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1、2023 年深度行業分析研究報告 目目 錄錄 1、射頻電源:半導體制程設備核心射頻電源:半導體制程設備核心零零部件部件 .5 5 1.1、射頻電源:功率放大器為核心模塊,可產生高頻交流變化電磁波.5 1.2、射頻電源:等離子體化學性質存在差異,可用于多種晶圓制造工藝.7 1.2.1、射頻電源在 PECVD 中的應用.8 1.2.2、射頻電源在等離子體刻蝕中的應用.9 1.2.3、離子注入機關鍵構件離子源的可選零部件.11 1.2.4、射頻電源在等離子清洗設備中的應用.12 1.3、射頻電源技術壁壘較高,3D IC 對功率穩定一致要求更高.13 2、射頻電源以美日德進口為主射頻電源以美日德進口為
2、主 .1414 2.1、全球射頻電源市場規模持續擴大.14 2.2、射頻電源為半導體核心零部件.16 3、國際廠商處領先地位國際廠商處領先地位 .1717 3.1、MKS Instruments 萬機儀器.17 3.2、Advanced Energy 優儀半導體.20 3.3、TRUMPF H ttinger 通快霍廷格.22 4、國產廠商緊步追趕國產廠商緊步追趕 .2424 4.1、英杰電氣:高端射頻電源驗證加速.24 4.2、恒運昌:PECVD 用射頻電源已實現批量供貨.26 4.3、北方華創:收購北廣科技射頻應用技術相關資產.28 4.4、神州半導體:半導體產線電源系統服務廠商.28 4
3、.5、吉兆源:專注射頻電源與自動匹配器研制生產.29 4.6、瀚強科技:A 輪融資獲中芯聚源領投.29 4.7、華鑫晶造:特種電源后起之秀.30 圖目錄圖目錄 圖 1:射頻電源在泛半導體設備行業廣泛應用.5 圖 2:射頻電源原理.6 圖 3:射頻電源功率轉換過程.6 圖 4:晶體管射頻功率放大器發展歷程.7 圖 5:PECVD 內部結構.8 圖 6:a 為各向同性化學刻蝕,b 為各向異性反應離子刻蝕.9 圖 7:刻蝕設備的兩個 RF 電源結構圖.10 圖 8:CCP 與 ICP 結構示意圖.11 圖 9:離子注入機結構.12 圖 10:射頻等離子清洗兼具物理清洗與化學清洗.13 圖 11:穩定
4、的射頻系統在刻蝕中的重要性.14 圖 12:多個 RF 電源作用于一個電極.14 圖 13:全球射頻電源市場規模.14 圖 14:2020 年中國晶圓廠商零部件采購金額產品結構.16 圖 15:射頻系統及等離子體源在核心原材料中采購額占比超 1/4.16 圖 16:MKS 公司的半導體晶圓產業鏈.17 圖 17:MKS 半導體晶圓設備與材料產品矩陣.18 圖 18:MKS 自動化平臺在晶圓加工中的應用.18 圖 19:MKS 射頻電源產品工藝先進,傳輸效率高.18 圖 20:2018-2022 年 MKS 營業收入(億美元).19 圖 21:2018-2022 年 MKS 毛利率與凈利率.19
5、 圖 22:MKS 收入構成(按產品,億美元).19 圖 23:MKS 收入構成(按地區,億美元).19 圖 24:AE 電源產品布局,射頻電源處全球領先地位.20 圖 25:AE 收入結構(按產品,百萬美元).20 圖 26:AE 收入結構(按區域).20 圖 27:AE 毛利率與凈利率水平.21 圖 28:AE 電源產品具體應用領域.21 圖 29:AE 電源產品在半導體制造中的全制造流程.21 圖 30:AE 射頻電源產品一覽.22 圖 31:通快霍廷格等離子體電源領域產線細分.23 圖 32:通快 2020-2022 財年收入增長情況(億歐元).23 圖 33:2015-2022 年英
6、杰電氣營業收入、歸母凈利潤及增速.25 圖 34:2015-2022 年英杰電氣毛利率及凈利率(%).25 圖 35:2017-2022 年英杰電氣光伏及半導體行業銷售收入及增速.26 圖 36:恒運昌代理的主要產品.27 圖 37:吉兆源產品體系.29 圖 38:華鑫晶造射頻電源產品.31 表目錄表目錄 表 1:等離子體源的頻率范圍.7 表 2:電子管與晶體管射頻電源性能比較.7 表 3:電子特氣可運用于光刻、刻蝕、成膜、清洗、摻雜、沉積等環節.8 表 4:CCP 與 ICP 特點比較.10 表 5:CCP 與 ICP 等離子體差異.11 表 6:濕法清洗與干法清洗.12 表 7:全球半導體
7、電源市場供應格局.15 表 8:各零部件服務的半導體設備類型及工業步驟.15 表 9:MKS 射頻電源產品主要參數.19 表 10:AE 射頻電源產品主要參數.22 表 11:通快霍廷格最先進工藝射頻電源產品參數比較.23 表 12:射頻電源企業對比.24 表 13:英杰電氣特種電源主要產品用途及用途.24 表 14:英杰電氣射頻電源產品主要參數.25 表 15:英杰電氣各業務主要客戶.26 表 16:恒運昌自主研發產品.27 表 17:北廣科技主要產品.28 表 18:神州半導體射頻電源產品.29 表 19:瀚強科技 HQ-MF 系列中頻電源產品優勢.29 表 20:瀚強科技 HQ-MF 系
