公司的等离子体刻蚀设备已使用在世界一线纳米先进集成制作出产线;别的公司MOCVD设备已成为世界排名前列的氮化镓基LED设备制作商。
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2020年半导体全球半导体设备出售创前史新高,我国大陆、我国台湾、韩国为抢先区域。SEMI估计2020年原始设备制作商的半导体制作设备的全球出售额将比2019年的596亿美元添加16%,创下689亿美元的新纪录。
估计全球半导体制作设备商场将继续添加,2021年将到达719亿美元,2022年将到达761亿美元。代工和逻辑事务约占晶圆厂设备出售总额的一半,因为先进技能的出资,本年的开销将添加15%左右,到达300亿美元。
◆公司的等离子体刻蚀设备已使用在世界一线纳米先进集成制作出产线;别的公司MOCVD设备已成为世界排名前列的氮化镓基LED设备制作商。
◆公司半导体刻蚀设备将获益于职业景气量上升,晶圆厂扩产带动设备需求及国产化率提高;MOCVD设备将获益于紫外LED,Mini LED 和 Micro LED新式显现快速成长。
◆公司为国内半导体设备龙头,国产代替加快,毛利为37%,净利为15%,ROE为12%,看涨30%。
2020年半导体全球半导体设备出售创前史新高,我国大陆、我国台湾、韩国为抢先区域。SEMI估计2020年原始设备制作商的半导体制作设备的全球出售额将比2019年的596亿美元添加16%,创下689亿美元的新纪录。
估计全球半导体制作设备商场将继续添加,2021年将到达719亿美元,2022年将到达761亿美元。代工和逻辑事务约占晶圆厂设备出售总额的一半,因为先进技能的出资,本年的开销将添加15%左右,到达300亿美元。
NAND闪存制作设备的开销本年将陡增30%,超越140亿美元,而DRAM有望在2021年和2022年引领添加。2020年我国大陆、我国台湾和韩国将成为开销的抢先区域。
估计在2021年和2022年,韩国将在存储器康复和逻辑出资添加的布景下,在半导体设备出资方面抢先于世界。在先进晶圆代工出资的推动下,我国台湾区域的设备开销将坚持微弱。
我国大陆的微弱晶圆代工和内存出资估计将初次推动该区域在本年的整个半导体设备商场中独占鳌头。此外,获益于企业产能扩展及国产化的稳步推动,我国半导体设备出售额近年来一向坚持继续添加。
根据SEMI陈述猜测数据,2020年我国半导体设备出售额为181亿美元,同比添加34.57%,我国在2018-2020年全球商场份额别离为20.32%、22.51%、26.31%,位列全球第二、第二、榜首座位。但受限于工业起步晚、技能门槛高级问题,我国在刻蚀设备、热处理设备、清洗设备等范畴国产化率相对较低,在光刻设备、离子注入设备、涂胶显影设备范畴刚刚起步。
根据SEMI数据,2010-2016年,全球刻蚀设备商场规划在60亿美元左右动摇;2017-2019年,刻蚀设备商场则呈现出显着添加态势。2019年全球刻蚀设备商场规划约为115亿美元,同比添加11%左右。长时间以来,全球刻蚀设备商场份额大多把握在使用材料、泛林半导体等企业中,我国本乡企业竞争力弱。近年来,我国半导体工业开展迅猛叠加美国对华施行工业制裁,优异本乡企业完结了快速开展,极大加快了国产代替的脚步。2018年,我国刻蚀设备商场规划约为21亿元,同比添加55.30%。
