2024年探寻全球涂胶显影设备龙头东京电子(TEL)超高市占率背后的逻辑

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2024/07/25
  • 浏览次数:2798
  • 举报
相关深度报告REPORTS

探寻全球涂胶显影设备龙头东京电子(TEL)超高市占率背后的逻辑.pdf

探寻全球涂胶显影设备龙头东京电子(TEL)超高市占率背后的逻辑。经历60年的发展,通过不断引进、消化、创新先进技术,TEL现已成为全球第四、日本最大半导体制造设备供应商。复盘TEL的发展历程可以发现,TEL成功的底层原因在于通过与美国半导体设备龙头合作,引进并消化先进技术率先实现国产化,再通过持续的研发创新纵向深耕、横向拓品、完善平台型布局,同时推进全球化战略,而初期从0到1的背后必然离不开日本政府1970s的支持政策,这与我国三期大基金或有异曲同工之妙。TEL主营业务包含半导体生产设备(SPE)和平板显示制造设备(FPD),FY24SPE收入占比在95%以上。SPE产品包括涂胶显影设备、热处...

TEL:全球第四、日本最大半导体制造设备供应商

经历60年的发展,通过不断引进、消化、创新先进技术,TEL现已成为全球第四、日本最大半导体制造设备 供应商。东京电子有限公司(Tokyo Electron Limited,TEL)是日本最大的半导体设备制造商,目前市值约 930亿美元(2024.07.23)。在全球半导体设备制造商中,TEL与美国的应用材料(AMAT)、荷兰的阿斯麦 (ASML)、美国泛林(LAM)、美国科磊(KLA)并称为全球半导体设备TOP5。按销售额看,2023年TEL 全球市占率约12%,位列第四名。

产品布局:平台化布局光刻机以外的所有半导体核心设备

TEL主营业务包含半导体生产设备(SPE)和平板显示制造设备(FPD),FY24 SPE收入占比在95%以上。 SPE产品包括涂胶显影设备、热处理设备、干法刻蚀设备、薄膜沉积设备(管式CVD、非管式LPCVD、PVD、 ALD)、湿法清洗设备、测试设备等,几乎覆盖了半导体制造的全部流程;FPD产品主要是涂胶显影设备和 等离子刻蚀/灰化设备。TEL客户涵盖英特尔、三星、台积电、中芯国际、京东方等各大晶圆厂或显示面板厂。

TEL主营业务包含半导体生产设备(SPE)和平板显示制造设备(FPD),FY24 SPE收入占比在95%以上。 SPE产品包括涂胶显影设备、热处理设备、干法刻蚀设备、薄膜沉积设备(管式CVD、非管式LPCVD、PVD、 ALD)、湿法清洗设备、测试设备等,几乎覆盖了半导体制造的全部流程;FPD产品主要是涂胶显影设备和 等离子刻蚀/灰化设备。TEL客户涵盖英特尔、三星、台积电、中芯国际、京东方等各大晶圆厂或显示面板厂。

TEL预计2025财年营收增长20%,反映对半导体设备需求复苏信心

TEL预期FY25营收达2.2万亿日元(约合1100亿人民币),同比+20.2%,归母净利润达4450亿日元(约合223 亿人民币),同比+22.3%。历史上TEL的营收和利润基本跟随全球半导体设备行业波动,2023年在全球半导 体下游扩产疲软叠加出口管制背景下,TEL业绩出现下滑。展望2025财年,公司预计业绩将增长20%以上, 反映对下游需求复苏的信心。

TEL预计FY25毛利率创新高,或通过产品提价与规模效应实现

盈利能力方面,FY22起,TEL的毛利率中枢由过去六到七年的40%跃升至45%,主要归功于业绩体量迈上新 台阶;FY2024在公司销售额有较大下滑的情况下毛利率仍有所改善,说明产品均价有明显提升;公司预计 FY25毛利率达到46.5%,有望创历史新高。FY22-FY24,归母净利率持续下滑的主要原因系研发费用率不断 提高,公司预计FY25归母净利率将稳中有升。

分季度来看,在多数财年内,TEL的盈利能力随收入利润体量均呈现逐季提升的季节性,表明规模效应在发 挥作用。据我们测算,2016Q1-2024Q1 TEL各季度的营收与综合毛利率、营收与归母净利率的相关系数分别 达0.76、0.85,且除2021和2023财年外,TEL的毛净利率与收入利润体量均呈现逐季提升的季节性,或表明规 模效应对TEL的盈利能力的影响较为明显。

