/p>
圖:TEL
SPE產(chǎn)品線布局(續(xù))晶圓制造(前道):形成互聯(lián)與晶圓測試封測(后道)單晶圓沉積設備等離子刻蝕機晶圓探針臺晶圓鍵合/解鍵合設備Synaps芯片探針臺Tactra、TriasePrex
|、CellciWDEpisod
UL金屬薄膜接線前已完成的晶體管
金屬薄膜層間絕緣膜形成互聯(lián)晶圓探針測試晶圓鍵合/解鍵合檢測封裝8數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),東吳證券研究所1.4.1
TEL預計2025財年營收增長20%,反映對半導體設備需求復蘇信心?
TEL預期FY25營收達2.2萬億日元(約合1100億人民幣),同比+20.2%,歸母凈利潤達4450億日元(約合223億人民幣),同比+22.3%。歷史上TEL的營收和利潤基本跟隨全球半導體設備行業(yè)波動,2023年在全球半導體下游擴產(chǎn)疲軟疊加出口背景下,TEL業(yè)績出現(xiàn)下滑。展望2025財年,公司預計業(yè)績將增長20%以上,反映對下游需求復蘇的信心?!?/p>
圖:23Q4、24Q1
TEL收入同比降幅大幅收窄◆
圖:23Q4、24Q1
TEL利潤同比增速已經(jīng)轉(zhuǎn)正十億日元800營業(yè)總收入yoy十億日元200180歸母凈利潤yoy250%200%150%100%50%80%60%70016060040%
-20%200405.3%-50%-100%-40%
2001000-60%◆
圖:TEL預期FY2025營收同比+20.2%◆
圖:TEL預期FY2025歸母凈利潤同比+22.3%營業(yè)總收入41.4%yoy歸母凈利潤yoy十億日元十億日元50%
50043.2%250079.9%100%80%77.4%45040035040%20.2%
30%200015001000500024.1%20.4%47.9%10.2%13.0%60%21.5%31.2%8.3%20%
3007.9%22.3%
40%20%10%
2508.3%-11.8%200150100500%-17.1%-25.4%-22.8%0%-10%-20%-30%-20%0-40%9注:CY表示日歷年(Calender
Year),F(xiàn)Y表示財年(Fiscal
Year),這里FY2024的財務數(shù)據(jù)實際反映2023年4月1日至2024年3月31日的情況。:Wind,TEL各財年Q4
Presentation,東吳證券研究所數(shù)據(jù)1.4.2
TEL預計FY25毛利率創(chuàng)新高,或通過產(chǎn)品提價與規(guī)模效應實現(xiàn)?
盈利能力方面,F(xiàn)Y22起,TEL的毛利率中樞由過去六到七年的40%躍升至45%,主要歸功于業(yè)績體量邁上新臺階;FY2024在公司銷售額有較大下滑的情況下毛利率仍有所改善,說明產(chǎn)品均價有明顯提升;公司預計FY25毛利率達到46.5%,有望創(chuàng)歷史新高。FY22-FY24,歸母凈利率持續(xù)下滑的主要原因系研發(fā)費用率不斷提高,公司預計FY25歸母凈利率將穩(wěn)中有升。?
分季度來看,在多數(shù)財年內(nèi),TEL的盈利能力隨收入利潤體量均呈現(xiàn)逐季提升的季節(jié)性,表明規(guī)模效應在發(fā)揮作用。據(jù)我們測算,2016Q1-2024Q1
TEL各季度的營收與綜合毛利率、營收與歸母凈利率的相關系數(shù)分別達0.76、0.85,且除2021和2023財年外,TEL的毛凈利率與收入利潤體量均呈現(xiàn)逐季提升的季節(jié)性,或表明規(guī)模效應對TEL的盈利能力的影響較為明顯?!?/p>
圖:TEL毛利率中樞已由40%提升至45%,且仍有提升勢頭;歸母凈利率在20%附近企穩(wěn)◆
圖:在多數(shù)財年內(nèi),TEL的盈利能力隨收入利潤體量呈現(xiàn)逐季提升的季節(jié)性,表明規(guī)模效應在發(fā)揮作用毛利率歸母凈利率毛利率歸母凈利率50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%46%47%20%60%50%40%30%20%10%0%45%20%45%42%41%19%40%
40%40%
40%40%22%
21%18%17%16%14%12%
12%0%10注:CY表示日歷年(Calender
Year),F(xiàn)Y表示財年(Fiscal
Year),這里FY2024的財務數(shù)據(jù)實際反映2023年4月1日至2024年3月31日的情況。:Wind,東吳證券研究所數(shù)據(jù)1.4.3
TEL研發(fā)投入&資本開支快速擴張,彰顯對半導體下游需求信心?
持續(xù)巨額的研發(fā)投入和快速擴張的資本開支很大程度上彰顯出TEL對半導體下游長期需求的信心。TEL計劃FY2025-FY2029五年合計研發(fā)費用和資本開支分別達到1.5萬億日元(約合750億人民幣)、7000億日元(約合350億人民幣),同時每年新招2000名員工,主要用于開發(fā)低溫刻蝕、導體刻蝕(ICP)、單晶圓ALD、涂膠顯影設備新平臺、尖端光刻技術的表面處理、先進封裝等技術和下一代產(chǎn)品;此外,在先進封裝方面,TEL還將進一步完善Wafer-to-Wafer和Die-to-Wafer鍵合、激光剝離以及用于EUV和高密度3D集成等超平晶圓制造技術。預計FY2025研發(fā)費用和資本開支分別達到2500億日元(約合125億人民幣)、1700億日元(約合85億人民幣),增速為23%和40%?!?/p>
圖:TEL預計2025財年研發(fā)費用快速增長◆
圖:TEL資本開支及增速研發(fā)費用(十億日元)研發(fā)費用YoY(右軸)資本支出(十億日元)資本支出YoY(右軸)研發(fā)費用率(右軸)3002502001501005023.3%
25%180170
140%120%2501601401201008020%100%12280%15%11.6%
11.5%11.4%11.1%8.7%10.5%10.7%60%9.8%748.9%8.6%10%5%7.9%5740%40%555460504620%402113130%2000%0-20%11注:CY表示日歷年(Calender
Year),F(xiàn)Y表示財年(Fiscal
Year),這里FY2024的財務數(shù)據(jù)實際反映2023年4月1日至2024年3月31日的情況。:TEL官網(wǎng),東吳證券研究所數(shù)據(jù)1.4.3
TEL研發(fā)投入&資本開支快速擴張,彰顯對半導體下游需求信心?
