2023年芯源微研究报告:前道Track突围确立龙头优势,研发化学清洗布局业绩新增长点

1. 涂胶显影国内龙头,前道突围业绩亮眼

1.1 深耕专用设备 20 载,前道 Track 实现国内零突破

公司成立于 2002 年,为国内领先的半导体设备制造商之一。公司由中科院沈阳自动化研究所发起创建,专业从事半导体生产设备的研发、生产、销售与服务。公司2004 年生产国内首台小尺寸涂胶显影设备, 2018 年开发国内首台高产能前道Track 设备“奉天一号”并进行工艺验证,2019 年前道单晶圆清洗设备出场并进行工艺验证。历经20 年半导体设备领域深耕,公司在技术经验、研发实力、产品性价比等方面形成了核心竞争优势。

专耕涂胶显影设备和单片式湿法设备,产品应用领域广泛。公司主要产品包括光刻工序涂胶显影设备以及单片式湿法设备,产品广泛适用于 6/8/12 英寸及以下单晶圆处理。下游客户涵盖集成电路制造的前道晶圆加工、后道先进封装环节,以及化合物、MEMS、LED芯片制造等领域的领先企业。

涂胶显影:前道设备实现国内零突破,28nm 以上节点全覆盖。公司于2018 年成功突破前道涂胶显影设备关键技术,打破国外厂商垄断并填补国内空白。2022 年,公司前道涂胶显影机签单实现快速放量,其中 offline、I-line、KrF 机台均实现批量销售。2022Q4,公司首台浸没式高产能涂胶显影机完成验证,标志着公司前道涂胶显影设备已完成在晶圆加工环节28nm 及以上工艺节点的全覆盖。 单片湿法:前道物理清洗行业领先,积极研发切入化学清洗。公司单片湿法设备包括清洗机、去胶机和湿法刻蚀机,其中清洗机为公司核心产品。在前道物理清洗领域,公司生产设备可用于 28nm 及以上工艺节点,具备高产能、高颗粒去除能力、高性价比等优势,已经达到国际先进水平并成功实现国产化替代,成为国内晶圆厂 baseline 产品。同时,公司持续拓展前道化学清洗领域,目前产品研发进展顺利,正在公司内部进行马拉松测试,客户端需求已确认。

1.2 受益设备国产替代,业绩亮眼产品需求强烈

受益于下游规模扩张及设备国产替代,公司营收连续增长。在半导体行业规模扩张及设备国产化替代趋势下,公司不断增强产品竞争力,销量连续攀升。2016-2022 年公司营业收入从1.48 亿元增长至 13.85 亿元。2019-2022 年半导体行业景气度持续向好,公司营收也迈入高增阶段,CAGR 高达 87%。2023 前三季度公司实现营业收入 12.06亿元,同比+34.55%。

涂胶显影设备贡献最大营收,单片湿法设备收入占比提升。涂胶显影设备与单片湿法设备销售是公司营收增长主要驱动力,两者在公司主营业务收入中的占比合计超过90%。从结构看,涂胶显影设备收入占比始终超过 50%,是公司最主要的收入来源。单片湿法设备收入占比随着技术升级持续提升,由 2020 年的 24%增长至 2022 年的 40%。

合同负债额持续累积,产销率高企产品需求强烈。2022 年公司全年新签订单约22亿元,合同负债额达 5.85 亿元,同比+65.81%。同时,公司产品销量自2019 年起快速增长,2022年合计销售设备 346 台,2019-2022 年 CAGR 为 62%。合同负债额累计与销量增长反应公司设备需求强烈,2022 年公司产销率提升至 100%。

盈利规模稳步增长,盈利水平波动系前道市场开拓影响。2022 年公司实现归母净利润2.00亿元,同比增长 159%;毛利率 38.40%,同比+0.32pct;净利率14.45%,同比+5.12pct。公司近年来毛利率、净利率波动主要由于前道涂胶显影设备正在市场开拓阶段,盈利水平尚未稳定。随着产品标准化定型和逐步上量带来规模效应,以及零部件国产替代不断推进,公司盈利水平将持续修复。2023年前三季度公司实现归母净利润2.20亿元,同比增长53.98%;毛利率42.46%,同比+2.37pcts;净利率 18.25%,同比+2.30pcts。

