2024年芯源微研究报告:国内涂胶显影设备龙头,布局化学清洗和先进封装

一、国内涂胶显影设备龙头,产品打破国外垄断

1.1 深耕涂胶显影设备领域二十载,产品打破国外垄断

芯源微深耕涂胶显影设备领域多年,目前公司涂胶显影设备成功打破国外厂商垄断并填补 国内空白。在后道先进封装和 LED 芯片制造等环节已实现国产替代,前道涂胶显影设备 领域,目前国产化率依然较低,该市场长期被日本厂商垄断,芯源微是国内唯一可以提供 量产型前道涂胶显影机的设备商。

公司产品包括光刻工序涂胶显影设备(涂胶/显影机、喷胶机)和单片式湿法设备(清洗机、 去胶机、湿法刻蚀机),可用于 6 英寸及以下单晶圆处理(如 LED 芯片制造环节)及 8/12 英寸单晶圆处理(如集成电路制造前道晶圆加工及后道先进封装环节)。 涂胶显影设备:公司作为国内唯一可以提供量产型前道涂胶显影机的厂商,经过长期 的技术积累和在客户端的验证及量产应用,目前已完成在前道晶圆加工环节 28nm 及 以上工艺节点的全覆盖,并可持续向更高工艺等级迭代。 单片湿法设备:目前公司产品主要包括去胶机、湿法刻蚀机、清洗机三种。

技术:多项核心技术已达到国际先进水平,持续推进产品迭代升级。通过多年的技术积累 以及承担国家 02 重大专项,公司已经成功掌握包括涂胶显影设备、单片式湿法设备等产 品多项核心技术,并形成了完善的自主知识产权体系,目前公司多项核心技术已达到国际 先进水平。产品迭代方面,公司持续推进产品向更高工艺等级迭代,以浸没式高产能涂胶 显影机为例,2023 年公司在平台架构及内部腔体单元上进行了进一步的优化和完善,全 新的热盘快速降温技术在热盘单元烘烤温度切换过程中实现了降温时间的大幅缩短,提升 了热盘处理效率,整机产能得到了提升;旋涂省胶技术应用了基于大量客户端量产数据模 型下生成的核心函数控制系统,实现了涂胶工艺中的光刻胶旋涂精准控制。

1.2 财务分析:营收稳步增长,高研发投入保障长期发展

收入端:公司 2018-2023 年营收 CAGR 达 52.23%,营业收入快速增长。公司营业收入 由 2018 年的 2.10 亿元增长至 2023 年的 17.17 亿元,CAGR 为 52.23%。随着公司第三 代浸没式高产能涂胶显影设备平台架构 FT300(Ⅲ)等重点产品在客户端的导入,未来公 司营收有望继续呈稳步提升趋势。营收占比方面,公司两大主营业务中光刻工序涂胶显影 设备占比高于单片式湿法设备,其中 2023 年光刻工序涂胶显影设备占比 62.09%,单片 式湿法设备占比 34.95%。24Q1 公司营业收入为 2.44 亿元,同比下滑 15.27%,主要由 于 24Q1 公司整体机台验收计划相对较少,出现季节性波动,其中前道产品收入保持高速 增长,后道先进封装和化合物领域由于 23 年新签订单有所下滑,24Q1 机台验收较少。 利润端:公司的归母净利润由 2018 年的 0.30 亿元增长至 2023 年的 2.51 亿元,CAGR 为 52.41%。24Q1 公司归母净利润为 0.16 亿元,同比下滑 76%,一方面由于收入端季节 性波动,另外公司员工人数增长、股份支付费用增长、增值税退税下降也对利润端产生影 响。

