2023年芯源微研究报告 单片湿法设备稳步上升

  • 来源:华西证券
  • 发布时间:2023/06/07
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芯源微(688037)研究报告:涂胶显影突破垄断,尽享充裕市场空间.pdf

芯源微(688037)研究报告:涂胶显影突破垄断,尽享充裕市场空间。芯源微2022年营收增长67.12%,三年复合增长率约为87.3%,我们认为公司作为国内涂胶显影设备和单片式湿法设备头部企业,将在半导体设备国产化的趋势下快速发展。涂胶显影设备国内厂商独家,突破日系厂商垄断根据中商产业研究院,当前中国大陆涂胶显影市场日本厂商TEL、DNS占据了超过95%市场,芯源微是国内唯一上榜的企业。根据公司年报,2022年公司前道涂胶显影机签单实现了快速放量,其中offline、I-line、KrF机台均实现批量销售,完成晶圆加工环节28nm及以上工艺节点全覆盖。随着公司产品的不断成熟,同时叠加国际贸易的...

1.芯源微:前道 Track 突围者,芯源微高速发展

沈阳芯源微电子设备股份有限公司(证券简称“芯源微”)成立于 2002 年,是 由中科院沈阳自动化研究所发起创建的国家高新技术企业,专业从事半导体生产设备 的研发、生产、销售与服务,致力于为客户提供半导体装备与工艺整体解决方案。

上市三年芯源微增长迅速。根据芯源微 2022 年年报,公司从 2019 年上市时的 年收入 2.1 亿元,成长到 2022 年的 13.8 亿元,年复合增长率达到了 87.3%。2022 年, 公司实现营业收入 13.85 亿元,同比增长 67.12%;归属于上市公司股东的净利润 2 亿元,同比增长 158.77%,经营性净现金流 1.93 亿元,同比大幅由负转正。2022 年 公司营业收入继续保持高速增长,同时盈利能力持续提升,现金流回款情况良好。公 司全年新签订单约 22 亿元,再创历史新高,其中前道产品实现了快速放量。

芯源微持续保持营收的高速增长,近三年营收增速均超 50%,我们认为基于公司 产品不断迭代更新,营收有望保持高速增长态势。根据公司年报,2022 年营业收入 同比增长 67.12%,主要原因是半导体行业景气度持续向好,同时公司产品竞争力不 断增强,新签订单同比大幅增长,收入规模持续增长。随着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。前道涂胶显影机已陆续开始放量, 将迎来批量订单的增长拐点。公司生产的前道物理清洗机设备较为成熟,已成为国内 晶圆厂 baseline 产品,在高产能清洗架构、颗粒去除能力等指标上实现了进一步的 提升,产品竞争力不断增强,国内市占率稳步提升。公司在集成电路制造后道先进封 装、化合物等小尺寸领域深耕多年,凭借持续的技术创新、高性价的产品及优质的售 后服务,持续巩固国内领先地位。新产品化学清洗机的研发测试正在进行中,届时化 学清洗机将成为芯源微新的增长点。

研发投入持续增加,研发人员大幅扩充,技术优势进一步加强。公司持续加大 自主研发力度,不断对产品进行技术完善和革新,实现了在整机产品、核心单元技术、 核心零部件等多方面的实质性突破,公司全年研发支出 15,213.56 万元,同比增长 64.47%,其中研发人员薪酬合计 6274.66 万元,同比增长 52.5%。截至 2022 年底, 公司研发人员数量达到 295 人,较 2021 年底增加了 78 人,其中硕士及以上学历人数 占比达到 47.5%;同时 40 岁以下研发人员 278 人,占比达到 94%。研发团队实力进一 步加强,为公司持续加强研发投入提供了高质量人才保障。

1.1.持续投入研发,核心零部件加速国产化

芯源微高度重视新技术、新产品和新工艺的研发工作。根据公司年报显示, 2022 年公司研发支出 15,213.56 万元,占营业收入的 10.99%。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。截至 2022 年 12 月 31 日,公 司共获得专利授权 245 项,其中发明专利 171 项(中国大陆地区发明专利 153 项,中 国台湾地区发明专利 16 项,美国发明专利 2 项),实用新型专利 45 项,外观设计专 利 29 项;拥有软件著作权 60 项。