8、列各型號產品參數性能.30 1 1、射頻電源:半導體射頻電源:半導體制程制程設備核心設備核心零零部件部件 1.11.1、射頻電源:功率放大器為核心模塊,可產生高頻交射頻電源:功率放大器為核心模塊,可產生高頻交流變化電磁波流變化電磁波 射頻屬于每秒變化大于射頻屬于每秒變化大于 1000010000 次的高頻交流變化電磁波。次的高頻交流變化電磁波。射頻電源屬于可以產生固定頻率正弦波、具有一定頻率的高頻交流電源,工作頻率一般處于 2MHz至 60MHz 之間。它主要由射頻信號源、射頻功率放大器及阻抗匹配器射頻信號源、射頻功率放大器及阻抗匹配器組成,是等離子體配套電源,在低壓或常壓下產生等離子體。利用
9、等離子體不同的化學性能,廣泛應用于半導體工藝設備、LED 與太陽能光伏、科學實驗中的等離子體發生、射頻感應加熱、醫療美容及常壓等離子體消毒清洗等領域。圖圖 1 1:射頻電源在泛半導體設備行業廣泛應用射頻電源在泛半導體設備行業廣泛應用 資料來源:國投創業微信公眾號,光大證券研究所 射頻電源主要由射頻電源主要由五五部分組成部分組成,分別為,分別為直流供電電源模塊直流供電電源模塊、震蕩電路模塊震蕩電路模塊、功率放功率放大模塊大模塊、射頻功率檢測模塊射頻功率檢測模塊、射頻互鎖控制模塊。射頻互鎖控制模塊。它們各自的功能如下:(1)直流電源模塊:為電源內部控制線路板供電,電壓包括 24V、15V 等;(2
10、)震蕩電路模塊:晶體震蕩部分,用以產生正弦波信號;(3)功率放大模塊(Power Amplifier):由幾個固態晶體管組成,主要目的在于將高頻信號進行功率放大,從而使得輸出功率達到輸出要求;(4)射頻功率檢測模塊:主要為檢測控制電路,通過高頻測量電感檢測入射功率、反射功率,同時把該信號提供給主控制板,實現自動 PID 控制;(5)射頻互鎖控制模塊:主要為開關信號模式,可提供安全互鎖功能,比如射頻輸出線互鎖、高壓互鎖、射頻輸出互鎖、過溫互鎖等控制功能。其中,射頻功率放大器是射頻電源內部實現信號驅動和功率放大的關鍵單元,被認為是射頻電源的核心,也是制約射頻電源發展的關鍵因素。圖圖 2 2:射頻電
11、源原理:射頻電源原理 資料來源:孫必武.射頻電源放大器研究D.哈爾濱工業大學,光大證券研究所整理 射頻電源輸出波形為高頻正弦波,功率變化過程包括兩步驟:射頻電源輸出波形為高頻正弦波,功率變化過程包括兩步驟:(1)將低頻交流電(50Hz/60Hz)轉換為直流電;(2)再將直流電轉換為高頻交流電(頻率大于 2MHz)。其中射頻放大器在其中起到關鍵作用,它將射頻小信號放大為射頻大信號,其性能決定了電源系統整體性能。根據國家無線電頻率劃分規定,2MHz、13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz 為工業制造、科學研究和醫療使用。圖圖 3 3:射頻電源功率轉換過程:射頻電源功率轉換過程 資料來
12、源:孫必武.射頻電源放大器研究D.哈爾濱工業大學,2017,光大證券研究所整理 阻抗匹配器將射頻信號源與負載阻抗匹配,得到最大功率輸出。阻抗匹配器將射頻信號源與負載阻抗匹配,得到最大功率輸出。等離子體放電為動態過程,阻抗的變化復雜,等離子體工藝過程需保持等離子體均勻穩定。在等離子體反應負載特性動態變化的情況下,實現高精度的自動阻抗匹配是保證等離子體均勻穩定的主要手段。自動阻抗匹配器,能夠及時跟蹤等離子體負載復雜的阻抗變化,保證負載和源之間阻抗匹配,從而保證從射頻源輸出的功率均可被等離子體負載全部吸收。射頻整個波段,電子均可即時響應射頻場變化,但不同射頻波段具有不同意義。射頻整個波段,電子均可即
13、時響應射頻場變化,但不同射頻波段具有不同意義。低頻端的射頻放電,除重離子外,等離子體中的其他各種荷電粒子運動均可以跟上射頻電磁場變化;高頻端的射頻放電,等離子體中只有電子可以響應射頻電磁場變化,離子由于慣性大,只能響應時間平均的電場。表表 1 1:等離子體源的頻率范圍:等離子體源的頻率范圍 類型類型 頻率范圍頻率范圍 直流或低頻 f1 MHz 射頻 1 MHzf500MHz,常用 13.56MHz 微波 0.5GHzf5000 小時 轉換效率 低 80%反射功率 能承受較大反射功率 對反射功率比較敏感 體積 體積較大,不利于小型化 體積小,利于小型化 熱量 熱量產生多 熱量產生少 資料來源:馬
14、梅彥,射頻電源研究綜述,光大證券研究所整理 根據制作材料不同,晶體管射頻功率放大器可分為以 Si 為主要材料的第一代放大器、以 GaAs、InP 為主要材料的第二代放大器,和以 GaN、SiC 為主要材料的第三代放大器。圖圖 4 4:晶體管射頻功率放大器發展歷程:晶體管射頻功率放大器發展歷程 資料來源:馬梅彥,射頻電源研究綜述,光大證券研究所整理 1.21.2、射頻電源:等離子體化學性質存在差異,可用于多射頻電源:等離子體化學性質存在差異,可用于多種晶圓制造工藝種晶圓制造工藝 射頻電源是半導體中薄膜射頻電源是半導體中薄膜沉積、沉積、刻蝕、離子注入、清洗等前道工藝刻蝕、離子注入、清洗等前道工藝機