薄膜堆积工艺系在晶圆上堆积一层待处理的薄膜,匀胶工艺系把光刻胶涂改在薄膜上,光刻和显影工艺系把光罩上的图形搬运到光刻胶,刻蚀工艺系把光刻胶上图形搬运到薄膜,去除光刻胶后,即完结图形从光罩到晶圆的搬运。
制作芯片的进程需求数十层光罩,集成电路制作首要是经过薄膜堆积、光刻和刻蚀三大工艺循环,把一切光罩的图形逐层搬运到晶圆上。
尽管我国半导体专用设备企业出售规划不断添加,但全体国产率还处于较低的水平,现在我国半导体专用设备仍首要依靠进口。
在集成电路制作的专用设备中,国产设备自给率低下,光刻机、ALD、离子注入机等才完结零打破,热处理设备、半导体刻蚀设备、清洗设备均完结20%以上国产代替率;以光刻机为例,上海微电子最为先进的是 SSA600/200 产品,能够用于 90nm芯片制程的出产,与世界巨子光刻机设备厂商ASML技能相差巨大,其最为先进的EUV设备现已用于3nm芯片制程的出产,下代EUV光刻机则是针对3nm以下的节点,2nm乃至未来的1nm工艺都要用到NA 0.55的EUV光刻机。
半导体设备职业具有较高的职业壁垒,阻挠下位者的冲击。从资金面剖析,半导体设备职业出资周期长,研制投入大,是典型的本钱密集型职业,为坚持公司的技能优势,需求长时间、继续不断的研制投入。
从技能层面剖析,半导体设备职业是典型的技能密集型职业,设备的研制触及等离子体物理、射频及微波学、结构化学、微观分子动力学、光谱及能谱学、真空机械传输等多种科学技能及工程范畴学科常识的归纳使用,关于技能人员的常识布景、研制才能及操作经历堆集均有较高要求。
从专利层面剖析,为了坚持技能优势和竞争力,避免技能外泄危险,已把握先进技能的半导体设备企业一般会经过申请专利等办法设置较高的进入壁垒,给后来者的研制构成困难。因此现在刻蚀设备职业集中度较高,职业龙头皆为前史悠久的国外公司,其间2019年仅泛林半导体就占有全球刻蚀设备52%的商场份额,职业CR3到达91%。
晶圆加工制作环节工艺繁复杂乱,可分为氧化分散、薄膜堆积、光刻、刻蚀、离子注入、CMP、金属化等七个进程。
其间光刻、刻蚀和薄膜堆积是半导体制作三大中心工艺。薄膜堆积工艺系在晶圆上堆积一层待处理的薄膜,匀胶工艺系把光刻胶涂改在薄膜上,光刻和显影工艺系把光罩上的图形搬运到光刻胶,刻蚀工艺首要经过刻蚀机来完结,刻蚀系把光刻胶上图形搬运到薄膜,去除光刻胶后,即完结图形从光罩到晶圆的搬运。
制作芯片的进程需求数十层光罩,集成电路制作首要是经过薄膜堆积、光刻和刻蚀三大工艺循环,把一切光罩的图形逐层搬运到晶圆上。
晶圆制作设备是半导体设备中最重要的部分,刻蚀设备则占有晶圆制作设备出资的24%左右。半导体职业归于本钱密集型工业,对半导体设备投入较大。根据中微公司688012股吧)招股书中的阐明,2017年晶圆制作设备在集成电路设备总出资中占比最高,到达81%左右。
而在晶圆制作设备中,最为要害的便是光刻机、刻蚀机以及薄膜堆积设备,其间刻蚀设备出资占晶圆制作设备总出资的24%左右。
一起,跟着集成电路线宽的不断缩小,光刻机逐步不能充分发挥其作用,刻蚀机的合作变得益发重要,其出资占比也将不断提高。
刻蚀按刻蚀工艺能够分为湿法刻蚀和干法刻蚀,干法刻蚀占有90%左右的商场。湿法刻蚀首要原理为将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀,湿法刻蚀各向异性较差,一般用于工艺尺度较大的使用,或用于干法刻蚀后清洗残留物,精准度不高,刻蚀后侧壁简单产生横向刻蚀。