TEL研发投入&资本开支快速扩张,彰显对半导体下游需求信心

持续巨额的研发投入和快速扩张的资本开支很大程度上彰显出TEL对半导体下游长期需求的信心。TEL计划 FY2025-FY2029五年合计研发费用和资本开支分别达到1.5万亿日元(约合750亿人民币)、7000亿日元(约 合350亿人民币),同时每年新招2000名员工,主要用于开发低温刻蚀、导体刻蚀(ICP)、单晶圆ALD、涂 胶显影设备新平台、尖端光刻技术的表面处理、先进封装等技术和下一代产品;此外,在先进封装方面, TEL还将进一步完善Wafer-to-Wafer和Die-to-Wafer键合、激光剥离以及用于EUV和高密度3D集成等超平晶圆 制造技术。预计FY2025研发费用和资本开支分别达到2500亿日元(约合125亿人民币)、1700亿日元(约合 85亿人民币),增速为23%和40%。

TEL:全球涂胶显影设备龙头,平台型布局完善

涂胶显影设备为TEL的拳头产品,市占率长期稳定在90%左右

涂胶显影设备为TEL的拳头产品,市占率长期稳定在90%左右,刻蚀/薄膜/清洗设备为TEL的第二成长曲线。 SPE产品中,2017-2023年TEL涂胶显影设备的市占率稳定在90%左右水平,EUV光刻在线涂胶显影设备的市 占率高达100%,处于行业垄断地位;干法刻蚀机和薄膜沉积设备市占率近两年均出现下滑,分别由2021年的 29%和39%下降至2023年的22%和31%,主要受中国国产刻蚀机和薄膜沉积设备快速替代影响,若进一步细化, TEL薄膜沉积设备中的ALD和氧化炉/扩散炉市占率降幅尤为明显。

TEL涂胶显影设备核心的技术壁垒在于高产能与稳定性

LITHIUS 系列是继ACT 系列之后的最新涂胶显影设备,也是近年来TEL的主流产品型号。该系列扩展到 先进制程,可配套EUV光刻机,产能达到300WPH。2012-2022年,该系列设备已累计出货超2000台,其中应 用于EUV工艺的LITHIUS Pro Z设备出货量超过140台。

TEL是全球CCP刻蚀机龙头,未来或将发力ICP刻蚀

刻蚀是IC芯片制造工艺中与光刻联系的重要图形化工艺。刻蚀是指采用物理或化学的方法选择性地从衬底表 面去除不需要的材料,以实现掩膜图形的正确复制。刻蚀制程位于薄膜沉积和光刻之后,目的是利用化学反 应、物理反应、光学反应等方式将晶圆表面附着的不必要的物质去除,过程反复多遍,最终得到构造复杂的 集成电路。

刻蚀工艺分为干法刻蚀和湿法刻蚀两大类,2022年干法刻蚀市场占比超过90%。由于干法刻蚀可以实现各向 异性刻蚀,符合现阶段半导体制造的高精准、高集成度的需求,因此在小尺寸的先进工艺中,基本采用干法 刻蚀工艺,导致干法刻蚀在半导体刻蚀市场中占据主流地位,市场占比超过90%。

干法刻蚀进一步分为CCP刻蚀和ICP刻蚀,对应介质刻蚀和导体刻蚀,两者市场占比相当。根据作用机理不 同,干法刻蚀又可分为电容耦合等离子体(CCP)刻蚀和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀。CCP主要用于质地 较硬的电介质刻蚀领域;ICP刻蚀设备可用于质地较软的金属、硅等导体刻蚀领域。根据华经产业研究院, 2022年ICP刻蚀设备及CCP刻蚀设备分别占刻蚀设备市场规模的47.9%和47.5%,整体占比相当。过去CCP设 备市场规模占比更高,后伴随先进制程发展ICP设备需求增速更快、使得ICP设备占比超越CCP设备,近年来 由于NAND逐步迈入3D结构时代,存储芯片对CCP设备需求增加,使得CCP设备市场规模占比快速回升,且 预计未来将再度反超ICP设备占比。

TEL的晶圆临时键合/解键合设备主要应用于TSV制程

晶圆临时键合/解键合设备方面,TEL的Synapse 系列设备可为TSV(硅通孔)的临时键合/解键合工艺、 CMOS图像传感器的永久键合工艺以及其他各种类型的器件提供先进解决方案。其中Synapse Si产能高、占 地面积小;Synapse V是一种临时晶圆键合设备,可使用各种粘合剂将两个晶圆键合在一起,该系统由材料 涂层、烘烤和粘合功能组成,可在单个工具中实现集成的晶片粘合工艺,独特开发的晶片对准单元和晶片键 合模块可提供最高级别的总厚度偏差(TTV)和键合精度。Synapse Z Plus具有晶圆、器件和载体晶圆清洗 功能,可在TSV工艺后用一个系统完成复杂的晶圆解键合工艺。

解读TEL涂胶显影设备超高市占率背后的逻辑

TEL高度垄断全球和中国Track市场,我国Track国产替代空间广阔

按照TEL FY2024涂胶显影设备4120亿日元的收入、90%的市占率,汇率 按照1美元兑150日元、1美元兑7.2元人民币来估算,2023年全球涂胶显影 设备的市场空间约30.5亿美元/220亿元人民币。