公司持续投入研发,在前道涂胶显影设备、高端封装涂胶显影设备、单片式湿 法设备以及核心零部件技术研发在多项关键技术方面取得突破。在前道涂胶显影设 备领域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;在前道物理清洗领域,公司新一代高产能物理清 洗机可搭载 12 个工艺腔体,通过优化晶圆传送系统大幅提升了设备产能,第二代清 洗喷嘴在实现更高等级颗粒去除能力的同时可降低氮气消耗并减少结构冲击;在后道 先进封装领域,化学药品精确供给及回收等技术已达到国际先进水平;在化合物、 MEMS、LED 芯片制造等领域,高产能架构等技术已达到国际先进水平。公司在研项目 预计总投资规模超四亿元,其中 2022 年投入金额已逾 1.5 亿元。

1.2.日本出口管制政策落地,芯源微有望重点获益

2023 年 5 月 23 日,日本经济产业省正式公布了《外汇法》的法令修正案,将尖 端半导体制造设备等 23 个品类列入出口管理限制对象名单,并将于 7 月 23 日正式施 行。根据参考消息的报道,虽然修正后并未把中国等特定国家和地区指定为限制对象, 但追加的 23 个品类除了向友好国等 42 个国家和地区出口外,均需要单独得到批准。 此前美国已严格限制对中国出口尖端半导体制造设备,此次日本半导体设备出口管制 政策落地表明日本将与美国保持步调一致。 据芯智讯统计,被新增列入出口管制设备品类包括: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 项蚀刻设备、1 项测试设备,其中就包 括芯源微的主要产品光刻工序涂胶显影设备。据芯智讯的信息显示,此次出口限制 的光刻设备主要是 45nm 以下工艺制程的光刻机,以及用于 EUV 光刻机的涂胶显影设 备。 目前国内涂胶显影设备市场仍然被日本东京电子高度垄断。根据中商产业研究院 估算,2022 年,东京电子 TEL 在中国大陆的市占率高达 91%,其次为 DNS,占比接近 5%。日本企业涂胶显影设备大陆市场占比高达 96%,而涂胶显影设备国产厂商市场占 比仅有 4%,其均为芯源微产品。

在国内涂胶显影设备厂商中,芯源微优势明显。根据公司年报,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。2022 年,公司光刻工序涂胶显影设 备营业收入达到 7.57 亿元,占年营业总收入的一半以上。同年芯源微首台浸没式高 产能涂胶显影机业已实现验收,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,并持续向更高工艺等级迭代。 我们认为,日本半导体设备限令有望助力芯源微加快发展。尽管此次日本出口 管制政策仅针对用于 EUV 光刻机的涂胶显影设备,但是随着国际贸易的不确定性增强, 无法排除进一步限制设备出口的可能性。我们认为在成熟制程工艺领域,芯源微凭借 更具性价比的设备,已有一定实力与日本厂家竞争,逐步打破垄断、抢占市场份额, 在禁令之下,更多的下游客户会更加重视国产设备,利于芯源微继续加快发展。

1.3.在手订单充足,产能与需求叠加增长

根据芯源微近三年年报显示,公司合同负债较前两年大幅度增加。从 2020 年底 的 1.32 亿元增长至 2021 年底的 3.52 亿元,到 2022 年底,芯源微已有约 5.84 亿元 合同负债,在公司产能近乎维持满产情况下,合同负债大幅增加表明公司在手订单量 充足。根据公司公告,2022 年芯源微新签订单 22 亿元,下游需求不断增加,建设新 厂、扩充产能势在必行。

下游主要客户扩产意愿不减,半导体设备需求旺盛,芯源微持续受益。其中除 了存储逻辑的客户,我们认为后道封装客户的订单也是值得关注的部分。 在未来重点的技术如 Chiplet 等,芯源微也已有布局键合等技术。根据芯源微年 报,在后道先进封装领域,公司作为行业龙头持续提升机台各项技术指标,全新的 BHP 盘体平衡压技术可应用于 Chiplet 等新兴先进封装领域,在更高工艺等级下实现 了产品良率的提升;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,达到了更高标准的机台耐腐蚀等级和产品工艺效果;新开发的激光解键 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。2022 年,公司在多项工艺能力上达到了更高水 平,力争为客户提供更具价值的产品解决方案,同时积极定义下一代产品。 芯源微已与封测客户建立紧密联系。根据芯源微年报,2022 年,公司后道先进 封装领域用涂胶显影设备、单片式湿法设备实现批量销售超百台套,近年来已作为主 流机型批量应用于台积电、长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技、中芯绍兴、 中芯宁波等国内一线大厂,已经成为客户端的主力量产设备。2022 年,公司加深与 盛合晶微、长电绍兴、上海易卜等国内新兴封装势力的合作关系,成功批量导入各类 设备。公司在后道先进封装及化合物等小尺寸领域,公司作为行业龙头持续提升机台 各项技术指标,巩固市场领先优势。基于公司在三维封装工艺已有多年的技术储备和 前期应用,将快速切入到新兴的 Chiplet 大市场。