干法刻蚀首要原理为使用等离子体与外表的材料产生化学反响,产生可蒸发的气体进行薄膜刻蚀,干法刻蚀能够完结各向异性刻蚀,契合现阶段半导体制作的高精准、高集成度的需求,干法刻蚀机遍及运用于小尺度的先进工艺中。
一起干法刻蚀的刻蚀速率和线宽操控才能均优于湿法刻蚀,这使得干法刻蚀成为干流的刻蚀技能,现在干法刻蚀机占有90%左右的刻蚀商场,估计未来跟着小尺度逻辑器材和存储器材的广泛使用,干法刻蚀机商场份额将进一步提高。
按被刻蚀材料的不同,刻蚀能够分为介质刻蚀、硅刻蚀和金属刻蚀,介质刻蚀和硅刻蚀为商场干流。根据被刻蚀材料类型的不同,刻蚀首要是刻蚀介质材料(氧化硅、氮化硅、二氧化铪、光刻胶等)、硅材料(单晶硅、多晶硅、和硅化物等)和金属材料(铝、钨等)。因为下流的需求场景较多,介质刻蚀机与硅刻蚀机的商场占比较高,成为商场干流,别离占比49%和48%。
按产生等离子体办法的不同,干法刻蚀可分为电容性等离子体刻蚀和电理性等离子体刻蚀。等离子体刻蚀设备包括电容性等离子体刻蚀设备(CCP, Capacitively Coupled Plasma)和电理性等离体刻蚀设备(ICP, Inductively Coupled Plasma)。电容性等离子体刻蚀首要是以高能离子在较硬的介质材料上,刻蚀深邃宽比的深孔、深沟等微观结构;而电理性等离子体刻蚀首要是以较低的离子能量和极均匀的离子浓度刻蚀较软的和较薄的材料。
这两种刻蚀设备涵盖了首要的刻蚀使用。现在大尺度逻辑芯片首要选用CCP进行刻蚀,未来跟着半导体器材的结构越发精密化,小尺度逻辑器材和存储器材将占有越来越多的商场份额。与此一起,刻蚀设备需求具有刻蚀高精度薄膜的功用,要求刻蚀设备用较低能量的等离子体在低压下完结均匀刻蚀,而选用ICP能完结更好的作用,因此未来电理性等离体刻蚀设备将越来越广泛地使用于介质刻蚀使用中。
LED工业链由衬底加工、LED外延片出产、芯片制作和器材封装组成。该工业链中首要触及的设备包括:衬底加工需求的单晶炉、多线切割机;制作外延片需求的MOCVD设备;制作芯片需求的光刻、刻蚀、清洗、检测设备;封装需求的贴片机、固晶机、焊线台和灌胶机等。LED外延片的制备是LED芯片出产的重要进程,与集成电路在多种中心设备间循环的制作工艺不同,首要经过MOCVD单种设备完结。
MOCVD是在气相外延成长(VPE)的根底上开展起来的一种新式气相外延成长技能。MOCVD设备将Ⅱ或Ⅲ族金属有机化合物与Ⅳ或Ⅴ族元素的氢化物相混合后通入反响腔,混合气体流经加热的衬底外表时,在衬底外表产生热分化反响,并外延成长成化合物单晶薄膜。
一台MOCVD成长设备能够简要地分为以下的3个部分。1)气体操作体系。包括操控Ⅲ族金属有机源和V族氢化物源的气流及其混合物所选用的一切的阀门、泵以及各种设备和管路。2)反响室和加热体系。MOCVD成长体系的中心组成部分,使混合气体流经衬底外表,使其产生反响,并生成化合物单晶薄膜。3)监测与尾气处理体系。对全进程进行监测,对反响往后的尾气进行处理。
MOCVD是LED制作中最重要的设备,收购金额占LED出产线总投入的一半以上。LED照明工业链上游是衬底制作和外延片出产,晶圆和外延片的质量直接决议了LED发光色彩和发光功率,对LED工业极为重要。衬底制作和外延片出产归于本钱、技能密集型的范畴,技能含量高、本钱投入大、质量影响大,占LED制作本钱70%左右。