從全球半導體設備TOP5制造商研發(fā)費用對比來看,2023年TEL的研發(fā)費用率為9%,低于其他四家。此外,五家設備商的研發(fā)費用率存在明顯的同向變動趨勢,反應對半導體下游景氣度的預期,研發(fā)費用率約領先半導體設備銷售額增速1-2年的時間。2024Q1除AMAT外,其他四家公司的研發(fā)費用率均有明顯提升,或表明全球半導體及設備行業(yè)正迎來新一輪上行周期。◆
圖:全球半導體設備TOP5制造商研發(fā)費用(億美元)◆
圖:全球半導體設備TOP5制造商研發(fā)費用率對比ASMLLAMKLAAMATASMLAMATLAMTELKLATEL全球半導體設備銷售額同比-右軸504540353025201510521%19%17%15%13%11%9%50%40%30%20%10%0%7%05%-10%201520162017201820192020202120222023
2024Q12015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024Q112數(shù)據(jù):Wind,東吳證券研究所1.4.4
近三年TEL涂膠顯影設備收入CAGR達20%,反映市場需求旺盛?
涂膠顯影設備為TEL的拳頭產(chǎn)品,F(xiàn)Y24收入占比30%;刻蝕/薄膜/清洗設備為TEL的第二成長曲線,F(xiàn)Y24合計收入占比65%。TEL主營業(yè)務包含半導體生產(chǎn)設備(SPE)和平板顯示制造設備(FPD),其中FY23SPE收入占比超過95%。SPE產(chǎn)品包括涂膠顯影設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備(CVD、PVD、ALD)、濕法清洗設備、測試設備和其他設備,F(xiàn)Y2024各類產(chǎn)品在SPE新設備銷售收入中的占比分別為30%、32%、21%、12%、3%和2%。?
動態(tài)來看,F(xiàn)Y2023-24涂膠顯影設備收入占比有所提升,F(xiàn)Y2021-24涂膠顯影設備收入CAGR達20%,在市占率穩(wěn)定情況下,反映光刻機與涂膠顯影設備需求旺盛;刻蝕設備占比下滑,主要系TEL刻蝕設備的市占率有所下降,但刻蝕設備仍憑借高價值量占據(jù)TEL最高單品收入比重。未來低溫刻蝕設備放量有望帶動TEL刻蝕設備收入占比回升?!?/p>
圖:TEL收入按產(chǎn)品大類劃分◆
圖:TEL
SPE新設備銷售收入按產(chǎn)品劃分十億日元FPDSPESPE占比(右軸)其他測試設備清洗設備薄膜沉積設備刻蝕機涂膠顯影機2500100%
100%1%1%1%1%1%1%3%2%6%2%6%7%9%6%7%8%5%5%3%98%4%97%98%96%94%92%90%88%86%84%82%80%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%11%12%12%10%10%10%11%200094%94%94%94%93%20%40%20%37%21%38%21%39%21%32%23%21%34%26%29%22%92%91%15001000500034%25%40%20%30%28%26%26%25%23%23%FY2015
FY2016
FY2017
FY2018
FY2019
FY2020
FY2021
FY2022
FY2023FY2016
FY2017
FY2018
FY2019
FY2020
FY2021
FY2022
FY2023
FY202413數(shù)據(jù):TEL各財年Q4
Presentation,東吳證券研究所1.4.5
TEL看好2024-2025年先進邏輯+存儲資本開支修復?
FY2024
Non-memory領域(邏輯、代工等非存儲芯片)在TEL
SPE新設備銷售中的收入占比約2/3,TEL預計FY2025
DRAM、NVM(Non-volatile
memory,非易失性存儲器,包括NAND、NOR閃存等存儲技術)和Non-memory三大領域的設備收入分別有望增長16%、35%和24%??傮w而言,TEL預期2025年WFE市場將實現(xiàn)兩位數(shù)增長,主要看好AI服務器需求增長(TEL預計2023-2027全球AI服務器出貨量CAGR:+31%)和PC/智能手機需求復蘇,后者包括端側(cè)AI的新應用需求、疫情期間購買的產(chǎn)品更換需求以及企業(yè)IT投資,兩大因素共振推動先進制程邏輯/晶圓代工和NAND資本開支修復?!?/p>
圖:TEL
SPE新設備銷售收入按下游應用場景拆分Non-memoryNVMDRAMDRAM-yoyNVM-yoyNon-memory-yoy十億日元1800150%100%50%1600140012001000800600400200056%35%16%24%-19%0%-50%-100%-72%FY2016FY2017FY2018FY2019FY2020FY2021FY2022FY2023FY2024FY2025E◆
圖:TEL
SPE新設備銷售收入按下游應用場景拆分-占比Non-memoryNVMDRAM100%80%60%40%20%0%31%38%31%36%40%50%50%26%53%55%28%60%66%66%67%20%30%21%26%20%20%7%8%20%14%24%24%27%26%17%FY2016FY2017FY2018FY2019FY2020FY2021FY2022FY2023FY2024FY2025E14數(shù)據(jù):TEL各財年Q4
Presentation,東吳證券研究所1.4.5
先進邏輯+存儲芯片技術不斷迭代為半導體設備帶來挑戰(zhàn)與機遇?