15、臺的關鍵零機臺的關鍵零部件之一部件之一。射頻電源是等離子體發生器配套電源,主要用于在低壓或常壓氣氛中產生等離子體,其直接關系到腔體中的等離子體濃度、均勻度和穩定度。等離子 體是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產生的正負電子組成的離子化氣體狀物質,是除去固、液、氣外,物質存在的第四態。等離子體是一種很好的等離子體是一種很好的導電體,利用經過巧妙設計的磁場可以捕捉、移動和加速等離子體。導電體,利用經過巧妙設計的磁場可以捕捉、移動和加速等離子體。簡單而言,等離子體蝕刻和簡單而言,等離子體蝕刻和 PECVD PECVD 之間的區別僅在于等離子體化學性質。在之間的區別僅在于等離子體化學性質。在蝕刻
16、過程中,與基板的化學反應會產生揮發性分子并被抽走,而在 PECVD 中,等離子體自由基之間的反應會在它們接觸的表面上留下固體副產物。表表 3 3:電子特氣電子特氣可運用于可運用于光刻、刻蝕、成膜、清洗、摻雜、沉積等環節光刻、刻蝕、成膜、清洗、摻雜、沉積等環節 應用行業應用行業 環節環節 氣體類型氣體類型 集成電路 成膜 六氟化鎢(WF6)、四氟化硅(SiF4)、乙炔(C2H2)、丙烯(C3H6)、氘氣(D2)、乙烯(C2H4)、硅烷(SiH4)、氧氬混合氣(Ar/O2)、氘代氨(ND3)等 光刻 氟氪氖(F2/Kr/Ne)、氪氖(Kr/Ne)等混合氣 刻蝕 清洗 三氟化氮(NF3)、六氟乙烷(
17、C2F6)、八氟丙烷(C3F8)、八氟環丁烷(C4F8)、六氟丁二烯(C4F6)、氟化氫(HF)、氯化氫(HCl)、氧氦(O2/He)、氯氣(Cl2)、氟氣(F2)、溴化氫(HBr)、六氟化硫(SF6)等 離子注入 砷烷(AsH3)、磷烷(PH3)、四氟化鍺(GeF4)、三氟化硼(BF3)等 其他 六氯乙硅烷(Si2Cl6)、六氯化鎢(WCl6)、四氯化鈦(TiCl4)、四氯化鉿(HfCl4)、四乙氧基硅(Si(OC2H5)4)等 資料來源:中船特氣招股說明書,光大證券研究所整理 1.2.11.2.1、射頻電源在射頻電源在 PECVDPECVD 中的應用中的應用 相比傳統的 CVD 設備,PE
18、CVD 設備在相對較低的反應溫度下形成高致密度、高性能薄膜,不破壞已有薄膜和已形成的底層電路,實現更快的薄膜沉積速度,是芯片制造薄膜沉積工藝中運用最廣泛的設備種類。該技術在低氣壓下,利用低溫等離子體在工藝腔體的陰極上產生輝光放電,并利用輝光放電使晶圓升溫到預定溫度。然后通入適量的工藝氣體,這些氣體經一系列化學反應和等離子體反應,最終在晶圓表面形成固態薄膜。在反應過程中,反反應氣體從進氣口進入爐腔,逐漸擴散至應氣體從進氣口進入爐腔,逐漸擴散至晶圓晶圓表面,在射頻電源激發的電場作用下表面,在射頻電源激發的電場作用下分解成電子、離子和活性基團等分解成電子、離子和活性基團等。具體而言:具體而言:PEC
19、VD 一般在真空腔中進行,腔內放置平行且間距若干英寸的托盤。硅片置于托盤上,上電極施加 RF 功率。當原氣體流過氣體主機和沉積中部時會產生等離子體,多余的氣體通過下面電極的周圍排出。有時,反應氣體從下部電極周邊引入,從電極中部排出。射頻功率越大離子轟擊能量射頻功率越大離子轟擊能量越大,有利于淀積膜質量的改善。越大,有利于淀積膜質量的改善。功率增加可增強氣體中自由基濃度,提高沉積速率,當功率增加到一定程度,反應氣體完全電離,自由基達到飽和,淀積速率則趨于穩定。圖圖 5 5:P PECVDECVD 內部結構內部結構 資料來源:拓荊科技招股說明書,光大證券研究所整理 1.2.21.2.2、射頻電源在
20、等離子體刻蝕中的應用射頻電源在等離子體刻蝕中的應用 在等離子體刻蝕設備中,刻蝕氣體(通常為一種或幾種鹵族化合物分子如 CF4,SF6,Cl2,HBr)通過氣路系統通入反應腔室后,被射頻電源產生的高頻率電場被射頻電源產生的高頻率電場電離產生輝光放電,完成從氣體分子到離子的轉變電離產生輝光放電,完成從氣體分子到離子的轉變,形成等離子體,提高氣體反應活性。氣相中 F 原子屬于一種有效的硅刻蝕劑,氣相 F 原子與固相表面的 Si原子發生反應生成揮發性的刻蝕反應產物,而后被真空系統抽走完成刻蝕??涛g主要分為干法刻蝕和濕法刻蝕,目前主流刻蝕工藝是干法刻蝕,等離子體刻蝕是利用干法刻蝕的設備。射頻電源可改變電