其间LED外延片的制备是LED芯片出产的重要进程,首要经过 MOCVD单种设备完结,MOCVD设备为 LED 制作中最重要的设备,其收购金额一般占 LED 出产线总投入的一半以上。因此MOCVD设备的数量成为衡量LED制作商产能的直观方针。近年来,我国LED芯片工业的快速开展带动了作为工业中心设备的MOCVD设备需求量的快速添加。
LED照明开展正处于对传统白炽灯光源替换的冲刺阶段,浸透率不断提高。LED以其安稳、接连、高效、均匀的作业状况,多变、灵敏、简便的产品特性以及功能优势,已成为照明商场的干流。
现在LED照明开展处于对传统白炽灯光源替换的冲刺阶段。根据Digitimes计算,2009年至2018年全球LED照明浸透率由1.5%上升至42.50%,我国LED照明的起步尽管略晚于全球均匀值,近几年完结赶超,根据国家半导体照明工程研制及工业联盟(CSA)计算,我国LED照明商场浸透率短短几年内即由2012年的3%提高到2018年的61%,但间隔LED照明发达国家如日本挨近70%的LED照明浸透率仍存在较大间隔,LED照明商场浸透率还有上升空间。
与数字芯片范畴的摩尔规律相似,在光电子半导体LED范畴也存在一个相似摩尔规律的海兹规律,即LED的价格每10年将为本来的1/10,输出流明则添加20倍。这两个规律都依靠于半导体器材出产的工艺优化。
这也意味着,在海兹规律的驱动下,LED芯片的光效将不断提高,供给相同亮度所需LED芯片的体积不断缩小,本钱也将呈指数型下降,LED出货量将不断提高。根据美国能源信息署发布陈述显现,未来LED的均匀光效将远远超越白炽灯;且跟着LED技能水平的前进,未来LED的价格也将呈指数方式快速下降。
曩昔几年,LED职业的新使用和新技能层出不穷,更小距离的LED显现屏成为未来的趋势。近几年Mini/Micro LED被视为新一代显现技能,得到了越来越多的使用,相较于传统小距离LED,Mini LED在耗能、反响时间、可视角上有着必定的优势。
Mini LED选用部分调光规划,用既有的LCD技能根底、结合了相同老练的RGB LED技能,使得Mini LED的HDR精密度到达了史无前例水平,在新一代背光规划的面板得到了广泛的使用。Mini LED显现屏在承继传统小距离LED显现屏的无缝拼接、宽色域、低功耗和长寿命等长处的一起,还具有高分辨率、高亮度、省电及反响速度快等特色,招引了苹果、三星、LG、索尼等大型企业布局开展。
随同LED照明产品在照明职业的继续性浸透,LED新式显现在显现职业的代替性添加,未来LED职业逐步构成了双轮驱动的开展形式。一方面,我国LED照明商场浸透率短短几年内即由2012年的3%提高到2018年的61%,未来有望进一步提高;另一方面,光电子LED工业中,以LED新式显现为代表的新式工业,逐步成为显现职业追逐的热门。
根据我国工业信息网计算的数据,从2015年到2017年,我国LED下流各个子职业中LED显现的商场规划为425亿、549亿、727亿,年均复合添加率约为30.79%,高于LED其他细分使用范畴。当时新式的小距离LED显现在物理拼缝、显现作用、功耗、运用寿命方面均有优胜体现,未来跟着Mini LED和Micro LED技能的进一步开展和完善,LED新式显现工业有望成为继LED照明工业后MOCVD使用工业开展最敏捷的板块之一。
今日就带来一只国内半导体设备龙头,国内刻蚀设备与MOCVD龙头,让咱们来看看该股的财务数据。
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