期间费用率稳定下降,规模效应与管理水平齐头并进。因收入连续增长带来的规模效应以及管理水平的不断提升,近年来公司各项费用率不断降低。2022 年销售期间费用率为29.01%,2023 前三季度为 26.41%,低于半导体设备行业平均水平,在可比公司中处于中位水平。

1.3 股权激励凝聚士气,重注研发保持竞争力

公司股权结构清晰,沈阳先进为第一大股东。截至 2023 年10 月28 日,公司总股本为1.37亿股,第一大股东为沈阳先进,持有公司股份 11.57%,其后为辽宁科发和中科天盛,分别持有公司 10.48%和 8.48%的股份。公司无控股股东和实际控制人。公司董事长为宗润福,持有公司 1.75%的股份。

管理层深耕行业多年,具备丰富的管理和研发经验。公司董事长宗润福自1988年以来,先后任职中国科学院沈阳自动化研究所控制工程部工程师、造价组组长、控制工程部副部长及主任、科技处处长及室主任、芯源有限总经理及董事长,现任芯源微董事长及总裁,从业经验超过 30 年。公司总经理陈兴隆自 2005 年以来,先后担任美国应用材料自身工程经理、三星电子生产技术研究所首席工程师、SEMES America Inc.技术创新官等职务,从业经验超过15年。

多次进行股权激励,覆盖范围较为广泛。公司上市后共实施了三期股权激励计划,2020年激励计划合计向激励对象授予 69 万股限制性股票,2021 年激励计划合计向包括宗润福、陈兴隆在内的激励对象授予 81.25 万股限制性股票。公司 2023 年股权激励计划拟向激励对象授予 160 万股限制性股票,于 2023 年 8 月 14 日以 50.00 元/股的价格向160 名激励对象首次授予126.00 万股限制性股票。以 2022 年底公司员工数量 880 名计算,本次激励计划首次授予的160名激励对象占比约为 18.2%,覆盖范围较广,有助于公司调动核心团队积极性并增强凝聚力。

研发支出持续扩大,收入高增费用占比略有下滑。2018-2022 年,公司研发费用从3,421.45万元提升至 1.52 亿元,CAGR 达 45.21%。2023 前三季度公司研发费用支出1.22 亿元,较上年同期增长 28.42%。受营收增速较快影响,公司研发费用占比从2018 年的16.29%下滑至2022的 10.99%。2023 前三季度,公司的研发费用占比为 10.08%,略低于可比公司水平。

研发团队持续扩充,保障公司技术开发实力。公司高度重视人才引进培养和研发团队建设,不断提高产品技术创新能力及核心技术、零部件的开发水平。2022 年底,公司研发人员数量达到 295 人,较 2021 年增加 78 人,研发人员数量占总人数比重为33.52%,与上期基本持平。研发人员中硕士及以上学历人数占比达 47.5%。

1.4 巩固优势积极扩产,紧抓机遇开拓新兴领域

下游需求旺盛,积极募投覆盖产能缺口。为提升量产设备供货能力,满足下游客户多元化的定制需求,公司在 2021 年向特定对象募集资金约 10 亿元,用于上海临港研发及产业化、高端晶圆处理设备产业化等项目。其中,上海临港研发项目以研发与生产前道ArF 光刻工艺涂胶显影机、浸没式光刻工艺涂胶显影机及单片式化学清洗机等高端半导体专用设备为主。高端晶圆处理设备产业化项目(二期)建成达产后主要用于前道 I-line 与KrF 光刻工艺涂胶显影机、前道 Barc(抗反射层)涂胶机,以及后道先进封装 Bumping 制备工艺涂胶显影机。

上海临港厂区封顶,2024 年产能供给 40-50 亿。目前公司在产产能包括沈阳飞云路厂区和彩云路一期厂区。飞云路厂区主要生产后道和小尺寸设备,产能持续饱满;彩云路一期厂区主要用于前道 Track 和前道物理清洗机生产,目前已经达到满产。2023 年1 月,公司上海临港厂区实现主体结构封顶,将于 2023Q4 竣工并尽快投产。根据公司产能规划,2024 年能够保障40-50 亿元的产能,并将根据签单情况合理布局新一轮扩产计划。