21、子密度,轟擊離子流量密度,增強各向異性刻蝕。射頻電源可改變電子密度,轟擊離子流量密度,增強各向異性刻蝕。沒有離子轟擊時刻蝕各向同性,即刻蝕速率在各方向是相同的,意味著無法適用于高深可比刻蝕。此外,在大部分刻蝕設備中,射頻電源會和 DC 直流電源配合使用,以分別控制離子的密度和能量大小,轟擊表面的離子流量密度增加,會增強各向異性刻蝕。由于電場的加速效應,離子通常以物理和化學兩種形式對晶圓進行刻蝕。圖圖 6 6:a a 為各向同性化學刻蝕,為各向同性化學刻蝕,b b 為各向異性反應離子刻蝕為各向異性反應離子刻蝕 資料來源:(法)夏伯特,(英)布雷斯韋特著;王友年,徐軍,宋遠紅譯,北京科學出版社,2
22、015.10,射頻等離子體物理學,光大證券研究所 等離子體刻蝕設備常用的射頻系統配置組合為固定頻率射頻電源和可調的匹配等離子體刻蝕設備常用的射頻系統配置組合為固定頻率射頻電源和可調的匹配器。器。在刻蝕工藝發生過程中,匹配器會自主調節內部的可調電容,使電源本身的輸出阻抗和反應負載阻抗相互匹配,以達到射頻電源的滿功率輸出。在理想的匹配狀態下,所有射頻信號均能傳到負載位置,并減少其能量的反射功率。當負載阻抗和射頻電源輸出的阻抗沒有處于匹配狀態時,少部分輸入信號會在負載端反射回射頻源,射頻電源的輸出功率并沒有被完全使用,降低了刻蝕反應發生的效率。按照等離子體的生成方式,可以分為按照等離子體的生成方式,
23、可以分為電電容性耦合等離子體(容性耦合等離子體(C CCPCP)和)和電電感性耦合感性耦合等離子體(等離子體(I ICPCP)。)。由于等離子體產生的方式不同,刻蝕機的結構、性能和特點也存在較大差異。CCP 和 ICP 兩類技術并非相互取代,而是相互補充的關系。電容性等離子體刻蝕主要是以高能離子在較硬的介質材料上,刻蝕高深寬比的深孔、溝槽等微觀結構;而電感性等離子體刻蝕主要是以較低的離子能量和極均勻的離子濃度刻蝕較軟的或較薄的材料。表表 4 4:C CCPCP 與與 I ICPCP 特點比較特點比較 名稱名稱 特點特點 應用應用 CCP 等離子密度:中 等離子能量:高 可調節性:較差 介質刻蝕
24、:氧化硅、氮化硅等 金屬刻蝕:鋁、鎢等 形成線路 ICP 等離子密度:高 等離子能量:低 可調節性:可單獨調節密度和能量 硅刻蝕:單晶硅、多晶硅、硅化物等刻器件 資料來源:中科院半導體所公眾號,光大證券研究所整理 C CCPCP 等離子體發生器等離子體發生器是由接地是由接地電極電極和引入的驅動電極作為耦合元件和引入的驅動電極作為耦合元件。真空腔室的平行電極通常由功率為 1kw,頻率為 13.56MHz 的射頻電源驅動,等離子體密度為 10151016m-3。需刻蝕的襯底置于射頻驅動電極,接地電極離子轟擊效應弱,加在驅動電極的射頻功率大小決定轟擊襯底離子流密度及離子能量,但存在缺乏對離子流量與離
25、子能量獨立控制的缺陷。雙頻驅動放電系統引入,增加的射頻波形是兩個可獨立控制射頻分量的疊加,意味著可用于部分特定臺階的刻蝕。ICPICP 等離子體是射頻電流等離子體是射頻電流經由匹經由匹配電路傳輸給感應線圈配電路傳輸給感應線圈后產生后產生電磁場激發氣體電磁場激發氣體而產生的而產生的。ICP 放電系統通常使用兩個射頻功率源,第一個是 source RF,射頻功率源驅動線圈,一般外置且由介質窗口與等離子體隔離開。射頻電流流過線圈時會在線圈附近的等離子體中產生一個衰減距離為幾厘米的擾動波,其擾動可在等離子體中感應出射頻電流,將電磁場能量傳遞給電子,即驅動線圈的射頻功率控制等離子體密度。第二個是 bia
26、s RF,射頻功率源加在基板上,產生的直流偏壓可將離子吸引至晶圓上,作為偏壓電源可以獨立控制等離子體密度和離子轟擊基板的能量。兩個兩個 RFRF 電源搭配可電源搭配可以實現更高的蝕刻速率、更大的工藝窗口,提以實現更高的蝕刻速率、更大的工藝窗口,提高良率水平高良率水平。圖圖 7 7:刻蝕設備的兩個:刻蝕設備的兩個 RFRF 電源結構圖電源結構圖 資料來源:AIP Advances.2021;11(2).doi:10.1063/6.0000883,光大證券研究所 圖圖 8 8:CCPCCP 與與 I ICPCP 結構示意圖結構示意圖 資料來源:中微公司年報,光大證券研究所整理 表表 5 5:CCP
27、CCP 與與 ICPICP 等離子體差異等離子體差異 CCPCCP ICPICP 電場形成 電極表面形成電場 交流電通過腔體周圍的線圈產生誘導磁場,磁場產生誘導電場 特征 電子在靜電場中加速產生等離子體;高壓、低電子溫度;晶圓與等離子體中存在鞘層 電子在誘導電場中加速產生等離子體;低壓,高電子溫度;Skin depth 內生成 Plasma 應用 下部電極和 Plasma 之間強電壓,離子能量高,用于 SiO2,Si3N4等化學鍵能高的刻蝕 金屬、摻雜硅刻蝕 優點 均一性好;易于調節離子化能量;可刻蝕硬介質材料;各方異向刻蝕 電極與腔室分離,污染??;可在低壓狀態獲得高等離子體密度;可以通過 R