在零部件国产替代推进和规模效应的作用下,公司涂胶显影设备毛利率稳步改善。公司近 年来毛利基本稳定在 40%左右,其中 2021 年毛利率为 38.08%,同比下降原因主要系:1) 公司前道涂胶显影产品占比逐步提升,由于前道涂胶显影设备正在市场开拓阶段,毛利率 水平尚未稳定;2)2021 年供应链存在紧张的情况,原材料成本有所波动。目前公司前道 Track 产品随着机台的不断成熟以及零部件国产替代的良好进展和规模效应的体现,毛利 率水平稳步改善,2023 年公司涂胶显影设备毛利率同比增加 4.19 个百分点;前道清洗产 品整体毛利率水平较为稳定;在后道先进封装和化合物等小尺寸领域,公司将前道机台的 先进设计理念进行移植,该细分领域产品竞争力实现了进一步增强,毛利率水平持续良好。 2023 年公司毛利率为 42.53%,小幅回升。分产品毛利率方面,2023 年公司单片式湿法 设备与光刻工序涂胶显影设备毛利率分别为 46.37%、38.84%。

费用端:公司期间费用控制整体有效,高研发投入保障长期发展。公司期间费用率呈下降 趋势, 2023 年 公 司 销 售 费 用 率 / 管 理 费 用 率 / 研 发 费 用 率 / 财 务 费 用 率 分 别 为 8.27%/10.60%/11.52%/0.39%。研发费用方面,2023 年公司研发费用 1.98 亿元。目前公 司产品持续向更高工艺等级迭代,高研发投入为公司长期发展保驾护航。

在手订单充足,支撑业绩增长。2022 年随着前道设备快速放量,公司全年新签订单 22 亿 元,创下历史新高。2023 年公司全年新签订单与 2022 年基本持平,期末在手订单约为 22 亿元,可以对 2024 年业绩起到较好的支撑作用。新签订单方面,2023 年前道涂胶显 影机保持了良好的增长态势;前道清洗设备签单较为稳健;物理清洗机保持龙头地位,化 学清洗机有序突破,有望成为新的业绩增长点;后道及小尺寸签单受下游市场景气度影响 阶段性承压。

二、涂胶显影设备是光刻工序的关键设备,国产替代前景 广阔

2.1 涂胶显影是光刻工艺的重要环节

光刻工艺是半导体制备过程中关键的步骤之一,涂胶显影是光刻工艺的重要环节。光刻指 利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法,将电路图形传递到单晶表面或介质层上, 形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。典型的光刻工艺主要过程包括 8 个步骤:底膜 准备→涂光刻胶→软烘→对准和曝光→曝光后烘→显影→坚膜→显影检测。其中涂胶指将 光刻胶均匀涂覆到晶圆表面的过程;而显影指将曝光完成的晶圆进行成像的过程,显影后 成像在光阻上的图形被显现出来。

涂胶显影所用的 Track 设备可以分为 offline 与 inline 两类。设备方面,光刻工艺用到的 主要设备有涂胶、曝光和显影 3 种,整个光刻工艺中的涂底、旋转涂胶、软烘、后烘、显 影、硬烘都是在涂胶显影设备中完成。Track 指涂胶/显影机,又称涂布/显影机,是指光刻 工艺过程中与光刻机配套使用的涂胶、显影及烘烤设备。Track 可以分为 offline 与 inline 两类,在早期的集成电路工艺和较低端的半导体工艺中,此类设备往往单独使用(offline), 目前 offline 设备主要包括 Barc 及 PI 设备等。随着集成电路制造工艺自动化程度的不断提 高,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。

设备用量方面,Track 设备通常都与光刻机直接联机,设备数量配比接近 1:1。半导体工 艺制程越先进,所需的设备数量越多,300mm(12 寸)生产线多种设备需求是 200mm(8 寸) 生产线的 2 倍多。光刻设备方面,300mm(12 英寸)月产 5 万片晶圆厂需要 40 台以上 的光刻机,而月产 1 万片的 3 类生产线所需的设备配置数量中,三类产线分别需要光刻机5/8/8 台,涂胶显影机(表中为涂胶机)5/7/5 台,设备数量配比有一定对应关系。