依托技术储备,紧抓技术机遇切入新兴市场。公司在三维封装等工艺已经有多年技术储备和前期应用,正紧抓技术机遇切入新兴 Chiplet 市场。在 Chiplet 技术中,为缩小芯片体积、提高芯片散热性能和传导效率等,晶圆减薄工艺会被大量应用,为了不损伤减薄中以及减薄后晶圆,需要将晶圆片与玻璃基板临时键合并在完成后续工艺后最终解键合。同时在Chiplet 技术路线下,Fan-out、CoWoS 等封装工艺路线要经过单次或多次临时键合及解键合工艺来实现芯粒互联。针对以上半导体工艺应用场景,公司已成功研发临时键合机、解键合机产品,目前临时键合机已进入客户验证阶段。

2. 半导体周期筑底,扩产+先进工艺+国产替代驱动设备景气度延续

2.1 半导体行业周期筑底,设备行业景气度有望恢复向好

半导体设备位于半导体产业链上游。半导体设备是延续“摩尔定律”的瓶颈和关键,涉及电子、机械、化工、材料等学科领域,行业技术门槛高。半导体设备产业链上游为原材料和零部件,下游为 IDM 客户和晶圆厂。

半导体市场规模不断扩大,设备市场随之扩容。据 WSTS 数据,全球半导体市场规模从2015 年的 3,351.68 亿美元增长至 2022 年的 5,740.84 亿美元,CAGR 为7.98%。SEMI 数据显示,2017 年-2022 年,全球半导体设备市场规模从 566 亿美元提升至1,076 亿美元,CAGR为13.71%。受下游需求不振及经济低迷影响,WSTS 预计 2023 年全球半导体市场规模同比下滑10.28%。SEMI 预测 2023 年半导体设备行业市场规模为 874 亿美元,同比下滑约18.8%;预计2024 年全球半导体市场规模有望恢复向好,半导体设备受益景气度上行预计市场规模为1,000亿美元,同比增加 14.4%。

中国大陆是全球半导体设备最大市场。据日本半导体制造装置协会数据,2015-2022年中国大陆半导体设备市场规模从 49.0 亿美元提升至 282.7 亿美元,CAGR 为28.45%。2020年以来中国大陆一直是全球半导体设备第一大市场。以 2022 年中国大陆市场在全球市场占比计算,2023 年和 2024 年中国大陆半导体设备市场规模分别为 229.5 亿美元和262.6 亿美元。

行业景气度短期下滑,资本开支有望随周期筑底再度上行。全球半导体行业资本开支随景气度波动,每 3-5 年为一轮周期。据 Statista 数据,全球半导体行业资本开支从2010年的540亿美元提升至 2022 年的 1,817 亿美元,CAGR 为 10.64%。2023 年受行业景气度影响,预计下滑 19.32%,为 1,466 亿美元。从周期波动角度,预计 2024 年半导体行业景气度上行,资本开支和设备投资额有望回暖向好。

设备投资占比超 70%,前道设备比重较高。新建晶圆厂中半导体设备支出占比通常为70%-80%,厂房约占 20%,制程越先进,设备投资额占比越高。从制造顺序分类来看,半导体设备可分为前道设备(晶圆制造)和后道设备(封装与测试)两大类,据SEMI 数据,2022年全球前道制造设备市场规模占比约为 88%,封测设备市场规模占比约为12%,预计2023年全球前道制造设备市场规模为764.3亿美元,封装和测试设备市场规模分别为45.9/63.9亿美元。

2.2 晶圆扩产提振设备需求,先进封装扩容市场规模

晶圆代工市场规模持续高攀,带动前道设备需求增加。据IC Insights 数据,全球晶圆代工市场规模从 2018 年的 736 亿美元提升至 2022 年的 1,321 亿美元,CAGR 为15.75%,预计2023年市场规模将达 1,400 亿美元,但受行业景气度影响,增速较前几年有所下滑,预计为5.98%。中国晶圆代工市场规模从 2018 年的 391 亿元提升至 2022 年的771 亿元,CAGR为18.50%。在政策支持及供应链国产化浪潮下,预计 2023 年中国晶圆代工市场规模为903 亿元,同比增加 17.12%,高于全球增速水平。