28、F 調節電子溫度;可獨立控制等離子體能量與密度 缺點 電極位于腔體內部,污染多;強力濺射容易造成襯底損傷;Plasma 密度低 Plasma 均一性差;感應模式下無法在低等離子體密度下工作 資料來源:Valery Godyak,Workshop on Radio Frequency Discharges,2011,中微公司公告,光大證券研究所整理 1.2.31.2.3、離子注入機關鍵構件離子源的可選零部件離子注入機關鍵構件離子源的可選零部件 離子注入是一種向硅襯底中引入可控制數量的雜質以改變其電學性能的工藝,最主要用途是摻雜半導體材料,可通過重復控制雜質濃度和深度,以滿足每一次摻雜對雜質濃度和
29、深度的特性要求。離子注入機包括離子源、引出電極和離子分析器、加速管、掃描系統和工藝室。其中離子源是用來產生離子的裝置。離子源的設計方法,離子源的設計方法,包括磁分析器離子源、射頻離子源、冷陰極源和微波離子源。因此射頻電源是離子源可選用的零部件之因此射頻電源是離子源可選用的零部件之一,一,RFRF 源在磁場中激活氣體分子,能夠在較低的等離子溫源在磁場中激活氣體分子,能夠在較低的等離子溫度下產生更高的離子度下產生更高的離子束電流,并能延長離子源的壽命。束電流,并能延長離子源的壽命。離子注入工藝在離子注入機內進行,并處于高真空環境。離子注入工藝在離子注入機內進行,并處于高真空環境。注入機包含離子源部
30、分,可從源材料中產生帶正電荷的雜質離子。離子被吸出后,質量分析儀將它們分開以形成需要摻雜離子的束流。離子束在電場中加速至高速,使離子有足夠的動能注入到硅片的晶格結構中。束流掃描整個硅片,使硅片表面均勻摻雜。注入之后的退火過程將激活晶格結構中的雜質離子。圖圖 9 9:離子注入機結構:離子注入機結構 資料來源:Michael Quirk,Julian Serda 等,半導體制造技術,光大證券研究所整理 1.2.41.2.4、射頻電源在等離子清洗設備中的應用射頻電源在等離子清洗設備中的應用 低溫等離子體為重要的表面改性技術,將電漿物理、電漿化學及氣固相界面反應等綜合,可以有效去除材料表面有機污染物與
31、氧化層,該方法屬于干法清洗,優點是環境友好、低磨損,但成本高,控制精度要求高,只在少量特定工藝環節中采用。表表 6 6:濕法清洗與干法清洗:濕法清洗與干法清洗 類別類別 清洗方法清洗方法 清洗介質清洗介質 工藝簡介工藝簡介 應用特點應用特點 濕法清洗 溶液浸泡法 化學藥液 主要用于槽式清洗設備,將待清洗晶圓放入溶液中浸泡,通過溶液與晶圓表面及雜質的化學反應達到去除污染物的目的。應用廣泛,針對不同的雜質可選用不同的化學藥液;產能高,同時可進行多片晶圓浸泡工藝;成本低,分攤在每片晶圓上的化學品消耗少;容易造成晶圓之間的交叉污染 機械刷洗法 去離子水 主要配置包括專用刷洗器,配合去離子水利用刷頭與晶
32、圓表面的摩擦力以達到去除顆粒的清洗方法。成本低,工藝簡單,對微米級的大顆粒去除效果好;清洗介質一般為水,應用受到局限;易對晶圓造成損傷。一般用于機械拋光后大顆粒的去除和背面顆粒的去除。二流體清洗 SC-1溶液,去離子水等 一種精細化的水氣二流體霧化噴嘴,在噴嘴的兩端分別通入液體介質和高純氮氣,使用高純氮氣為動力,輔助液體微霧化成極微細的液體粒子被噴射至晶圓表面,從而達到去除顆粒的效果。效率高,廣泛用于輔助顆粒去除的清洗步驟中;對精細晶圓圖形結構有損傷的風險,且對小尺寸顆粒去除能力不足。超聲波清洗 化學溶劑加超聲輔助 在20-40kHz超聲波下清洗,內部產生空腔泡,泡消失時將表面雜質解吸。能清除
33、晶圓表面附著的大塊污染和顆粒;易造成晶圓圖形結構損傷。兆聲波清洗 化學溶劑加兆聲波輔助 與超聲波清洗類似,但用1-3MHz 工藝頻率的兆聲波。對小顆粒去除效果優越,在高深寬比結構清洗中優勢明顯,精確控制空穴氣泡后,兆聲波 批式旋轉噴淋法 高壓噴淋去離子水或清洗液 清洗腔室配置轉盤,可一次裝載至少兩個晶圓盒,在旋轉過程中通過液體噴柱不斷向圓片表面噴淋液體去除圓片表面雜質。與傳統的槽式清洗相比,化學藥液的使用量更低;機臺占地面積??;化學藥液之間存在交叉污染風險,若單一晶圓產生碎片,整個清洗腔室內所有晶圓均有報廢風險。干法清洗 等離子清洗 氧氣等離子體 在強電場作用下,使氧氣產生等離子體,迅速使光刻
34、膠氣化成為可揮發性氣體狀態物質并被抽走。工藝簡單、操作方便、壞境友好、表面干凈無劃傷;較難控制、造價較高。氣相清洗 化學試劑的氣相等效物 利用液體工藝中對應物質的汽相等效物與圓片表面的沾污物質相互作用?;瘜W品消耗少,清洗效率高;但不能有效去除金屬污染物;較難控制、造價較高。束流清洗 高能束流狀物質 利用高能量的呈束流狀的物質流與圓片表面的沾污雜質發生相互作用而達到清除圓片表面雜質。技術較新,清洗液消耗少、避免二次污染;較難控制、造價較高。資料來源:盛美上海招股說明書,光大證券研究所整理 真空腔負壓與射真空腔負壓與射頻高壓交變電場協同實現清洗。頻高壓交變電場協同實現清洗。射頻等離子清洗設備工藝原