涂胶显影设备难度较大,设备壁垒高。设备难点主要体现在内部结构复杂、工艺验证难度 大、多学科知识集成三方面。

单元数量多、软件调度复杂、集成度高:涂胶显影机大多采用单元模块结构,主要由盒站 单元 CS、盒站机械手臂 CSR、工艺机器人手臂 PSR、涂胶单元 COT、显影单元 DEV、 热烘/冷却 OVEN 单元、对中单元 CA 等部分构成。一台涂胶显影机往往包括 18 个以上功 能模块,以及增粘单元/涂胶单元等 150 多个单元,需要在一小时内完成 9000 余次晶圆传 送,内部机械结构复杂。

工艺验证难度大:涂胶显影设备的验证与曝光机、掩膜版、检测设备、客户检测配方、 图形晶圆等各方面都密不可分。由于验证过程中多个环节需要客户支持,因此设备厂 商需要与客户建立深度合作关系,相关设备导入后客户往往不会轻易更换供应商,验 证周期长、客户黏性大也提高了涂胶显影设备厂商的进入壁垒。

多学科知识集成:涂胶显影设备三大工艺指标为膜厚、良率与产能,高性能 Track 设 备涉及材料应用、液压与气压传动、流体力学、光学等多专业协作与多学科集成。如 传动系统方面,由于配套的光刻工艺时间较短,因此涂胶显影设备需要增加腔体数量 实现产能匹配,进一步提高了机械手传递速度与精度的要求;而涂胶环节需要对膜厚 均匀性进行控制,对流体力学与缺陷控制提出了高要求。

2.2 市场空间:测算2023年中国大陆前道涂胶显影设备市场约为10.15亿美元

晶圆厂复苏迹象越来越明显,资本支出增加为半导体设备厂商带来机遇。产能利用率方面, 根据 TrendForce 2023 年 11 月报告,受消费产品需求持续低迷、工业控制和汽车电子领 域库存调整影响,全球主要晶圆厂 8 英寸晶圆产能利用率持续下降趋势将延续至 24Q1, 随后呈逐步回升趋势;而受库存补充的影响,2024 年全球主要晶圆厂 12 寸产能利用率有 望温和复苏。

受益于景气度复苏影响,晶圆厂资本开支增加,扩产为半导体设备厂商带来良好机遇。全 球方面,根据 SEMI 24 年 1 月报告数据,从 2022 年至 2024 年,全球半导体行业计划开 始运营 82 个新的晶圆厂,其中包括 2023 年的 11 个项目和 2024 年的 42 个项目;预计 2024 年全球半导体每月晶圆(WPM)产能将增长 6.4%,首次突破每月 3000 万片(以 200mm 当量计算)。中国大陆方面,根据 SEMI 24 年 1 月报告数据,预计中国芯片制造 商将在 2024 年新增 18 个项目,2023 年产能同比增长 12%,达到每月 760 万片晶圆,2024 年产能同比增加 13%,达到每月 860 万片晶圆。

设备市场方面,根据 SEMI 数据,预计半导体制造设备将在 2024 年恢复增长,在前端和 后端市场的推动下,2025 年的销售额预计将达到 1240 亿美元的新高。分地区看,预计到 2025 年,中国大陆、中国台湾和韩国仍将是设备支出的前三大目的地,其中 2023 年中国 大陆的设备出货金额将超过创纪录的 300 亿美元。而根据日本半导体协会数据,中国大陆 半导体设备市场规模从 2018 年的 131 亿美元提高到 2022 年的 283 亿美元,占比由 20%提高到 26%。

2021 年涂胶显影设备在前道投资设备占比约为 4%。根据华经产业研究院数据,2021 年 前道制造设备投资占比最重的为刻蚀设备和薄膜沉积设备,分别占比 22%,其次为光刻机, 占比 20%,检测设备占比 11%,清洗设备占比 5%,涂胶显影设备占比 4%,CMP 设备 占比 3%,热处理设备及离子注入机占比 2%,去胶设备占比 1%,其他设备占比 8%。