先进封装成为行业趋势,扩容前后道设备市场规模。先进封装凭小型化、薄型化、高效率、多集成等优势和持续降本,成为“后摩尔时代”封测市场的主流。据Yole 数据,全球先进封装预计从 2022 年的 443 亿美元提升至 2028 年的 786 亿美元,CAGR约为10.03%。据Frost&Sullivan 数据,中国先进封装市场规模从 2016 年的 187.7 亿元提升至2022 年的507.5亿元,CAGR 为 18.02%。以 2022 年占比测算,2028 年中国先进封装市场规模约为900亿元。先进封装市场规模持续扩大将带动后道设备和部分前道设备需求量提升。

制造工艺不断革新,提高产线设备投资额。随着先进制程的不断演进,以DRAM、3DNAND和逻辑芯片为代表的 IC 制造工艺不断革新,对设备性能提出更高要求,也带动设备价值量的提升。据东京电子数据,当 DRAM 制程达到 1b(12 nm),3D NAND 层数达到2XX时,新建10 万片晶圆制造月产能的设备投资额均提升到 90 亿美元;而当逻辑芯片工艺提升到2nm时,晶圆制造设备投资额将会达到 210 亿美元。

2.3 海外厂商占据市场主导,国产率低替代空间广阔

全球半导体设备市场以欧日美企业为主导,国产设备任重道远。据东京电子数据,在2022年全球半导体设备 Top 15 厂商中,日本企业占据 7 席,美国企业占据4 席,荷兰厂商占据2席,中国仅有北方华创上榜,且排在第 14 位。

高端设备市场国产化率低,严重依赖进口。以中国电子专用设备工业协会统计国产设备销售收入数据测算,2018 年中国半导体设备国产化率约为 12%,到2021 年国产化率提升至20%,2022 年估测超过 30%。但高端设备国产化率仍处于较低水平,光刻机等高端设备严重依赖进口。目前,国内半导体设备市场份额主要由国外厂商占据,部分国内半导体设备厂商通过多年研发和积累,突破了相关核心技术,但市场份额较小,国产替代空间广阔。

“卡脖子”局面升级,进一步强化国产替代逻辑。2023 年6 月30 日,荷兰宣布将限制多款 DUV 高端型号光刻机设备出货,随即 ASML 回应部分先进型号设备出口受限。目前该管制放缓至年底生效,明年 1 月起,ASML 三款先进浸没式深紫外光刻机(DUV)设备将不会对中国出口。此外,日本政府在 2023 年 7 月 23 日开始施行《外汇及外国贸易法》的修改省令,将尖端半导体领域的 23 个品类追加为出口管制对象,管制主要聚焦于先进工艺的前道设备,在列品类主要包括 3 项清洗设备、11 项薄膜沉积设备、1 项热处理设备、4 项光刻设备、3项刻蚀设备和 1 项测试设备。除美国、韩国等 42 个国家及地区外,向中国等出口时有23个品类需要单独许可证。短期来看,关键环节高端设备出口限制会给国内半导体行业升级和扩产带来阵痛,但长期来看,是对国产替代逻辑的进一步催化。

3. 涂胶显影设备:国产替代利好份额提升,技术突破巩固龙头地位

3.1 光刻工序重要配套设备,全球市场长期由日商垄断

涂胶显影设备与光刻机配套使用。涂胶显影设备(又称Track 或Coater&Developer)包括涂胶机(Spin Coate,又称涂布机、匀胶机)、喷胶机(Spray Coater,适用于不规则表面晶圆的光刻胶涂覆)和显影机(英文简称 Developer),是光刻工序中与光刻机配套使用的涂胶、烘烤及显影设备。通过机械手使晶圆在各系统间传输和处理,从而完成晶圆的光刻胶涂覆、固化、显影、坚膜等工艺过程。

设备性能直接影响光刻工序图形质量。涂胶显影机可用于前道晶圆制造和后道先进封装的光刻工序。在 200mm 及以上的大型生产线上,此类设备一般都与光刻设备联机作业(InLine),组成配套的圆片处理与光刻生产线,与光刻机配合完成精细的光刻工艺流程。作为光刻机的输入(曝光前光刻胶涂覆)和输出(曝光后图形的显影),涂胶/显影机的性能不仅直接影响到细微曝光图案的形成,其显影工艺的图形质量和缺陷控制对后续诸多工艺(诸如蚀刻、离子注入等)中图形转移的结果也有着深刻的影响。