根据长电科技官网信息显示,长电科技为全球第三、中国大陆第一的芯片成品制 造企业。据无锡日报报道,2022 年 7 月 29 日,长电微电子晶圆级微系统集成高端制 造项目开工。项目总投资 100 亿元,是我国集成电路封测和芯片成品制造行业生产技 术水平最高、单体投资规模最大的大型智能制造项目。长电微电子晶圆级微系统集成 高端制造项目一期建成后,可达年产 60 亿颗高端先进封装芯片的生产能力。产品将 集中在高密度晶圆级技术和高密度倒装技术相结合的微系统集成应用,支持 5G、人 工智能、物联网、汽车电子等终端应用,代表着全球封测行业未来的主要发展方向。 根据长电科技公告,项目预计两年左右时间完工,而长电科技 2023 年计划资本支出 65 亿。 我们认为,该项目有望于 24-25 年完工,对设备需求量较大,一般都会提前进 行采购。芯源微作为国内涂胶显影设备龙头,后道先进封装领域用涂胶显影设备、 单片式湿法设备近年来已作为主流机型批量应用于长电科技,后者的扩产有望加深双 方合作,进一步导入各类设备。

封测领域另一家厂商华天科技也在积极扩产,根据华天科技公告,同意全资子公 司华天科技(江苏)有限公司投资 28.58 亿元进行“高密度高可靠性先进封测研发及 产业化”项目的建设。新建厂房及配套设施约 17 万 m 2,购置主要生产工艺设备仪器 476 台(套)。项目建成投产后形成 Bumping 84 万片、WLCSP 48 万片、超高密度扇 出 UHDFO 2.6 万片的晶圆级集成电路年封测能力。 我们认为,下游厂商持续扩产有利于芯源微获得持续批量订单,外加在手订单 充足,公司产线能够继续维持满产状态。 根据公司投关活动记录表显示,目前芯源微共有三大厂区,包括沈阳飞云路厂区、 彩云路厂区以及上海临港厂区。其中飞云路厂区、彩云路厂区均已投入生产,基本达 到了满产状态,上海临港厂区正在加快建设当中。 2022 年,芯源微上海厂区在临港新片区重装备产业区全面开工,园区占地 45 亩、 规划总建筑面积约 5.4 万平方米。上海芯源微力求打造更高技术节点半导体设备,主 要开展 28nm 及以下高端工艺技术节点的集成电路光刻工艺涂胶显影设备、化学清洗 设备及其核心零部件研发及产业化,建成后将加速高端半导体设备国产替代进程。根 据公司公告显示,2023 年初,芯源微上海临港研发及产业化项目主体结构已经顺利 封顶。根据公司官网显示,上海临港厂区将于 2023 年第四季度竣工。

根据公司投关活动记录表,公司在 2024 年能够保障 40-50 亿元的产能。公司现 有的产能储备较为充沛,未来也将根据签单情况合理布局新一轮扩产计划。 我们认为,届时公司产能将大幅提高,外加下游厂商设备需求量旺盛,在手订 单及新签订单将实现快速放量,营业收入有望同步放量增长。

2.涂胶显影引领增长,单片湿法设备稳步上升

公司主要为下游集成电路、LED 芯片等半导体产品制造企业提供光刻工序涂胶 显影设备或单片式湿法设备等产品。公司主要从事半导体专用设备的研发、生产和 销售,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 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)及 6 英寸及以下单晶圆处理(如化合物、MEMS、 LED 芯片制造等环节)。

