半导体|芯片国产化深度报告!设备、零部件、材料纷纷走上快车道 | 智东西内参( 二 )


合肥长鑫从 19nm 向 17nm 转移 , 加速技术提升 , 在北京设厂进一步扩产 。 长江存储 2019 年开始量产 64 层 3DNAND , 2020年 4 月发布 128 层 3DNAND , 2022 年 8 月正式推出基于 Xtacking3.0 技术的第四代 TLC三维闪存 X3-9070 , 相比上一代产品 , 存储密度更高 , I/O 速度更快 , 高达 2400MT/s , 提升 50% , 并采用 6-plane 设计 , 在性能提升超过 50%的情况下 , 功耗降低 25% 。 此次新品推出 , 公司加速追赶步伐 , 进一步缩小与海外龙头差距 。
长江存储二期合计规划产能 30 万片/月 , 合肥长鑫规划三期产能 , 全部投产后达到 36 万片/月 。 长江存储、合肥长鑫作为国内存储产业发展重镇 , 在打开存储产业国产替代局面中具有重要作用 。 并且国内的存储产业对于半导体设备及材料都将具有重要的拉动作用 。
根据SEMI , 2021 年半导体设备销售额 1026 亿美元 , 同比激增 44% , 全年销售额创历史新高 。 大陆设备市场在 2013 年之前占全球比重为 10%以内 , 2014~2017 年提升至 10~20% , 2018年之后保持在 20%以上 , 份额呈逐年上行趋势 。 2020-2021 年 , 国内晶圆厂投建、半导体行业加大投入 , 大陆半导体设备市场规模首次在市场全球排首位 , 2021 达到 296.2 亿美元 , 同比增长 58% , 占比 28.9% 。 展望 2022 年 , 存储需求复苏 , 韩国预计将领跑全球 , 但大陆设备市场规模有望保持较高比重 。

▲全球半导体设备季度销售额(亿美元)
目前 , 国内国产化逐渐起航 , 从 0 到 1 的过程基本完成 。 北方华创产品布局广泛 , 刻蚀机、PVD、CVD、氧化/扩散炉、退火炉、清洗机、ALD 等设备新产品市场导入节奏加快 , 产品工艺覆盖率及客户渗透率进一步提高 , 在集成电路领域主流生产线实现批量销售 , 产品加速迭代;第三代半导体、新型显示、光伏设备产品线进一步拓宽 , 出货量实现较快增长 。
拓荆科技作为国内唯一一家产业化应用 PECVD 和 SACVD 设备的供应商 , PECVD累计发货 150 台 , 广泛用于中芯国际、华虹集团、长江存储、合肥长鑫、厦门联芯、燕东微电子等国内主流晶圆厂 , PEALD 已实现销售;
中微公司介质刻蚀机已经打入 5nm 制程 , 新款用于高性能 Mini-LED 量产的 MOCVD 设备 UniMax 2022Q1 订单已超 180 腔;
芯源微前道涂胶显影设备在 28nm 及以上多项技术及高产能结构方面取得进展 , 并实现多种核心零部件的国产替代 , 公司前道物理清洗设备已经达到国际先进水平并成功实现国产替代 , 新签订单结构中前道产品占比大幅提升;
华海清科 CMP 设备在逻辑芯片、3DNAND、DRAM 制造等领域的工艺技术水平已分别突破至 14nm、128 层、1X/1Ynm , 到2021 年底 , 公司 CMP 设备累计出货超过 140 台 , 未发出产品的在手订单超 70 台 。
Mattson(屹唐半导体)在去胶设备市占率全球第二;盛美半导体单片清洗机在海力士、长存、SMIC 等产线量产 。 精测电子、上海睿励在测量领域突破国外垄断 。

▲国产设备替代进程
从国内晶圆厂招投标情况 , 设备各个环节均有突破进展 。 华虹无锡 2022 年上半年招标刻蚀设备 49 台 , 其中 Lam 中标26 台 , TEL 中标 5 台 , 中微公司中标 13 台 , 北方华创中标 4 台 。 中微公司中标的 13 台具体为氧化膜等离子体刻蚀机 8 台 , 钝化膜等离子体刻蚀机 3 台 , 氮化硅等离子体刻蚀机 2 台;北风华创分别中标多晶栅等离子体刻蚀机 2 台和有源区等离子体刻蚀机 2 台 。

▲华虹无锡 2022 年上半年刻蚀设备采购情况(台)
积塔 2022H1 招标刻蚀设备 29 台 , 其中北方华创中标 13 台 , 中微公司中标 8 台 , TEL中标 3 台 , Lam 中标 2 台 。 北方华创中标的 13 台设备分别为金属等离子刻蚀机 7 台 , 多晶硅刻蚀机 5 台 , 铝刻蚀机 1 台 。 中微公司中标 7 台钝化层等离子刻蚀机 , 1 台通孔深隔离槽钝化层介质层刻蚀机 。