设备工艺按照光刻波长发展路线演进。根据是否与光刻机联机作业,涂胶显影设备可分为两类。1)Offline 设备:独立作业,主要有前道 Barc(抗反射层)涂胶机与PI 涂胶显影机,分别用于前道制造的光刻胶涂覆前和 PI 涂覆环节;2)Inline 设备:与光刻机联机作业,每一台光刻机对应一套涂胶显影设备。根据曝光光源波长不同,Inline 设备按照I-line→KrF→ArF→ArFi(浸没式)→EUV 的工艺发展路线演进。

全球涂胶显影市场规模近 40 亿美元,主要由日商垄断。据Gartner 数据,2022年涂胶显影设备在设备整体市场中约占 4%,市场规模约为 43.04 亿美元。假设该比例维持不变,根据SEMI 预计的全球半导体市场规模测算,2023 年和 2024 年全球涂胶显影设备市场规模分别为34.96 亿美元和 40.00 亿美元。目前全球涂胶显影设备市场主要由日本厂商垄断,东京电子2022年市场占有率为 89%。

前道涂胶显影设备占据 90%以上市场规模。据公司招股说明书转引VLSI 数据,2018年全球前道涂胶显影设备销售额为 23.26 亿美元,后道涂胶显影设备销售额整体较小,2018年仅为 1.08 亿美元,结构占比分别为 96.39%/3.60%。同时 VLSI 预计2023 年前后道涂胶显影设备占比分别为 95.82%/4.18%。由于先进封装在后摩尔时代具有重要技术价值,已被广泛应用于各类芯片制造,假设前后道涂胶显影设备占比约为 90%/10%,则2023 年全球前道Track市场规模约为 874*4%*90%=31.46 亿美元,后道 Track 市场规模约为874*4%*10%=3.50亿美元。

3.2 国内市场空间广阔,国产替代提速助力公司产品放量

2023 年中国涂胶显影市场规模约 18 亿美元。据公司招股说明书转引VLSI 数据,2018年中国大区(含台湾)前道涂胶显影市场规模为 8.96 亿美元,占全球前道Track 市场的38.5%;后道涂胶显影市场规模为 0.61 亿美元,占全球后道 Track 市场的70.11%。基于2018年数值,结合中国大陆半导体设备市场规模在 2019 年后迅速扩张,假设2023 占比分别为45%/80%,则 2023 年中国大区前后道涂胶显影市场规模合计在 17 亿美元左右,前道规模14.16亿美元,后道规模 2.80 亿美元。

公司是国内目前唯一量产前道涂胶显影设备的企业。根据2022 年中国大陆半导体设备销售额 283 亿美元和涂胶显影设备占比估算,2022 年中国大陆涂胶显影市场规模约11.32亿美元。目前公司是国内唯一实现前道涂胶显影设备量产的企业,在后道先进封装和LED芯片制造等环节公司设备也已成为国内厂商主流机型并实现国产替代。2022 年公司光刻工序涂胶显影设备实现营业收入 7.57 亿元,粗略估算涂胶显影设备领域的国产化率在10%以内,未来有极大提升空间。 国产替代加速助力公司涂胶显影产品放量。半导体设备进口不确定性增强利好已实现技术突破领域的国产替代。2022 年,公司前道 Track 快速放量,offline、I-line、KrF 机台等较成熟产品批量销售,并实现市占率的快速提升。同时,公司逐步面向国内知名晶圆厂推广浸没式机台,可在复杂光刻工艺下实现 300 片以上产能,并匹配所有主流光刻机联机量产。目前公司浸没式涂胶显影机下游客户导入进展良好,已陆续获得国内多家知名厂商订单,有望帮助公司进一步打开涂胶显影增量市场空间。

3.3 核心技术不断突破,部分应用领域达到国际先进水平

关键技术持续突破巩固公司龙头地位。公司在涂胶显影设备领域持续研发,生产的前道涂胶显影设备在多项关键技术方面取得突破,成功掌握了超高温度与超高精度烘烤固化技术、自动光学缺陷检测技术等核心技术,可满足更高等级的工艺需求;在WEE 边缘曝光技术、边缘旋涂技术方面也实现了工艺突破,可实现核心腔体小型化并为客户节省光刻胶。此外,公司在NTD 负显影技术方面也取得良好进展,为下一代高端工艺提供更丰富和先进的解决方案。