半导体被称为制造业皇冠上的明珠,半导体产业是信息技术产业的核心,是支撑 经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业,其技术水平和发展规 模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。作为“工业粮食”, 半导体芯片被广泛地应用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子、物联网等产 业,是绝大多数电子设备的核心组成部分。 从全球半导体设备行业来看,随着下游电子、汽车、通信等行业需求的稳步增 长,以及物联网、AI、云计算及大数据等新兴领域的快速发展,集成电路产业面临 着新型芯片带来的产能扩张需求,为半导体设备行业带来广阔的市场空间。根据 SEMI 数据,半导体制造设备全球总销售额在 2022 年创下 1085 亿美元的新高,连续 三年创纪录,较 2021 创下的 1025 亿美元行业纪录增长 5.9%。预计 2023 年全球半导 体制造设备市场总额将收缩至 912 亿美元,2024 年将在前道和后道市场的推动下反 弹。2022 年全球晶圆厂前道设备领域投资达到 948 亿美元的新行业纪录,同比增长 8.3%。SEMI 预计,2023 年受全球半导体库存调整等因素影响,晶圆厂前道设备投资 将收缩 16.8%至 760 亿美元,并将在汽车和计算领域以及一系列新兴应用驱动下在 2024 年反弹 17.2%至 920 亿美元。在后道封装设备领域,2022 年全球市场规模达到 61.1 亿美元。SEMI 预计,2023 年后道设备销售额将降低至 52.9 亿美元,2024 年复 苏至 65.7 亿美元。

从我国半导体设备行业来看,集成电路产业国际产能不断向我国大陆地区转移。 据 SEMI 统计,2016-2021 年,我国大陆的半导体设备市场规模从 64.60 亿美元增长 至 296 亿美元,年均复合增长率超过 35%,远高于全球市场增速。中国大陆占全球半 导体设备的比例从 2015 年的 13.41%上升到 2021 年的 28.86%。2022 年下半年受多重 因素交叠影响,国内晶圆厂扩产增速进入放缓阶段。2022 年,中国大陆半导体设备 销售额为 282.7 亿美元,同比下降 4.6%。中国大陆连续三年保持全球半导体设备的 第一大市场。

半导体设备国产化率持续快速提升。根据芯谋研究数据显示,2022 年国产半导 体设备销售额约 43 亿美元左右,国产化率首次突破 10%,达到 12%。预计 2023 年国 产半导体设备销售额将达到 62 亿美元,国产化率上升至 16%。 近来来在国家科技重大专项和集成电路产业投资基金的支持下,我国半导体产业 链不断完善,特别是国内半导体设备制造业技术水平不断提高。未来半导体的国产化 势必向着设备国产化方向传导,国产设备进口替代趋势将越趋明显,国产替代空间巨 大。此外随着我国半导体产业发展阶段逐步走向成熟,很多半导体厂商开始考虑在设 备上节约成本,此时,采用产品性价比高、能满足特定类型产品个性化需求并能够提 供及时、快速售后服务的国产半导体设备已成为各大半导体厂商的重要选择。

2.1.涂胶显影国内唯一,持续迭代突破垄断

根据芯源微年报信息,光刻工序涂胶显影设备系集成电路制造过程中不可或缺 的关键处理设备,主要与芯片生产线上最庞大、最精密复杂、难度最大、价格最昂 贵的设备——光刻机配合进行作业,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。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。 我们认为涂胶显影设备需要与光刻工序紧密配合,在研发与产线不断配合下完 善产品,芯源微作为国内领先的供应商,通过研发调试与客户配合所形成的技术经 验将形成一定的竞争壁垒,在未来的国产化替代中有望持续保持龙头地位。 在半导体制造过程中,光刻工序是集成电路的核心工序,其将掩膜版上的电路图 形转移到硅片,八个环节分别为脱水烘烤、旋转涂胶、软烘、曝光、曝光后烘烤、显 影、坚膜烘烤、显影检查。