TEL
SPE的下游應用場景分為DRAM、Non-volatile
memory(NVM)和Non-memory三大類。其中DRAM是易失性存儲器,廣泛應用于服務器、PC、智能手機等;Non-volatile
memory為非易失性存儲器,包括NAND閃存、NOR閃存、EEPROM等存儲技術,廣泛應用于USB驅(qū)動器、SSD、數(shù)碼相機/手機和其他設備中的存儲卡;Non-memory是指存儲器之外的其他類型的半導體產(chǎn)品,包括邏輯芯片、代工和其他,如CPU、GPU等。隨著技術的進步,邏輯芯片、DRAM、NAND等半導體市場規(guī)模將持續(xù)擴張,多層化程度將進一步提高。◆
表:TEL
SPE三大下游應用場景未來技術的迭代趨勢及對應設備機遇應用場Non-memoryDRAMNVM景細分領域邏輯芯片DRAMNAND示意圖需求低功耗/高速CPU更快的讀取速度、多層堆疊高容量存儲GAA(Gate-All-Around,全環(huán)繞柵
(High-NA)極紫外(EUV)光刻;HKMG(高介電常數(shù)金
多層堆疊;3D結(jié)構(gòu)上的高深寬比刻蝕極)納米片;背面PDN(電源傳輸
屬柵極)在CMOS(互補金屬氧化物半導體)周邊技術中
(HARC刻蝕);邊緣鍵合;引入新材技術迭代點網(wǎng)絡)的應用;HBM包裝料用于存儲單元HARC刻蝕;濕法刻蝕,新型干燥技術;新型低電阻金屬;鍵合;晶圓翹曲抑制技術設備機選擇性刻蝕;使用新材料進行沉積;極紫外(EUV)光刻技術的涂膠/顯影設備;使用新材料進行遇超臨界干燥;鍵合機/激光修邊沉積;鍵合機/解鍵合機15數(shù)據(jù):TEL各財年Q4
Presentation,東吳證券研究所1.4.5
先進邏輯+存儲芯片技術不斷迭代為半導體設備帶來挑戰(zhàn)與機遇?
根據(jù)TEL對邏輯芯片技術發(fā)展路線的預估,從2020年到2032年,每個技術節(jié)點都與特定的晶體管設計和工藝尺寸相關聯(lián)。TEL認為通過縮短多晶硅柵極間距和晶體管單元高度以及DTCO(假設為1.15倍),預計每個新技術節(jié)點的邏輯密度都能提升60%~80%,從而顯著推動半導體性能的持續(xù)進步和電子產(chǎn)品的小型化。此外,EUV光刻技術的應用,包括不同配置和新一代High
NA
EUV設備,都將是實現(xiàn)這些技術節(jié)點的關鍵。◆
圖:邏輯芯片技術迭代路線圖16數(shù)據(jù):TEL
2022年中期經(jīng)營計劃,東吳證券研究所1.4.5
先進邏輯+存儲芯片技術不斷迭代為半導體設備帶來挑戰(zhàn)與機遇?
根據(jù)TEL對DRAM技術發(fā)展路線的預估,截至2023年底,DRAM先進制程已演進至12-13nm,繼續(xù)向10nm逼近,存儲密度不斷提升。在圖形化技術方面,預計會從193i
SAQP和雙模式圖形化(DP)過渡到結(jié)合EUV光刻技術的更先進工藝。電容結(jié)構(gòu)的高寬比(A.R.)不斷增加,意味著存儲單元電容的設計將更加立體化,以維持DRAM的存儲能力。整體而言,DRAM各方面的技術進步將對半導體設備提出更高要求,以滿足未來對更快數(shù)據(jù)處理速度和更大存儲容量的需求?!?/p>
圖:DRAM技術迭代路線圖17數(shù)據(jù):AMAT官網(wǎng),TEL官網(wǎng),東吳證券研究所1.4.5
先進邏輯+存儲芯片技術不斷迭代為半導體設備帶來挑戰(zhàn)與機遇?
根據(jù)TEL對NAND技術發(fā)展的預估,3D
NAND堆疊層數(shù)將從2023年的240層增長至2029年的500層以上,堆疊層數(shù)、通道材料、存儲孔數(shù)、周邊CMOS布局等方面技術的持續(xù)創(chuàng)新和改進,將推動NAND閃存向更高容量、更快速度和更小尺寸的方向發(fā)展,也推動相應設備向更高產(chǎn)能、更高深寬比刻蝕、更高精度迭代?!?/p>
圖:NAND技術迭代路線圖18數(shù)據(jù):TEL
2022年中期經(jīng)營計劃,東吳證券研究所1.4.6
TEL預計2024年中國設備需求尤其是成熟制程投資規(guī)模將同比持平?若將TEL收入按照國家/地區(qū)劃分,可以發(fā)現(xiàn),過去數(shù)年TEL對中國市場的依賴程度不斷加深,2023年中國大陸是TEL唯一正增長的收入
,24Q1來自中國大陸的合計收入同比增速接近100%,在TEL總收入中的占比接近50%。展望2024年,TEL看好中國市場需求維持強勁,預計2024年中國設備需求尤其是成熟制程投資規(guī)模將同比持平。但由于中國國產(chǎn)半導體設備持續(xù)替代以及其他地區(qū)先進制程的投資增加,TEL預計FY2025來自中國大陸的收入占比將由FY2024的44%降至40%以下?!?/p>
圖:TEL收入按國家/地區(qū)劃分:24Q1來自中國大陸的收入同比+97%十億日元800東南亞及其他中國大陸中國臺灣韓國歐洲北美日本中國大陸收入增速(右軸)210%2.52174%700600102%108%111%1.51106%97%88%50065%68%64%56%55%49%40%39%38%40034%19%19%16%10%8%0.50300-4%-11%-20%-22%-39%200-51%-0.5-11000◆
圖:TEL來自各國家/地區(qū)的收入占比:24Q1來自中國大陸的收入占比為47%東南亞及其他中國大陸中國臺灣韓國歐洲北美日本100%90%
10%80%9%
12%
9%8%9%14%16%21%10%15%12%20%
20%
16%21%24%
24%22%
20%22%24%25%23%
27%23%27%24%35%39%43%
47%47%70%60%50%40%30%20%10%0%19數(shù)據(jù):
Wind,TEL各財年Q4
Presentation,東吳證券研究所1.4.7
三星電子、英特爾、臺積電為TEL前三大客戶?