前道涂胶显影机市场方面,目前芯源微已完成在前道晶圆加工环节 28nm 及以上工艺节点 的全覆盖,28nm 以下工艺技术正在验证中。综合以上数据,我们测算了中国大陆前道涂 胶显影设备市场空间。测算思路:中国大陆前道涂胶显影设备市场规模=全球前道半导体 设备市场规模 X 中国大陆前道半导体设备市场占比 X 涂胶显影设备在前道投资设备占比。 全球前道半导体设备市场规模:根据 SEMI 数据,2020-2025F 全球前道半导体设备 市场规模分别为 612/875/941/905.9/931.6/1097.6 亿美元。 中国大陆前道半导体设备市场占比:根据日本半导体协会数据,2020-2022 年中国大陆半导体设备市场规模占比分别为 26%/29%/26%,由于中国大陆产能扩张速度高于 全球增速,因此我们假设 2023-2025F 中国大陆半导体设备市场规模占比为 28%/29%/30%。 涂胶显影设备在前道投资设备占比:根据华经产业研究院数据,2021 年涂胶显影设 备在前道投资设备占比约为 4%,通常各类半导体设备在产线中的投资占比相对稳定, 我们假设 2020-2025F 涂胶显影设备在前道投资设备占比均为 4%。 28nm 及以上涂胶显影设备占比:目前芯源微已完成在前道晶圆加工环节 28nm 及以 上工艺节点的全覆盖,28nm 以下工艺技术正在验证中。根据芯源微招股说明书数据, 预计 2020-2023 年国内市场 28nm 及以上工艺节点占比均为 90%,假设该比例保持 稳定,我们假设 2020-2025F 中国大陆 28nm 及以上工艺节点占比均为 90%。 根据测算,2023 年中国大陆前道涂胶显影设备市场规模为 10.15 亿美元,预计 2025 年 增长到 13.17 亿美元。

后道涂胶显影设备方面,根据华经产业研究院数据,全球后道涂胶显影设备销售额相比前 道整体较小,预计将由 2018 年的 0.87 亿美元增长至 2023 年的 1.08 亿美元。

2.3 竞争格局:日系厂商垄断涂胶显影市场,国产替代需求迫切

涂胶显影设备的市场参与者主要包括日本东京电子(TEL)、日本迪恩士(DNS)、德国苏 斯微(SUSS)、中国台湾亿力鑫(ELS)、韩国 CND、中国大陆芯源微与盛美半导体等。

前道涂胶显影设备主要被日本东京电子(TEL)所垄断。前道涂胶显影设备的市场和工艺 技术长期以来均被国外厂商如日本东京电子(TEL)所垄断,特别是 28nm 及以下节点的 ArFi 浸没式涂胶显影设备,我国目前完全尚未掌握此项技术。根据日本东京电子官网数据, 2023 年 TEL 涂胶显影设备(Coater/Developer)在全球的市占率达 90%;而根据中商情 报网数据,中国涂胶显影设备市场份额中 TEL 占比达 91%,日本迪恩士(Screen)占比 5%,芯源微占比 4%。

东京电子(TEL)涂胶显影设备营收占比在 20-30%,FY23-24 中国大陆营收占比分别为 24%、44%。分业务看,东京电子主要产品包括涂胶显影设备(Coater/Developer)、热 处理成膜设备、干法刻蚀设备、CVD、湿法清洗设备及测试设备等,其中 FY22-FY24 公 司涂胶显影设备营收占比分别为 23%/26%/30%。分地区营收方面,根据 TEL 官网数据, FY23 与 FY24 公司在中国大陆营收占比分别为 24%与 44%。按照 1 日元=0.046 人民币 计算,由于 FY23Y 与 FY24 中国大陆是 TEL 第一大收入来源,对 TEL 营收结构影响显著, 中国大陆的营收结构与其总营收结构具有相似性,我们假设 TEL 涂胶显影设备销售额中 来自中国大陆收入的比例与其中国大陆收入占营收总额的比例一致,则测算 TEL FY23、 FY24 在中国大陆的涂胶显影设备销售额分别是 49、83 亿元。