根据《55nm 工艺中涂胶显影机造成的缺陷及解决方案的研究》的研究显示,涂 胶显影机负责光刻工艺除曝光以外所有的工艺步骤,其包含 60-70 个工艺单元,正 因为如此,在涂胶显影机内发生的缺陷,相较光刻机更难锁定具体的工艺单元,整个 分析的过程就需要更多的时间以及相关经验的累积。 涂胶显影设备由四部分构成,第一部分为晶圆的工作站,该部分装着晶圆盒,依 靠机械手臂进行传送至后续的第二部分,也就是涂胶显影机的主体部分-工艺处理部 分。主要的工艺单元都安装在工艺处理部分如增粘模块、冷热板、涂胶单元、显影单 元等。接着也是依靠机械手臂将晶圆传送至第三部分(为浸没式光刻的配套单元),其中包括晶圆的冲洗及背清洗单元等,第四部分是与光刻机进行连接的模块,包括储 存晶圆的缓冲盒、与光刻机交换晶圆的接口等。

根据《55nm 工艺中涂胶显影机造成的缺陷及解决方案的研究》的研究显示,在 处于 55 nm 量产阶段的工厂中,约 80%的缺陷是由于设备的原因造成的。涂胶显影 机所造成的三种典型缺陷:刮伤缺陷、线性缺陷、边缘缺陷。(1)刮伤缺陷是由于 易变形部件在工作中变形导致组件之间的刮擦引起的。(2)线性缺陷通过实验,确 认是由于防反射层涂胶机工作中掉落颗粒经过后续的旋转成膜而造成的。(3)边缘 缺陷是由于在显影过程中有液体掉落在硅片表面而造成的。 我们认为涂胶显影设备实际上需要兼顾多个环节的精细要求,并且温度、速度、 精度的差异也直接影响到涂胶显影设备的性能表现,对指标的要求相关高。同时因为 需要配合产线使用,所积累的经验也是非重要,因此还是存在相当高的壁垒,芯源微 作为国内领头羊兼突围者,充分展现了其在涂胶显影领域的技术实力。

中国半导体需求增大,带动涂胶显影设备市场规模增长。根据华经产业研究院 统计,2020 年中国前道和后道涂胶摄影设备市场规模分别为 7.55 亿美元、0.59 亿美 元,全球份额保持在 40%左右,中国大区是全球最重要的行业增长来源。至 2023 年, 中国前道涂胶显影设备市场规模将达到 10.26 亿美元,同时后道市场规模也将增长至 0.81 亿美元,需求量持续扩张。

2022 年,芯源微生产的前道涂胶显影设备在多项关键技术方面取得突破。公司 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。 与此同时,芯源微前道涂胶显影机签单实现了快速放量,其中 offline、I-line、 KrF 机台均实现批量销售。浸没式机台已陆续获得国内多家知名厂商订单,超高温 Barc 机台也成功实现了客户导入。2022 年第四季度,公司首台浸没式高产能涂胶显 影机在国内知名客户处完成验证,已顺利实现验收。浸没式机台的推出,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。

2.2.单片式湿法设备

湿法设备是一种集合了流体力学、化学工程、材料科学、精密加工、电子控制、 计算机软件等多学科的高科技产品,是集成电路制造过程中使用比例最高的核心生产 设备。湿法设备可分为槽式湿法设备与单片式湿法设备,随着集成电路线宽的不断缩 小,对颗粒大小及数量、刻蚀速率及均匀性、金属污染控制、表面粗糙度、圆片单面 工艺等的要求越来越严格,单片式湿法设备正越来越多地使用到集成电路的制造中来。 芯源微生产的单片式湿法设备主要由清洗机、去胶机和湿法刻蚀机构成。

2.2.1.物理清洗行业领先,化学清洗寻求突破

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。

目前晶圆清洗技术大致可分为湿式与干式两大类,仍以湿式清洗法为主流。湿法 清洗是针对不同的工艺需求,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,以去除晶圆制造过程中的颗粒、自然氧化层、有机物、金属污染、牺牲层、 抛光残留物等物质,可同时采用超声波、加热、真空等辅助技术手段。 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 超 90%。湿法清洗工艺路线下主流的清洗设备存在先进程度的区分,主要体现在可清 洗颗粒大小,金属污染,腐蚀均一性以及干燥技术等标准。目前行业内先进单片式颗 粒清洗技术主要集中在高压喷淋、多流体喷嘴和兆声波清洗方面。 芯源微目前生产的清洗机为单片式物理清洗机,可搭载高压喷嘴、超/兆声波喷 嘴、二流体喷嘴、化学品喷嘴、毛刷等多种清洗方式,能够满足集成电路制造前道晶 圆加工环节 28nm 及以上工艺制程的清洗要求以及后道先进封装环节绝大部分清洗工 艺的要求。