35、理是利用真空腔體產生真空負壓,在真空狀態下,工藝氣體壓力越來越小,分子間間距越來越大,分子間力越來越小。在 510Pa 氣壓范圍內利用頻率為 13.56MHZ、1000W 功率(功率范圍)的射頻電源產生的高壓交變電場將 O2、Ar2、H2或 CF4等工藝氣體的分子之間化學鍵打斷,激蕩成具有高活性或高能量的離子團,該等離子團動能高,可與有機污染物、微顆粒污染物或金屬氧化層反應或碰撞形成易揮發性物質,然后通過真空泵產生的負壓管道氣體流將揮發性物質抽出,從而達到持續高精密清潔、活化器件表面的目的。圖圖 1010:射頻等離子清洗兼具物理清洗與化學清洗:射頻等離子清洗兼具物理清洗與化學清洗 資料來源:納
36、恩科技官方網站,光大證券研究所 等離子體去膠機屬于等離子清洗的一種,只是去膠的操作對象是光刻膠。等離子體去膠機屬于等離子清洗的一種,只是去膠的操作對象是光刻膠。是通過氧原子與光刻膠在等離子體環境中發生反應,從而去除光刻膠。原子氧通過微波原子氧通過微波或或 R RF F 能量分解氧分子而產生能量分解氧分子而產生,也常常加入 N2或 H2來提高去膠性能并加強對殘留聚合物的去除。氧原子可以很快與光刻膠反應生成揮發性的一氧化碳、二氧化碳和水等,并被真空系統抽走。1.31.3、射頻電源技術壁壘較高射頻電源技術壁壘較高,3D IC3D IC 對功率穩定一致要對功率穩定一致要求更高求更高 目前我國傳統的國產
37、射頻電源主要應用于工業低端設備,尚無法滿足半導體及泛半導體產業的批量應用要求,主要技術難點在于電源波形、頻率和功率等參數穩電源波形、頻率和功率等參數穩定性定性的提升,以及在腔體中激發出的等離子體濃度、均勻度等離子體濃度、均勻度及相應的控制精度及相應的控制精度。我國先進的等離子體設備使用的射頻電源與國外同類電源仍然存在較明顯的差距,主要體現在以下方面:(1)目前我國的射頻電源大多采用電子管或電子管、晶體管混合電路,體積較大,限制了射頻電源的應用。同時,使用的晶體管大多為國外進口。(2)目前我國仍使用阻抗手動匹配器,易受環境因素影響,而國外已開始使用阻抗自動匹配器。(3)我國射頻電源種類單一。隨著
38、半導體制程微縮化發展,隨著半導體制程微縮化發展,3D IC 3D IC 時代芯片制造工藝設備的電源系統面臨復雜時代芯片制造工藝設備的電源系統面臨復雜工藝過程中功率輸送的一致性與準確性問題。工藝過程中功率輸送的一致性與準確性問題。射頻電源頻率、精確性、功率調節能力的選擇對于薄膜沉積厚度、密度、應力、速率至關重要。多層堆疊的 3D NAND深孔刻蝕需多頻 RF、同步 RF 脈沖以及互補的匹配能力,以更好控制等離子體功率以及電荷累積等表面效應。此外,各工藝步驟間的功率水平、氣體流量、壓力變化不一,致使等離子體阻抗急劇變化,因此,過程動力系統必須克服此影響,功率傳輸與阻抗匹配的創新必須與工藝創新保持同
39、步。圖圖 1111:穩定的射頻系統在刻蝕中的重要性:穩定的射頻系統在刻蝕中的重要性 圖圖 1212:多個:多個 RFRF 電源作用于一個電極電源作用于一個電極 資料來源:AE 官網,光大證券研究所 資料來源:AE 官網,光大證券研究所 2 2、射頻電源射頻電源以美日德進口為主以美日德進口為主 2.12.1、全球射頻電源市場規模持續擴大全球射頻電源市場規模持續擴大 國內外射頻電源市場需求旺盛,并預計未來數年內市場規模持續增長。國內外射頻電源市場需求旺盛,并預計未來數年內市場規模持續增長。據恒州誠思 YH 數據,2022 年全球射頻電源市場銷售額預計達 26.43 億美元,同比增長20.04%,其
40、預測 2028 年該規模將達到 50.62 億美元,2022-2028 年 CAGR 達11.44%。圖圖 1313:全球射頻電源市場規模:全球射頻電源市場規模 資料來源:恒州誠思 YH 及其預測,光大證券研究所整理 全球射頻電源市場供應主要集中于美、日、德等國外廠商,國產化率低。全球射頻電源市場供應主要集中于美、日、德等國外廠商,國產化率低。在全球射頻電源生產領域,基本由美國和日本地區廠商主導,頭部廠商主要包括萬機儀器 MKS、先進能源 AE、日本大阪變壓器株式會社和 XP Power 等,據恒州誠思YH 數據,生產層面上,2021 年全球前五大廠商的市場份額占有全球 80.47%左右。近年
41、來,國內廠商英杰電氣、恒運昌等在射頻電源產品供應方面有所突破,但國產化率依然較低,中芯聚源認為目前射頻電源的國產化率尚不足 10%。按區域看,2021 年中國占全球市場份額 15.78%,美國為 35.48%,預計2022-2028 年中國市場 CAGR 為 10.33%,并在 2028 年規模達到 7.15 億美元1。按產地看,北美為全球最大的射頻電源生產區,2021 年占約 32.43%的市場份額,日本占 24.17%的市場份額2。表表 7 7:全球半導體電源市場供應格局:全球半導體電源市場供應格局 廠商廠商 國家國家 中頻中頻 射頻射頻 高壓高壓 直流直流 微波微波 AEIS 美 MKS