在前道Track领域,TEL处于垄断地位,2023年全球市占率高达90%, 2022年在中国的市占率达91%。中国大陆前道涂胶显影设备中仅芯源微具 备高端In-line设备的量产能力,在本土市场已取得一定突破,但2022年市 场份额仅为4%,前道Track国产替代空间依然广阔。

通过深入探究TEL的前道Track超高市占率背后的逻辑,我们发现:TEL 前道Track的核心壁垒在于(1)应用工艺范围广泛,产品系列齐全;(2) 产能高、稳定性强;(3)湿法/化学工艺水平高,材料/零部件本土化程度 高;(4)与头部晶圆厂+头部光刻机厂商长期合作。具体分析见3.2-3.5节。

TEL Track核心壁垒一:应用工艺范围广泛,产品系列齐全

前道涂胶显影设备一般与光刻机联机作业。涂胶显影设备(又称Track或Coater&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,包括涂胶机、喷胶机和显影机。在早期的集成电路和较低端的半导体制造工艺中, 此类设备往往单独使用(Off Line)。随着IC制造工艺自动化程度及客户对产能要求的不断提升,在200mm(8英寸) 及以上的大型生产线上,涂胶显影设备一般与光刻机联机作业(In Line),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。

Track承担除曝光以外的所有光刻步骤。完整的光刻工艺包括8个细分步骤:脱水烘烤(气相成底膜和增黏)、旋转涂 胶、前烘、曝光、后烘、显影、坚膜烘烤、显影检查,其中光刻机负责曝光步骤,Track则承担除曝光以外的所有光 刻步骤。

TEL Track核心壁垒二:产能高、稳定性强

光刻工艺中的曝光所需的光刻机是最关键、最复杂、最昂贵的集成电路制造装备,与之配套工作的Track需 要足够稳定、产能足够高。2024年上半年ASML的光刻机出货均价约为0.5亿欧元/台,EUV光刻机售价更是高 达1.7亿欧元/台。因此,Track的产能要与光刻机产能相匹配,否则便是对光刻机产能和价值投入的浪费。

Track与光刻机紧密协作,其性能影响光刻、刻蚀等多个工序,不稳定、低产能带来的机会成本巨大。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),Track的稳定性直接影响到光刻工序曝光 图案的形成,显影工艺的图形质量对后续刻蚀和离子注入等工艺中图形转移的结果也有深刻影响;根据SEMI, 光刻机与Track在全球半导体设备中的合计价值量占比达25%,光刻工艺的费用约占芯片生产成本的1/3左右, 耗费时间约占40%~50%。因此Track的产能直接关系到光刻机的产能利用率与芯片的生产成本。

TEL Track核心壁垒三:湿法/化学工艺水平高,材料/零部件本土化程度高

Track结构复杂(包括约十余个功能模块组及配套机械手/机器人)、单元众多(百余个功能单元)、配件繁 杂(数万余个零部件),同时还要确保平均每小时数千次的机械手运动速度。Track一般由晶圆盒工作站、工 艺处理部分、浸没式光刻工艺配套的单元、与光刻机联机的接口界面四部分构成,不同型号的Track中,各工 艺单元的布局设计有所不同,但基本理念一致,即晶圆在机器内各单元之间的传送必须简洁、快速。Track的 核心零部件包括机械手、离心电机、喷嘴、高精热盘、胶泵及控制器等,其中机械手的价值量较高,国内 Track设备商芯源微主要从采购日本尼得科采购机械手。

见贤思齐,看好芯源微引领涂胶显影设备国产替代

2023年美日荷先进设备管理新规相继落地,市场对半导体设备管制的担忧情绪逐步消散,国内晶圆厂积极向 本土设备公司开放工艺验证机会,借此,我国半导体设备商正处于国产替代的“黄金阶段”。

具体来看先进设备管制新规,美国2023年10月17日新规细化的半导体设备管制范围主要包括:a.外延设备, 包括硅、碳掺杂硅、硅锗或碳掺杂硅锗的外延设备;b.离子注入设备;c.刻蚀设备,包括同向干法刻蚀、原 子层刻蚀、用于湿法刻蚀且硅锗与硅的刻蚀选择性比为100倍或更高的设备;d.沉积设备,用于金属互联的阻 挡层、衬垫层、种子层、顶盖层的金属沉积设备、PECVD设备(碳硬掩模、低氟钨等)、ALD设备等;e.部 分光刻设备;f.用于设计EUV掩模的离子束或物理气相沉积设备;g.用于先进节点制造的退火、清洗设备。

日本经济产业省23年5月发布的清单涉及清洗、成膜、热处理、曝光、刻蚀、检查等23个种类,包括极紫外 (EUV)相关产品的制造设备和3D堆叠存储器的刻蚀设备等。

报告节选:


(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。)

相关报告
评论
  • 相关文档
  • 相关文章
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 最新文档
  • 最新精读
分享至