從客戶結(jié)構(gòu)來看,F(xiàn)Y2011-FY2023,僅有五家客戶為TEL貢獻過10%以上的收入,近年來三星電子、英特爾、臺積電憑借自身龐大的資本開支,穩(wěn)定成為TEL的前三大客戶?!?/p>
圖:TEL收入按客戶劃分(僅統(tǒng)計各財年收入貢獻10%以上的客戶情況)美光科技SK海力士臺積電英特爾三星電子70%60%50%40%30%20%10%0%11%10%12%16%16%18%17%12%14%14%16%12%15%15%16%14%15%15%14%11%13%20%20%23%18%18%16%15%16%14%12%13%14%14%12%11%FY2011FY2012FY2013FY2014FY2015FY2016FY2017FY2018FY2019FY2020FY2021FY2022FY2023◆
圖:TEL各大客戶Capex情況(億美元)三星電子英特爾臺積電SK海力士美光科技500450400350300250200150100500202011201220132014201520162017201820192020202120222023數(shù)據(jù):Wind,TEL各財年綜合報告/年報,東吳證券研究所目錄1
TEL:全球第四、日本最大半導體制造設備供應商2
TEL:全球涂膠顯影設備龍頭,平臺型布局完善3
解讀TEL涂膠顯影設備超高市占率背后的邏輯4
見賢思齊,看好芯源微引領涂膠顯影設備5
風險提示212.1.1
涂膠顯影設備為TEL的拳頭產(chǎn)品,市占率長期穩(wěn)定在90%左右?
涂膠顯影設備為TEL的拳頭產(chǎn)品,市占率長期穩(wěn)定在90%左右,刻蝕/薄膜/清洗設備為TEL的第二成長曲線。SPE產(chǎn)品中,2017-2023年TEL涂膠顯影設備的市占率穩(wěn)定在90%左右水平,EUV光刻在線涂膠顯影設備的市占率高達100%,處于行業(yè)壟斷地位;干法刻蝕機和薄膜沉積設備市占率近兩年均出現(xiàn)下滑,分別由2021年的29%和39%下降至2023年的22%和31%,主要受中國國產(chǎn)刻蝕機和薄膜沉積設備快速替代影響,若進一步細化,TEL薄膜沉積設備中的ALD和氧化爐/擴散爐市占率降幅尤為明顯?!?/p>
圖:TEL
SPE各類產(chǎn)品的市占率涂膠顯影機干法刻蝕機薄膜沉積設備87%清洗設備89%測試設備(探針臺)100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%91%90%87%88%89%47%47%45%40%39%29%38%30%37%28%38%27%37%29%36%26%25%34%25%34%22%31%27%25%25%22%20%CY2017CY2018CY2019CY2020CY2021CY2022CY2023◆
圖:TEL
薄膜沉積設備中各細分產(chǎn)品的市占率◆
圖:TEL
FPD兩類產(chǎn)品的市占率CVD54%ALD氧化爐/擴散爐FPD涂膠顯影機FPD刻蝕/灰化機60%50%40%30%20%10%0%80%70%60%50%40%30%20%10%0%53%71%71%71%51%43%68%49%65%48%44%42%38%42%40%27%40%28%40%
40%16%31%29%29%29%19%21%21%19%16%22FY2022CY2017CY2018CY2019CY2020CY2021CY2022CY2023FY2018FY2019FY2020FY2021數(shù)據(jù):TEL各財年Q4
Presentation,東吳證券研究所2.1.2
TEL涂膠顯影設備核心的技術壁壘在于高產(chǎn)能與穩(wěn)定性?
TEL涂膠顯影設備共迭代了三大系列,依次為CLEAN
TRACK
Mark、CLEAN
TRACK
AC
、CLEANTRACK
LITHIU
。其中Mark是TEL的第一代日產(chǎn)涂膠顯影機,現(xiàn)已退出銷售。AC
系列是在Mark系列基礎上開發(fā)的涂膠顯影機,可支持300/200mm晶圓工藝,但產(chǎn)能較低,正逐步退出市場。◆
表:CLEAN
TRACK
AC
系列涂膠顯影設備參數(shù)AC
12AC
12
SODACAC
8
SOD8設備型號AC150M晶圓尺寸(mm)可用性200、300100、150、200新、認證二手新產(chǎn)能(WPH)工藝In-line:120S/A:3I-line、KrF、ArF干式、SOD/SOG、PIEBSi、GaAs、GaN、GaP、SiC、玻璃、藍寶石、AlTiC基材優(yōu)勢Si、玻璃6025型光掩膜基板封閉系統(tǒng)、精密電爐封閉系統(tǒng)設備圖片23數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),東吳證券研究所2.1.2
TEL涂膠顯影設備核心的技術壁壘在于高產(chǎn)能與穩(wěn)定性?