42、 美 COMDEL 美 Huttinger 德 Kyosan 日 英杰電氣 中 恒運昌 中 資料來源:各公司公告,光大證券研究所整理 表表 8 8:各零部件服務的半導體設備類型及工業步驟:各零部件服務的半導體設備類型及工業步驟 零部件零部件 主要服務的半導體設備類型及工藝主要服務的半導體設備類型及工藝步驟步驟 國外企業國外企業 國內企業國內企業 O-Ring 密封圈 單晶爐、氧化爐、清洗機、等離子蝕刻設備、濕法蝕刻機、CVD、PVD、CMP Dupont、Greene Tweed 深圳暢揚、沸點密封、蘇州復芯 精密軸承 離子注入、PVD、RTP、WET Fala、Kaydon 暫無 Valve
43、 閥 CVD、光刻、離子注入、PVD、RTP、WET、CMP Fujikin、VAT、MKS、Swagelok、Hamlet 晶盛機電、中科艾爾、靖江佳佳 硅/SiC 件(硅環、硅電極、硅部件)等離子刻蝕設備 神工股份、北京亦盛 機械手臂 光刻、WET、TF、Etch、DIFF Brooks、MKS、Yaskawa、Kawasaki、JEL、Rorze、Sankyo、RND、Kostek 沈陽新松機器人、上海廣川、大族富創得 石英件(電容石英、電解石英)刻蝕、爐管 Wonik、Ferrotec、Heraeus 凱德石英、上海強華、菲利華、寧波云德、太平洋石英 射頻電源 離子注入、PVD、CVD
44、、刻蝕 AE、MKS、Kyosan、Daihen 英杰電氣、恒運昌、北方華創(旗下北廣科技)、吉兆源、神州半導體、瀚強科技、華鑫晶造 陶瓷件 CVD、PVD、離子注入、刻蝕 Kyocera、CoorsTek 蘇州珂瑪、河南東微電子、上??ㄘ惸?ESC 靜電卡盤 等離子制蝕設備、深法到蝕設備、CVD、PVD、ALD Shinko(新光電氣)、TOTO、NGK 君原電子、新納陶瓷、華卓精科、海拓創新、隱冠半導體 壓力計 離子注入、WET MKS、Inficon 上海振太 真空泵 WET、子注入、PVD Alcatel、Edwards、荏原、Pfeiffer Vacuum(普發)、Kashiyama
45、(堅山工業)、Brooks、Sumitomo、Varian、Leybold 漢鐘精機、通嘉宏瑞、中科科儀、上海協微、沈陽科儀、北京京儀 氣體流量計 CVD、離子注入、RTP Horiba、Brooks、MKS、Swagelok、Hamlet 北方華創、萬業企業、七星流量計 1 數據來自恒州誠思 YH 2 數據來自恒州誠思 YH 零部件零部件 主要服務的半導體設備類型及工藝主要服務的半導體設備類型及工藝步驟步驟 國外企業國外企業 國內企業國內企業 噴淋頭 CVD、PVD AMSEA、UMS 江豐電子、靖江先鋒、成都超純 資料來源:各公司官網,中國集成電路制造年會公開演示資料,光大證券研究所 2.
46、22.2、射頻電源為半導體核心零部件射頻電源為半導體核心零部件 射頻電源在射頻電源在晶圓廠零部件采購中晶圓廠零部件采購中占比較高。占比較高。射頻電源使用壽命約為 5-6 年,短于半導體腔體的使用壽命,部分晶圓廠有直接備存射頻電源的需求。據芯謀研究統計,2020年我國晶圓廠商采購的射頻發生器金額占所有采購零部件產品的10%,僅次于石英件(11%)。圖圖 1414:2 2020020 年中國晶圓廠商年中國晶圓廠商零部件零部件采購金額采購金額產品結構產品結構 資料來源:芯謀研究,光大證券研究所整理 射頻系統是半導體制造工藝設備中價值量占比相對較高的核心零部件。射頻系統是半導體制造工藝設備中價值量占比
47、相對較高的核心零部件。據拓荊科技反饋問答文件,2018 年至 2021 年一季度,射頻系統及等離子體源3占拓荊科技核心原材料采購額比重一直保持在 25%以上,主要采購自美國,但國產化率有所提升。2018/2019/2020/2021Q1美國占比分別為100%/98.62%/90.95%/87.85%,中國占比分別為 0%/1.38%/8.68%/11.71%。圖圖 1515:射頻系統及等離子體源在核心原材料中采購額占比超:射頻系統及等離子體源在核心原材料中采購額占比超 1/41/4 資料來源:拓荊科技公告,光大證券研究所 3拓荊科技的射頻系統由射頻發生器(射頻電源)、匹配器、上下極板、射頻回路
48、,以及射頻安全屏蔽能模塊構成 3 3、國際國際廠商處領先地位廠商處領先地位 3.13.1、MKS InstrumentsMKS Instruments 萬機儀器萬機儀器 MKS 成立于 1961 年,總部位于美國馬薩諸塞州,是全球領先的射頻電源及等離子體源供應商,旨在提供集前沿半導體制造、先進電子與特種工業三位一體的先進制造設備解決方案。自 2001 年收購 Emerson Electric 的 ENI 部門后,MKS 在等離子體配套射頻電源及監控儀器上迅速搶占市場份額;2021 年收購加拿大半導體光學傳感器供應商 Photon Control,進一步提升半導體晶圓制造中刻蝕與薄膜沉積設備中用