4. 单片湿法设备:物理赛道确立领先优势,化学清洗打开成长空间

湿法工艺贯穿半导体制造到封测全过程。湿法工艺是通过在液体环境中对半导体材料进行处理的工艺,主要有湿法清洗、化学机械抛光、无应力抛光和电镀等。湿法工艺涉及多个步骤,如清洗、蚀刻、沉积等,全工序占比在半导体制造中达到造到封装测试全过程,良品率的影响因素有 40%以上来源于湿法工艺。常见的半导体湿法设备包括清洗设备、蚀刻设备、去胶设备、化学气相沉积(CVD)设备、化学机械抛光(CMP)设备、溅射设备等。

中国大陆是全球最大湿法设备市场。根据 SEMI2022Q3 预测数据,湿法设备在全球半导体设备市场中占比 6%,中国大陆湿法设备市场在全球湿法市场中占比28%,是全球最大的湿法设备市场。以此比例估算,2023 年全球半导体湿法设备市场规模约为52 亿美元,中国大陆湿法设备市场规模约为 15 亿美元。 目前湿法设备国产化率不足 30%。国内湿法设备市占率前四名分别为DNS、盛美、LAM和 TEL,CR4 为 96%。其中仅盛美上海为国内厂商,以 25%的市占率排名第二;北方华创和芯源微的市占率约在 1%,湿法设备的国产化率低于 30%。

4.1 清洗步骤占比 30%以上工序,国产化进程较快有望持续推进

清洗步骤在芯片制造工序中占比最大。半导体清洗是指针对不同工艺需求对晶圆表面进行无损伤清洗以去除半导体制造过程中的颗粒、自然氧化层、金属污染、有机物、牺牲层、抛光残留物等杂质的工序。当前芯片制造流程在光刻、刻蚀、沉积等重复性工艺后均设置了清洗工序,清洗步骤数量在芯片制造工序步骤中约占 30%以上。且随着制程节点的进步,半导体对杂质含量越来越敏感,清洗设备重要性随之提升。

湿法清洗是业内主流技术路线。根据清洗介质不同,清洗技术可分为湿法清洗和干法清洗。湿法清洗采用特定化学药液和去离子水,对晶圆表面进行清洗,并可同时采用超声波、加热、真空等辅助技术手段。干法清洗不使用化学溶剂,主要包括等离子清洗、超临界气相清洗、束流清洗等技术。目前,湿法清洗是主流技术路线,步骤数量占清洗步骤的90%以上。干法清洗可去除的污染物比较单一,在 28nm 及以下技术节点的逻辑产品和存储产品有应用。

湿法清洗路线中单片清洗设备市场份额最高。湿法清洗工艺路线下,主流清洗设备包括单片清洗设备、槽式清洗设备、组合式清洗设备和批式旋转喷淋清洗设备等,其中单片清洗设备市场份额占比最高。单片清洗是针对单个半导体晶圆在独立的腔体中进行清洗。单片清洗具有极高的工艺环境控制能力与微粒去除能力,可以有效解决晶圆之间的交叉污染问题,提升良品率;但缺点是处理速度较慢、设备产能较低。

全球清洗设备市场由海外龙头主导。根据 Gartner 数据,2021 年全球半导体清洗设备市场规模为 29 亿美元,2024 年预计将达 31.93 亿美元,在全球半导体设备的市场销售额占比约为5-7%。从竞争格局来看,全球半导体清洗设备市场高度集中,主要由海外龙头公司垄断,CR4超过 90%。其中,日本厂商 DNS 占据 50%,TEL 占据 27%,美国厂商LAM和韩国厂商SEMES分别占据 27%和 12%。国内厂商仅有盛美上海以 3%的市占率排名第五。

国内清洗设备市场规模稳步增长。Gartner 数据显示,2022 年中国半导体清洗设备市场规模约为 150 亿元,2017-2022 年 CAGR 达 41%。国内主要清洗设备厂商包括盛美上海、北方华创、至纯科技和芯源微,其中盛美上海为国内半导体清洗设备行业龙头企业,产品线较为丰富,覆盖技术节点最为广泛。

清洗设备国产化率较高但仍有成长空间。根据采招网数据和测算,2021 年国内主流晶圆厂商清洗设备的招标采购国产占比已超过 40%,在主要半导体设备国产化率中排名第三。作为率先开展国产化进程的半导体设备,预计随着未来清洗设备市场规模的持续扩大和国产化进程推进,国产清洗设备厂商的市场份额将会进一步扩大。