与国际巨头相比,目前芯源微在前道领域涂胶显影设备与 TEL 仍存在差距,但 28nm 及 以上领域公司已完成全覆盖,并持续向更高节点迭代。前道涂胶显影设备方面,公司与国 际龙头日本东京电子仍有一定差距。(1)成熟制程领域近年来公司持续取得突破,其中 22Q4 公司前道涂胶显影机 ArFi 机台的推出,标志着公司前道涂胶显影设备已完成在晶圆 加工环节 28nm 及以上工艺节点全覆盖,并可持续向更高工艺等级迭代,不断缩小与国外 竞品差距。(2)对于 28nm 以下工艺,目前公司相关技术正在验证中。(3)在 EUV 领域, 根据 TEL 官网数据,2022 年 TEL 在 EUV 领域涂胶显影设备市占率达 100%,公司目前 与国际巨头仍存在差距。

后道与 LED 芯片制造领域涂胶显影设备方面,芯源微设备与国外主流产品在技术水平上 较为接近。根据芯源微招股说明书,公司后道领域涂胶显影设备与德国苏斯微技术水平较 为接近,LED 领域涂胶显影设备与中国台湾亿力鑫、韩国 CND 等技术水平均较为接近, 在胶膜涂敷均匀度、显影精细度等设备关键参数上也与国际知名企业持平。

日本半导体出口管制政策发布,涂胶显影设备国产替代有望加速。2023 年以来,日本、 荷兰先后发布对管制新规或外贸法令,对 EUV 涂胶显影设备等在内的半导体设备增加出 口许可令规定,半导体逆全球化趋势逐渐显露,供应链自主可控重要性日益突出。2023 年 3 月 31 日日本经济产业省提出了计划“新增 23 类禁止出口的尖端半导体生产设备”的 政令,并于 7 月份正式实施。此次出口管制主要涉及 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 项蚀刻设备、1 项测试设备,其中就包括“一种被用于 EUV 抗蚀剂(光刻胶)的涂敷、成膜、加热或显影的装置”。出口管制政策的出台有望加 速涂胶显影等相关设备的国产替代。

公司涂胶显影设备产品矩阵持续丰富,有望充分受益国产替代。公司深耕涂胶显影设备多 年,产品矩阵持续丰富。以前道涂胶显影设备为例,公司 2016 年推出 90nm 应用涂胶显 影机后,产品随着关键技术突破持续迭代,在涂层数、腔体与工序覆盖度方面均实现了升 级。2022 年公司推出的独立研发的第三代浸没式高产能涂胶显影机,全面覆盖 offline Barc、 KrF、ArF、浸没式等国内 28nm 及以上所有光刻工艺节点,标志着公司实现了国内 28nm 以上所有工艺节点全覆盖。公司作为国内涂胶显影领域龙头与唯一可以提供量产型前道涂 胶显影机的设备商,有望充分受益涂胶显影设备领域国产替代。

公司光刻工序涂胶显影设备销售稳步提升。销售额方面,公司光刻工序涂胶显影设备销售 额由 2018 年的 1.29 亿元增长至 2023 年的 10.66 亿元,CAGR 为 52.60%;销量方面, 2018-2023 年公司光刻工序涂胶显影设备销售量呈稳步提升趋势,2023 年相关设备销售 量 225 台,同比增长 8%,相比 2018 年的 59 台增长 281%。

公司设备所涉及的主要零部件包括机械手、离心电机(中空轴电机)、高精热盘、胶泵及 控制器、喷嘴等。我们统计了公司公告的 2021 年 27 项重大采购合同,合同金额总计为 2.97 亿元,其中 ROBOT(机械手)、LOADPORT(晶圆装载港)、HOTPLATE(热盘) 三类零部件合同金额占比分别为 31.12%、21.02%、15.61%,位居前三;供应商方面, 公司过去以机械手为代表的部分核心零部件大部分采购自日本供应商,如尼得科、RORZE、 东京计装、SMC、CKD 株式会社等。