LITHIU
系列是繼AC
系列之后的最新涂膠顯影設備,也是近年來TEL的主流產(chǎn)品型號。該系列擴展到先進制程,可配套EUV光刻機,產(chǎn)能達到300WPH。2012-2022年,該系列設備已累計出貨超2000臺,其中應用于EUV工藝的LITHIUS
Pro
Z設備出貨量超過140臺。◆
表:CLEAN
TRACK
LITHIU
系列涂膠顯影設備參數(shù)設備型號晶圓尺寸(mm)可用性Pr
AP300Pr300ZPr300VPrLITHIU200、300新200、300認證二手In-line:150新新新產(chǎn)能(WPH)200In-line:300In-line:250In-line:200(High
NA)
EUV、浸沒式、ArF干式、KrF、I-line、SOCSOD、PI、Package、OCCF等浸沒式、ArF干式、KrF
浸沒式、ArF干式、KrF、I-
浸沒式、ArF干式、KrF工藝基材、I-line、SOCline、SOC、I-lineSi、玻璃、塑料Si、玻璃Si、玻璃Si、玻璃Si、玻璃高生產(chǎn)率和工藝性能、低顆粒晶圓傳送系統(tǒng)、提高OEE、化學藥品成本降低基于Pr
Z,可實現(xiàn)多種應用,具備高可靠性和生產(chǎn)率高生產(chǎn)率、高吞吐量、占地面積小、提高OEE、可靈活配置雙圖案工藝高通量、占地面積小、提高
計量一體化、Ingenio數(shù)OEE、化學藥品成本降低
據(jù)分析優(yōu)勢設備圖片24數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),
TEL
2022年中期經(jīng)營計劃,東吳證券研究所2.2.1
TEL是全球CCP刻蝕機龍頭,未來或?qū)l(fā)力ICP刻蝕?
刻蝕是IC芯片制造工藝中與光刻聯(lián)系的重要圖形化工藝??涛g是指采用物理或化學的方法選擇性地從襯底表面去除不需要的材料,以實現(xiàn)掩膜圖形的正確復制??涛g制程位于薄膜沉積和光刻之后,目的是利用化學反應、物理反應、光學反應等方式將晶圓表面附著的不必要的物質(zhì)去除,過程反復多遍,最終得到構(gòu)造復雜的集成電路。?
刻蝕工藝分為干法刻蝕和濕法刻蝕兩大類,2022年干法刻蝕市場占比超過90%。由于干法刻蝕可以實現(xiàn)各向異性刻蝕,符合現(xiàn)階段半導體制造的高精準、高集成度的需求,因此在小尺寸的先進工藝中,基本采用干法刻蝕工藝,導致干法刻蝕在半導體刻蝕市場中占據(jù)主流地位,市場占比超過90%。?
干法刻蝕進一步分為CCP刻蝕和ICP刻蝕,對應介質(zhì)刻蝕和導體刻蝕,兩者市場占比相當。根據(jù)作用機理不同,干法刻蝕又可分為電容耦合等離子體(CCP)刻蝕和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕。CCP主要用于質(zhì)地較硬的電介質(zhì)刻蝕領域;ICP刻蝕設備可用于質(zhì)地較軟的金屬、硅等導體刻蝕領域。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,2022年ICP刻蝕設備及CCP刻蝕設備分別占刻蝕設備市場規(guī)模的47.9%和47.5%,整體占比相當。過去CCP設備市場規(guī)模占比更高,后伴隨先進制程發(fā)展ICP設備需求增速更快、使得ICP設備占比超越CCP設備,近年來由于NAND逐步邁入3D結(jié)構(gòu)時代,存儲芯片對CCP設備需求增加,使得CCP設備市場規(guī)模占比快速回升,且預計未來將再度反超ICP設備占比。◆
圖:2022年全球刻蝕設備◆
圖:刻蝕工藝分類刻蝕對象市場結(jié)構(gòu)氧化硅等氧化物、氮化硅、光刻膠CCP刻蝕介質(zhì)刻蝕導體刻蝕其他,4.6%干法刻蝕刻蝕工藝多晶硅、單晶硅、硅化物、鍺硅刻蝕CCP刻蝕設備,47.5%ICP刻蝕ICP刻蝕設備,47.9%金屬刻蝕鋁、鎢濕法刻蝕25數(shù)據(jù):華經(jīng)院,東吳證券研究所2.2.1
TEL是全球CCP刻蝕機龍頭,未來或?qū)l(fā)力ICP刻蝕?
TEL刻蝕機包含CCP和ICP刻蝕機,CCP刻蝕機為其主力產(chǎn)品。根據(jù)TEL官網(wǎng),2023年TEL干法刻蝕機市占率為22%,而根據(jù)Gartner,2022年TEL
CCP刻蝕機的市占率達52%,表明CCP刻蝕機為TEL的主力刻蝕設備。?
TEL正積極投入研發(fā)ICP刻蝕機。TEL計劃FY2025-FY2029五年合計研發(fā)費用達到1.5萬億日元(約合750億人民幣),主要研發(fā)方向包括低溫刻蝕(CCP)和導體刻蝕(ICP)技術?;蝾A示TEL也將在ICP刻蝕領域發(fā)力。◆
表:TEL
UNIT
和Episod
UL系列刻蝕機參數(shù)設備型號腔室設計UNITY
Me+
OxDRM100、150、200CCP1-4UNITMe+
Si&SiCEpisodULSCCM200UD晶圓尺寸(mm)100、150、200300、ICP應用CCP1-4CCP1-12腔室數(shù)量Ox、SiN、HM、EB、Contact、Via、Trench、SAC、Spacer、DD工藝Trench、EB、TSV基材Si、玻璃、SiC、sapphire、LN、LT、AlTicS2、CE、ROWSi、SiC、玻璃S2、CE、ROWSi安全認證S2、CE晶圓夾持器的額外尺寸方形75,方形N/AN/A(mm)設備圖片26數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),Gartner,東吳證券研究所2.2.2
TEL推出新一代低溫刻蝕設備,有望搶占極高深寬比刻蝕份額?