4.2 物理清洗市占率较高,切入化学清洗赛道布局新增长点

公司在物理清洗赛道已确立市场领先优势。公司前道物理清洗机自2018 年发布以来,凭借其高产能、高颗粒去除能力、高性价比等优势受到下游客户的广泛认可,目前已应用于中芯国际、上海华力、青岛芯恩、广州粤芯、上海积塔、厦门士兰等一线大厂,已成为国内晶圆厂baseline 产品。2022 年,公司前道物理清洗机实现批量销售近百台套,假设公司单片湿法设备均价相近,则物理清洗收入规模约为 4.32 亿元。以清洗步骤数量估测物理和化学清洗设备大约为 1:9 计算,2022 年中国物理清洗设备市场规模约为 15 亿元,则公司在国内物理清洗领域的市占率接近 30%。考虑全球湿法及清洗设备市场主要由国外厂商占据,公司在物理清洗赛道中已确立较国内其他竞争对手的领先优势。

积极研发布局化学清洗打开数倍成长空间。单片湿法化学清洗较物理清洗应用范围更广。化学清洗可以在分子级别上与污染物发生反应,能够更全面、精确地去除各种类型的污染物,包括有机物、金属残留和离子等。同时,化学清洗的反应可以适应不同材料和结构,具有更高的清洗效率和一致性。此外,随着制程逐渐缩小,单片化学清洗在处理复杂晶圆结构时更具优势,因此在先进制造领域中逐渐成为主流。为切入数倍于物理清洗空间的化学清洗赛道,公司持续研发投入向 RCA 标准清洗和常温硫酸清洗拓展。目前产品研发进展顺利,化学清洗机正在公司内部进行马拉松测试,客户端需求已确认。

4.3 去胶刻蚀下游应用空间不断增长,持续研发满足更高技术需求

公司生产去胶机和刻蚀机主要应用于后道先进封装及 LED 等小尺寸芯片制造。(1)去胶:在光刻工序完成图形转移后,需要将光刻胶完全去除,以避免残留的光刻胶影响后续工艺质量。公司生产的单片式去胶机主要应用于集成电路制造后道先进封装Bumping/OLED等领域,同时可用于 LED 芯片制造中蒸镀工艺后的金属剥离及回收等工艺。(2)刻蚀:湿法刻蚀主要是利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而达到刻蚀目的。公司生产的单片式湿法刻蚀机主要应用于集成电路制造后道先进封装Bumping/MEMS/OLED等领域的刻蚀制程。

先进封装与 LED 等下游市场规模不断提升。全球与中国先进封装市场规模不断扩张利好公司去胶/刻蚀产品应用外,近年来 MEMS/LED 芯片等下游应用行业规模也稳步提升。(1)MEMS:根据 YoleIntelligence 统计数据,2018-2021 年 MEMS 的全球销售量从201.68亿颗增加至 303.59 亿颗,预计 2027 年将达到 487.08 亿颗,2021-2027 年CAGR 达8.20%;MEMS全球市场规模从 99.94 亿美元增加至 135.95 亿美元,预计 2027 年将达到222.53 亿美元,2021-2027年 CAGR 达 8.56%。(2)LED:随着 LED 照明、显示市场需求强劲恢复,LED芯片市场持续回暖,预期 2023 年中国 LED 芯片市场规模达 235 亿元,同比增长1.73%,同时带动LED芯片产值回归,预期 2023 年 LED 芯片产值达 362 亿元,同比增长13.13%。

公司持续研发突破以满足客户更高技术和产能要求。(1)后道先进封装领域:公司突破化学药液管控技术,实现了对强挥发性、强腐蚀性化学药液挥发物的精准管控,达到更高标准的机台耐腐蚀等级和产品工艺效果;新开发激光解键合去胶清洗技术,实现了在同一机台内完成激光解键合-RL 层清洗-TB 胶层清洗等多种工艺,可有效提升客户生产效率。(2)化合物、MEMS、LED 等小尺寸领域:公司开发出更为完善的光学对准协同技术,通过自研机器人和光学AWC对准系统相协同,大幅提升了去胶剥离机的极限产能,可满足更高的产能需求,已达到国际领先水平。


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