公司零部件国产化加速,关键零部件的国产替代保障供应链安全。目前公司持续对前道涂 胶显影机的核心零部件进行自主或联合研发,其中高速机械手和高精度热盘等多种核心零 部件已实现国产替代。以机械手为例,目前公司高产能设备架构及机械手优化调度技术已 达到国际先进水平,在 FT(III)300 前道 Track 中采用双向高精机械手实现了自主 IP 的双 工对称架构。供应商方面,2022 年 8 月公司全资子公司 Kingsemi Kyoto 株式会社在日本 京都正式设立,子公司的设立有助于公司深入对接日本在泛半导体领域的高端产业及研发 资源,增强公司在设备及关键零部件领域的技术实力;同时还可借助境外丰富的供应链资 源,寻找更为可靠、更具性价比的原材料采买渠道,降低产品生产成本,增强产品整体竞 争力。

三、布局化学清洗、临时键合及解键合等领域,打开成长 空间

3.1 单片式湿法设备市场集中度较高,公司已成为国内前道物理清洗设备龙头

湿法设备可分为槽式湿法设备与单片式湿法设备,其中芯源微单片式湿法设备主要由清洗 机、去胶机和湿法刻蚀机构成。

清洗设备:清洗机是将晶圆表面上产生的颗粒、有机物、自然氧化层、金属杂质等污 染物去除,以获得所需洁净表面的工艺设备。从工艺应用上来说,清洗机目前已广泛 应用于集成电路制造工艺中的成膜前/成膜后清洗、等离子刻蚀后清洗、离子注入后 清洗、化学机械抛光后的清洗和金属沉积后清洗等各个环节。

目前半导体清洗技术主要分为物理清洗和化学清洗两种工艺路线。化学清洗又称湿法 清洗,是指采用特定的化学药液和去离子水对晶圆表面进行无损伤清洗,可同时采用 超声波、加热、真空等辅助技术手段;物理清洗又称干法清洗,是指不使用化学溶剂 的清洗技术,主要包括等离子清洗、超临界气相清洗、束流清洗等技术。目前晶圆制 造产线上通常以湿法清洗为主,少量特定步骤采用湿法和干法清洗相结合的方式互补 所短,根据盛美上海招股书数据,湿法清洗占芯片制造清洗步骤数量的 90%以上。 设备方面,在湿法清洗工艺路线下,目前主流的清洗设备主要包括单片清洗设备、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。以日本 DNS 为例,目前其销售的清洗设备中单片清洗设备比例已经达 到了 65%。

去胶机:湿法去胶设备主要用于圆片刻蚀后其表面作为阻挡层的光刻胶的去除,按工 作方式可分为单片处理机台和槽式处理机台两类。随着圆片尺寸的逐渐增大,集成电 路生产中越来越多地采用单片湿法去胶设备。常见的单片去胶处理方法有常压去胶液 冲洗方法和高压去胶液冲洗方法。

2022 年湿法设备在半导体设备占比 6%,据此测算 2025 年中国大陆半导体湿法设备市场 规模约为 20.85 亿美元。根据 SEMI 数据,2022 年全球半导体湿法设备市场规模为 54 亿 美元,占比 6%。我们假设 2020-2025 年湿法设备占比均为 6%,结合 SEMI 全球半导体 市 场 规 模 数 据 , 测 算 出 2020-2025 年 全 球 湿 法 设 备 市 场 规 模 分 别 为 42.64/61.50/64.44/60.54 /63.19/74.48 亿美元。中国大陆方面,根据 SEMI 数据,2022 年中国大陆湿法设备市场规模占比 28%,我们假设 2020-2025 年中国大陆湿法设备占比 均为 28%,测算出 2025 年中国大陆半导体湿法设备市场规模约为 20.85 亿美元。

清洗设备市场方面,2024 年全球清洗设备市场规模有望达到 38.67 亿美元,其中湿法设 备占比 90%。根据 Gartner 数据,预计 2024 年全球半导体设备清洗市场规模有望达到 38.67 亿美元。而根据 SEMI,在整个半导体制程当中清洗设备的价值占比约为 5.5%,其 中湿法清洗(化学清洗)设备占比约 90%。据此可以测算 2024 年全球半导体化学清洗设 备市场规模 34.80 亿美元。