近期TEL推出的新一代低溫刻蝕機正在穩(wěn)步評估并進行量產(chǎn)驗證,預計2026年實現(xiàn)量產(chǎn)。該設備能夠在-70℃的極端低溫環(huán)境下運行(當前刻蝕工藝的冷卻溫度通常為0~30℃),在400層及以上NAND中有相當大的優(yōu)勢,它可在33分鐘內(nèi)進行10μm深的高深寬比刻蝕,比現(xiàn)有刻蝕機快三倍以上,大大提高了3D
NAND的生產(chǎn)效率。截至2024年5月,SK海力士正在評估該設備,若評估效果良好,TEL量產(chǎn)后或可快速搶占LAM擁有的100%
NAND通道刻蝕機份額。TEL預計其低溫刻蝕機將于2025年開始小批量應用,2026年起大規(guī)模生產(chǎn)。?
以刻蝕機為代表的半導體設備技術需持續(xù)迭代,以滿足下游對更大容量、更高速、更可靠性和更低功耗的需求。以NAND閃存為例,NAND閃存芯片通常用于在PC和智能手機中存儲數(shù)據(jù),其發(fā)展趨勢是存儲單元的堆疊層數(shù)不斷增加。TEL官網(wǎng)顯示,2023年,
NAND閃存芯片的層數(shù)已達到200層,部分頭部廠商的尖端產(chǎn)品層數(shù)超過這一水平,如SK海力士的一款3D
NAND產(chǎn)品采用三重堆棧結(jié)構(gòu)層數(shù)達到321層,而TEL預計遠期NAND閃存芯片的單元層數(shù)將超過1,000層,以滿足對更高內(nèi)存容量的需求,NAND通道工藝市場也將從2023年的5億美元擴大到2027年的20億美元?!?/p>
圖:TEL新一代低溫刻蝕機運行情況(CCP)◆
圖:NAND閃存堆疊技術發(fā)展趨勢超過1000層200層24層27數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),半導體行業(yè)觀察,天天IC,東吳證券研究所2.3
TEL在CVD領域的主要產(chǎn)品為LPCVD,2023年ALD市占率達16%?
薄膜沉積設備方面,TEL在CVD領域主要做LPCVD,2023年ALD市占率達16%。CVD設備分為管式和非管式兩大類,根據(jù)Gartner,2020年非管式CVD市場占比達86%,非管式CVD進一步可以細分為ALD、PECVD和非管式LPCVD,其中非管式LPCVD約占非管式CVD的13%。?
TEL的CVD包括Trias
e
和TELINDY
兩個系列,前者為單晶片CVD,可直接集成各種300mm的處理模塊,主要用于插頭和電極形成的高精度金屬沉積工藝;后者是等溫大批量平臺,用于氧化、退火和LPCVD等工藝。◆
圖:2020年薄膜沉積設備市場結(jié)構(gòu)MOCVD,
Epitaxy,3%8%ECD,4%管式CVD,14%LPCVD,13%非管式CVD進一步可以細分為ALD、PECVD和非管式LPCVDCVD設備分為管式和非管式兩大類PVD,21%ALD,
24%CVD,64%非管式CVD,86%PECVD,63%◆
表:Triase
系列CVD參數(shù)◆
表:TELIND
系列CVD參數(shù)TELINDY
TELFORMTELINDYPLU
IRaALPHA-8SEi設備型號晶圓尺寸(mm)應用TriaseEX-I
TiNTriaseTi/TiNTriase300W設備型號PLUUL300接觸屏障、電容器電極、金屬柵極TiN、ASFDTiNSi300晶圓尺寸(mm)300300300150、200接觸插塞、通孔填充電容器電極、接觸可用性新、認證二手
認證二手氧化物、退新新工藝基材CVD
Ti/TiNSiWSi氧化物、退火、氮化物、聚乙烯、TEOS、HTOALD、LPCVD、氧化/退火火、氮化物、聚乙烯、TEOS工藝SiN、SiO2在Ti沉積過程中同步進行TiSix形成技術、ClF3清潔良好的TiN膜性能、快速沉積、ClF3清潔高生產(chǎn)率、ClF3清潔優(yōu)勢工藝溫度RT-1100CRT-1000CRT-800CRT-1250C28數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),Gartner,東吳證券研究所2.4
TEL清洗設備市占率22%(2023年),多搭配其他設備出售?
清洗設備方面,TEL擁有CELLEST
和NS30
兩個系列,前者用于300mm單片前道/后道表面清洗、濕法刻蝕等工藝,具有高產(chǎn)能和更小的占地面積;后者基于涂膠顯影設備平臺,具有出色的可靠性、穩(wěn)定性和工藝上的靈活性?!?/p>
表:CELLESTA
系列清洗設備參數(shù)◆
表:NS300系列清洗設備參數(shù)CELLESTA
-iMDCELLESTANS300+設備型號CELLESTA
-i設備型號NS300ZNS300+HT
NS300+NS300MS2Conversion150、200新晶圓尺寸(mm)晶圓尺寸(mm)可用性300新300新300300新300新300新300認證二手180新可用性產(chǎn)能(wph)適用的工藝基材產(chǎn)能(wph)6506509001000500500320DIW洗滌器Si、玻璃DIW洗滌器
DIW洗滌器
DIW洗滌器
DIW洗滌器Si、SiC、GaAS、etc.前道/后道清洗、前道/后道清洗、適用的工藝物理清洗濕法刻蝕濕法刻蝕Si、玻璃
Si、玻璃
Si、玻璃基材SiSiSi旋轉(zhuǎn)、氮氣
旋轉(zhuǎn)、氮氣
旋轉(zhuǎn)、氮氣
旋轉(zhuǎn)、氮氣干燥方法
旋轉(zhuǎn)、氮氣鼓風機鼓風機鼓風機鼓風機鼓風機干燥方法IPA/SMD熱IPA旋轉(zhuǎn)干燥清潔能力設備圖片>95%>95%>95%>95%>95%設備圖片29數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),東吳證券研究所2.5
TEL的晶圓臨時鍵合/解鍵合設備主要應用于TSV制程?