目前全球半导体清洗设备市场仍由日本企业主导。据中商产业研究院统计, 2022 年,两家日本企业 DNS 和 TEL 全球清洗设备市场份额占比达到 77%。其次分别为 美韩企业 Lam 和 SEMES,占比分别为 12%、5%。全球半导体清洗设备市场被国外厂商 高度垄断,国内厂商市场份额较低。

随着整个半导体投资加速,半导体设备市场高速增长的驱动下,半导体清洗设备 行业市场规模高速增长,2020 年大幅增长至 67.92 亿元,2021 年达到了 106.09 亿元, 2022 年我国半导体清洗设备行业市场规模达到 150 亿元。

芯源微前道物理清洗机自 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,产品发布后迅速打破国外垄断,并确立了 市场领先优势。目前已广泛应用于中芯国际、上海华力等一线大厂,已成为国内晶圆 厂 baseline 产品。根据公司年报,2022 年芯源微前道物理清洗机实现批量销售近百 台套。公司生产的前道物理清洗设备较为成熟,产品在高产能清洗架构、颗粒去除能 力等工艺上实现了进一步的提升,产品竞争力不断增强,国内市占率稳步上升。

芯源微当前清洗设备均为单片物理式清洗机,公司前道 Spin Scrubber 清洗机也 是国内半导体制造厂商物理清洗设备的首选产品。然而前道市场化学清洗占主流,根 据公司招股书与 VLSI 数据显示, 0.13μm 及以上物理清洗仅不到 10%。芯源微尝试 拓展高端产品线,在化学清洗品类寻求突破。公司化学清洗机目前正处于验证阶段, 未来将提供市场占比更大、清洗效果更好、覆盖工艺环节更为高级的化学清洗设备。

2.2.2.去胶机

在半导体制造工艺中,光刻胶只是起到图形转移的媒介作用,因此在完成图形转 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。去胶机主要 用于圆片刻蚀后其表面作为阻挡层的光刻胶的去除,适用于 50-300mm 圆片的处理。

芯源微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,同时也可用于 LED 芯片制造中蒸镀工艺后的金属剥离及回收等工艺, 设备主要采用高温、高压化学液喷淋的方式,适用于膜厚 1-130μm 各种品牌型号的 正负性光刻胶的去除,具备化学品喷嘴变速扫描、去胶液回收循环过滤再使用、金属 回收等功能。为了配合厚胶的去除,单片处理机台一般也配有浸泡单元,可以同时将 多个圆片同时浸泡,以提高设备产能。

2.2.3.湿法刻蚀机

刻蚀是半导体制造工艺中相当重要的步骤,是与光刻相联系的图形化处理的一种 主要工艺。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。湿法刻蚀机是湿法刻蚀工序运用的主要设备,其质 量状况直接关系到刻蚀的效果。

芯源微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,可对 50-300mm 尺寸晶圆中的凸块下金属 (UBM)及扇出式再分布层(RDL)等图形进行处理,刻蚀目标材料包括铜(Cu)、钛 (Ti)、钨化钛(TiW)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、氧化铟锡(ITO)、氧化 铟镓锌(IGZO)等,具备化学品喷嘴变速扫描、刻蚀液回收循环过滤再使用等功能, 刻蚀均匀性优于 3%,侧蚀可小于 0.75μm。

3.投资分析

我们认为涂胶显影和清洗设备将为芯源微未来主要的营收增长点。公司在涂胶显 影市场拥有强大的竞争力,当前国内市场被日系厂商占据绝大部分市场,未来芯源微 有充分替代空间。清洗设备进军更广阔的化学清洗市场,有望实现放量增长。

1.涂胶显影设备

根据公司年报,2019-2022 年公司光刻工序涂胶显影设备营收复合增长高达 89%, 我们认为芯源微本身具备国内领先的涂胶显影技术水平并不断提升,国内拥有大量的 替代空间,看好营收持续快速增长。

2.清洗设备

根据公司年报,2019-2022 年公司单片式湿法设备营收复合增长高达 79%,其中 清洗设备为重要的一部分。我们认为芯源微在单片式物理清洗设备已经取得一定成绩, 在拓展化学清洗市场后,有望实现更快的增长。


(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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