先进制程清洗工艺步骤不断增加,有望推动清洗设备市场持续增长。清洗工艺是芯片制造 过程中占比最高的工序,约占所有芯片制造工序的 33%。随着超大规模集成电路的发展, 芯片工艺节点进入 28nm、14nm 甚至更先进的节点,先进节点的芯片制造对沾污的敏感 度更高,导致清洗工艺步骤不断增加。根据《半导体制造中的湿法清洗技术》数据,90nm 的芯片清洗工艺约 90 道,到了 20nm 芯片的清洗工艺达到了 215 道。随着芯片制造进入 14nm、10nm 甚至更高节点,清洗工艺的道数仍然要不断增加,有望推动清洗设备市场持 续增长。

竞争格局方面,半导体湿法设备集中度较高。根据盛美上海援引 SEMI 数据,2022 年国 内前三大湿法设备供应商分别为 DNS、盛美上海与 Lam,CR3 占比达 89%;芯源微在国 内市场份额为 1%。清洗设备方面,DNS 占据了全球 50%的市场份额,中国大陆半导体 清洗设备企业发展较快,但国产化率仍然不高。目前中国大陆的清洗设备领域主要有盛美 半导体、北方华创、芯源微、至纯科技等厂商,其中盛美半导体主要产品为集成电路领域 的单片清洗设备,北方华创收购美国半导体设备生产商 Akrion Systems LLC 之后主要产 品为单片及槽式清洗设备;至纯科技具备生产 8-12 英寸高阶单晶圆湿法清洗设备和槽式 湿法清洗设备的相关技术;芯源微目前产品主要应用于集成电路制造领域的单片式刷洗领 域。

公司的单片式湿法设备主要包括清洗机、去胶机、湿法刻蚀机等。清洗设备方面,公司目 前已经成为国内前道物理清洗设备龙头,2018 年发布前道物理清洗机凭借其高产能、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,产品发布后迅速打破国外垄断。 公司产品已广泛应用于中芯国际、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,国内市占率稳步上升并已成为国内晶圆厂 baseline 产品。此外公司积极布局 化学清洗领域,根据公司公告,公司化学清洗机已于 2023 年第四季度获得国内知名客户 验证性订单,未来有望逐步放量。

3.2 临时键合及解键合设备获国内多家客户订单导入

临时键合与解键合(TBDB)主要用以解决超薄晶圆的取放问题。为满足 TSV 和三维堆 叠型 3D 集成制造需求,半导体制造过程中减薄后晶圆厚度越来越薄,达到 100μm 以下。 超薄器件晶圆机械强度降低,容易翘曲和起伏,易造成器件性能降低、产品均一性变差, 生产过程中碎片率增加。而临时键合技术是为了降低超薄晶圆在处理中的风险,在减薄之 前将其键合到载片表面,为其提供机械支撑(不提供电学连接)的工艺技术。在完成机械支撑之后,还需进行解键合工艺。目前临时键合与解键合的方法主要包括机械剥离法、湿 化学浸泡法、热滑移法和激光解键合法。

2026 年全球临时键合与解键合设备市场空间有望达到 1.6 亿美元。根据 Yole 数据,全球 临时键合与解键合设备(Temporary bonding & Debonding)市场空间有望由 2020 年的 1.06 亿美元增长至 2026 年的 1.6 亿美元,CAGR 约为 7%。

当前临时键合设备主要依赖进口,芯源微设备已经实现在国内多家客户订单导入。全球薄 晶圆临时键合设备国际市场上的主要生产商包括 EV Group, SUSS MicroTec, TEL, SMEE 等。公司自主研发的全自动临时键合及解键合机,可应用于 InFO、CoWoS、HBM 等 2.5D、 3D技术路线产品,兼容国内外主流胶材工艺,能够适配60微米及以上超大膜厚涂胶需求, 可实现高对准精度、高真空度环境、高温高压力键合工艺,键合后产品 TTV 及翘曲度表现优异,对应开发的机械、激光解键合技术,可覆盖不同客户产品及工艺需求。2021 年 公司获得国内重要存储客户支持,开始系统性研发临时键合、解键合设备,目前公司临时 键合机、解键合机整体技术已达到国际先进水平,陆续获得国内多家头部客户订单,进入 小批量销售阶段,未来有望成为新的业绩增长点。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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