晶圓臨時鍵合/解鍵合設備方面,TEL的Synaps
系列設備可為TSV(硅通孔)的臨時鍵合/解鍵合工藝、CMOS圖像傳感器的永久鍵合工藝以及其他各種類型的器件提供先進解決方案。其中Synaps
Si產(chǎn)能高、占地面積??;Synaps
V是一種臨時晶圓鍵合設備,可使用各種粘合劑將兩個晶圓鍵合在一起,該系統(tǒng)由材料涂層、烘烤和粘合功能組成,可在單個工具中實現(xiàn)集成的晶片粘合工藝,獨特開發(fā)的晶片對準單元和晶片鍵合模塊可提供最高級別的總厚度偏差(TTV)和鍵合精度。Synaps
ZPlus具有晶圓、器件和載體晶圓清洗功能,可在TSV工藝后用一個系統(tǒng)完成復雜的晶圓解鍵合工藝?!?/p>
表:Synaps
系列晶圓鍵合/解鍵合設備參數(shù)設備型號Synaps
SiSynapsVSynaps
ZPlus晶圓尺寸(mm)可用性300新300新300新典型應用BSI(背照式)TSVTSV3σ<100nm(對準精度)<5%精度-(膠水厚度的TTV)設備圖片30數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),東吳證券研究所2.6
TEL晶圓探針臺市占率34%(2023年),精度與承載力高?
晶圓探針臺作為晶圓制造環(huán)節(jié)的核心測試設備,技術壁壘在于對精度要求嚴苛(μm級別),且對設備穩(wěn)定性要求極高,需要具備視覺精密控測量和定位系統(tǒng)。晶圓探針臺的關鍵參數(shù)是XYZ軸向的定位精度控制,以及設備的承載力。TEL是全球晶圓探針臺龍頭,2023年市占率達34%,其優(yōu)勢產(chǎn)品Prex
MS型全自動探針臺的XY軸向探測精度在1μm以內(nèi),承載力可達1000kg,同時搭載最新的光學系統(tǒng)以及減少錯誤的新算法?!?/p>
表:TEL各型號晶圓探針臺設備參數(shù)設備型號PrexPrex
MSPreci
XLPrecio
octP-12XLn/n+/mP-12XL晶圓尺寸(mm)200*,300200*,300200,300150,200200,300200,300XY軸探測精度(μm)
±1.5*,±1.8±0.8±1.8±2.0±1.8,±2.5±4.0Z軸探測精度(μm)承載力(kg)±2.5*,±5.0300,450*±2.5*,±5.0600,1000*±5.0±5.0±5.0±5.0200/300*60100/200*100設備圖片31數(shù)據(jù):TEL官網(wǎng),東吳證券研究所目錄1
TEL:全球第四、日本最大半導體制造設備供應商2
TEL:全球涂膠顯影設備龍頭,平臺型布局完善3
解讀TEL涂膠顯影設備超高市占率背后的邏輯4
見賢思齊,看好芯源微引領涂膠顯影設備5
風險提示323.1
TEL高度壟斷全球和中國Track市場,我國Track空間廣闊?
按照TEL
FY2024涂膠顯影設備4120億日元的收入、90%的市占率,匯率按照1美元兌150日元、1美元兌7.2元人民幣來估算,2023年全球涂膠顯影設備的市場空間約30.5億美元/220億元人民幣。◆
圖:
TEL全球
Track市
占率高達89%(2022年)Screen,3%芯源微,SEMES,
3%5%?
在前道Track領域,TEL處于壟斷地位,2023年全球市占率高達90%,2022年在中國的市占率達91%。中國大陸前道涂膠顯影設備中僅芯源微具備高端In-line設備的量產(chǎn)能力,在本土市場已取得一定突破,但2022年市場份額僅為4%,前道Track空間依然廣闊。?
通過深入探究TEL的前道Track超高市占率背后的邏輯,我們發(fā)現(xiàn):TEL前道Track的核心壁壘在于(1)應用工藝范圍廣泛,產(chǎn)品系列齊全;(2)產(chǎn)能高、穩(wěn)定性強;(3)濕法/化學工藝水平高,材料/零部件本土化程度高;(4)與頭部晶圓廠+頭部光刻機廠商長期合作。具體分析見3.2-3.5節(jié)。TEL,
89%◆
圖
:
TEL
占
據(jù)
中
國
大
陸
91%
的◆
表:全球半導體前道設備市場競爭格局Track市場份額(2022年)TEL全球市占率(2023年)類別光刻機外資品牌國產(chǎn)品牌上海微電子國產(chǎn)化率芯源微,Screen,5%4%ASML
、Nikon、Canon<1%<10%>20%涂膠顯影設備
TEL、DNS芯源微90%刻蝕設備LAM、TEL、AMAT北方華創(chuàng)、中微公司22%北方華創(chuàng)、中微公司、拓荊科技等薄膜沉積設備
AMAT、LAM、TEL31%<20%<10%離子注入過程控制AMAT、Axcelis中科信、凱世通KLA、AMAT、日立上海睿勵、東方晶源盛美半導體、北方華創(chuàng)、
至純科技、芯源微TEL,
91%清洗設備DNS、TEL、KLA、LAM22%>30%CMP設備AMAT、Ebara華海清科、中電四十五所長川科技、精測電子等>30%<5%測試設備泰瑞達、愛德萬33數(shù)據(jù):芯源微招股說明書,Gartner,Bloomberg
Intelligence,TEL
FY24Q4Presentation,珩創(chuàng)投資,研究院,東吳證券研究所3.2
TEL
Track核心壁壘一:應用工藝范圍廣泛,產(chǎn)品系列齊全?
前道涂膠顯影設備一般與光刻機聯(lián)機作業(yè)。涂膠顯影設備(又稱Track或Coater&Developer)是光刻工序中與光刻機配套使用的涂膠、烘烤及顯影設備,包括涂膠機、噴膠機和顯影機。在早期的集成電路和較低端的半導體制造工藝中,此類設備往往單獨使用(Off
Line)。隨著IC制造工藝自動化程度及客戶對產(chǎn)能要求的不斷提升,在200mm(8英寸)及以上的大型生產(chǎn)線上,涂膠顯影設備一般與光刻機聯(lián)機作業(yè)(In
Line),組成配套的圓片處理與光刻生產(chǎn)線,與光刻機配合完成精細的光刻工藝流程。?
Track承擔除曝光以外的所有光刻步驟。完整的光刻工藝包括8個細分步驟:脫水烘烤(氣相成底膜和增黏)、旋轉(zhuǎn)涂膠、前烘、曝光、后烘、顯影、堅膜烘烤、顯影檢查,其中光刻機負責曝光步驟,Track則承擔除曝光以外的所有光刻步驟?!?/p>
圖:光刻工藝流程脫水烘烤旋轉(zhuǎn)涂膠軟烘/前烘曝光對原始硅片進行清洗、脫水,清除吸附在硅片表面的污染物、上道工序的殘留物和金屬離子等雜質(zhì),并涂抹增黏劑在硅片表面均勻涂覆光刻膠,并將硅片邊緣和背面多余的光刻膠清除將硅片放在烤箱或熱板上進行烘焙,減少光刻膠中的溶劑含量,提高光刻膠與硅片附著的穩(wěn)定性將光掩模、透鏡模組和工件臺進行精密對準調(diào)平,工件臺在移動過程中完成硅片曝光顯影檢查堅膜烘烤顯影后烘測量光刻膠的膜厚、套刻精度、關鍵尺寸等指標,對顯影后的電路圖案進行檢查再次對硅片烘焙,進一步減少光刻膠中的溶劑含量,避免多余水分對后續(xù)刻蝕的影響,并提升光刻膠的粘性噴涂顯影液,溶解光刻膠上之前被曝光的部分,進而將光掩模上的電路圖形復現(xiàn)在硅片上通過曝光后烘焙激發(fā)曝光過程產(chǎn)生的酸,使部分光刻膠溶于顯影液并提高顯影分辨率34數(shù)據(jù):芯源微招股說明書,東吳證券研究所3.2
TEL
Track核心壁壘一:應用工藝范圍廣泛,產(chǎn)品系列齊全?作為光刻機“重要搭檔”,Track與光刻機升級迭代步伐同步。在前道領域,不同工藝節(jié)點適用光刻機各異,為提升光刻分辨率,光源波長已從435nm(G-line)、365nm(I-line)、248nm(KrF)、193nm(ArF和ArFi)依次發(fā)展到13.5nm(EUV)
。Track對工藝精度的要求與光刻機產(chǎn)品升級緊密掛鉤。一方面,國內(nèi)半導體工藝節(jié)點正邁向28nm以下先進制程,疊加立體結(jié)構(gòu)芯片放量,晶圓制造過程中光刻工序循環(huán)次數(shù)將明顯增加,進而帶動涂膠顯影次數(shù)提升;另一方面,先進制程下光刻加工線寬明顯下降,為保障光刻機高效工作,光刻膠旋涂控制和顯影操作的技術難度均大幅提升,對應Track的單位價值量也明顯上升。據(jù)芯源微募投數(shù)據(jù),ArFi
Track預測單價可達到5700萬元/臺,相比I-line提升近一倍。TEL
Track的一大優(yōu)勢就在于應用工藝范圍廣泛、產(chǎn)品系列齊全,能夠覆蓋上述各類型的Track,特別是在EUV
Track市場(包括High
NA
EUV)處于獨供狀態(tài)。?◆
表:不同制程節(jié)點對應的光刻機類型第一代G-line第二代I-line第三代KrF第四代ArF第五代ArFi第六代EUV第七代HighNA
EUV13.5nm光刻機光源波長436nm365nm248nm193nm130-65nm193nm130-7nm13.5nm7-2nm制程節(jié)點800-250nm800-250nm180-130nm2nm及以下◆
圖:2023年全球IC光刻機CR3銷售以I-line、KrF、ArFi◆
圖:ArFi
Track單臺價值量明顯提升為主(臺)芯源微預測各類Track單價(萬元/臺)I-lineKrFArFDryArFiEUV57006000100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%100746266832072425000400030002000100009280129
119
147
158
193564235003400KrF78135791221484129722912900I-line791410414115130
174209359326259118421345333793125851700Barc72332854085511938518617948211731421135ArF浸沒式數(shù)據(jù):ASML、Canon、Nikon官網(wǎng),芯源微公告,東吳證券研究所3.3
TEL
Track核心壁壘二:產(chǎn)能高、穩(wěn)定性強?
光刻工藝中的曝光所需的光刻機是最關鍵、最復雜、最昂貴的集成電路制造裝備,與之配套工作的Track需要足夠穩(wěn)定、產(chǎn)能足夠高。2024年上半年ASML的光刻機出貨均價約為0.5億歐元/臺,EUV光刻機售價更是高達1.7億歐元/臺。因此,Track的產(chǎn)能要與光刻機產(chǎn)能相匹配,否則便是對光刻機產(chǎn)能和價值投入的浪費。?
Track與光刻機緊密協(xié)作,其性能影響光刻、刻蝕等多個工序,不穩(wěn)定、低產(chǎn)能帶來的機會成本巨大。作為光刻機的輸入(曝光前光刻膠涂覆)和輸出(曝光后圖形的顯影),Track的穩(wěn)定性直接影響到光刻工序曝光圖案
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