49、于溫度控制的光學傳感器地位;同在 2021 年,公司收購工藝化學品和先進電鍍解決方案公司 Atotech,合并后公司可優化 PCB 互連,在先進電子市場為客戶提供互補的解決方案。圖圖 1616:MKSMKS 公司的半導體晶圓產業鏈公司的半導體晶圓產業鏈 資料來源:MKS 官網,光大證券研究所整理 至至 20222022 年,年,MKSMKS 半導體制造業務半導體制造業務收入達到收入達到 20.420.4 億美元,億美元,同比增長同比增長 12%12%。2020-2022 年前十大客戶收入占比分別達到 44%/46%/42%,2020-2022 年來自 Lam Research 與 Applie
50、d Materials 的收入占公司總收入的24%/27%/24%。擁有三大產品條線:擁有三大產品條線:(1)真空與分析條線:涵蓋了流量和閥門技術、集成壓力測控子系統,微波、供電系統、射頻電源匹配及計量產品、用于薄膜沉積、刻蝕、清洗等工藝的等離子體、活性氣體產品;(2)光學與運動控制條線:提供激光器、精密運動控制、光學平臺、隔振系統、用于晶圓制造系統的溫度傳感產品、LED 測量產品等;(3)設備和解決方案:則提供基于激光的系統和測試產品。用于 PCB 制造的基于激光的系統,包括柔性互連 PCB 處理系統和用于剛性 PCB 制造和基板處理的高密度互連解決方案;多層陶瓷電容器(“MLCC”)測試系
51、統,包括測試超小型 MLCC(主要用于智能手機和其他電子產品制造)和大芯片 MLCC(主要用于汽車和基礎設施應用)。公司產品矩陣豐富,應用端采用自有分層式自動化流程,可覆蓋半導體制造工藝中從反應氣體控制與量測到硅片沉積、刻蝕、清洗等工藝鏈,再至終端產品的數據及服務等多個環節。圖圖 1717:MKSMKS 半導體晶圓設備與材料產品矩陣半導體晶圓設備與材料產品矩陣 圖圖 1818:MKSMKS 自動化平臺在晶圓加工中的應用自動化平臺在晶圓加工中的應用 資料來源:MKS 官網,光大證券研究所整理 資料來源:MKS 官網,光大證券研究所整理 射頻電源領域,射頻電源領域,MKMKS S 擁有功率最高可達
52、擁有功率最高可達 13KW13KW 的的 2MHz2MHz 射頻等離子發生器射頻等離子發生器,可實現高頻、多點位脈沖應用以及快速阻抗調整,并集成 VI 傳感器實現功率精度的數字化控制;另有另有 13.56MHz13.56MHz 的集成式單板高效率射頻等離子發生器的集成式單板高效率射頻等離子發生器,利用風冷封裝技術實現低成本。測試中,該產品直流至射頻轉換效率超過 85%。區別于自動頻率調諧區別于自動頻率調諧 (AFT)(AFT)算法,算法,MMK KS S 的專利的專利 DFTDFT(動態頻率調諧(動態頻率調諧)算法)算法在多在多頻和脈沖頻和脈沖 RF RF 功率傳輸系統中產生顯著的性能增益功率
53、傳輸系統中產生顯著的性能增益??赏ㄟ^實時測算射頻電源的功率失真,實現射頻電源的最佳瞬時阻抗調諧,從而最大限度地減少反射功率并為等離子應用提供精確的設定點功率,可實現調諧時間低至 50 微秒,快出傳統調諧方法 10 倍以上,是功率級別從 3KW 到 13KW 和頻率范圍從 2MHz 到 100MHz 的精選射頻發生器的可選功能,在刻蝕選擇性、輪廓控制、薄膜厚度刻蝕選擇性、輪廓控制、薄膜厚度均勻性上表現出色均勻性上表現出色。圖圖 1919:MKSMKS 射頻電源產品工藝先進,傳輸效率高射頻電源產品工藝先進,傳輸效率高 資料來源:MKS 官網,光大證券研究所整理 表表 9 9:MKSMKS 射頻電源
54、產品主要參數射頻電源產品主要參數 具體參數具體參數 KEINOSKEINOS 2 MHz 5 kW,11 kW&13 kW RF 2 MHz 5 kW,11 kW&13 kW RF Plasma GeneratorsPlasma Generators eliteelite 13.56 MHz RF Plasma Generators13.56 MHz RF Plasma Generators(包含(包含 e elite 300lite 300,elite 600elite 600,elite 750elite 750)頻率 1.985 MHz 13.56 MHz 頻率調諧范圍 10%輸出功率
55、5kW,11kW,13kW elite 750:750 W;elite 600:600 W;elite 300:300 W 精度 5W(1 500W),1%(501W max)elite 300:2 W(1 100 W),2%(101 W 300 W)elite 600:2 W(1 100 W),2%(101 W 600 W)elite 750:2 W(1 100 W),2%(101 750 W)負載阻抗范圍 無限制 200-750 W(取決于型號)諧波輸出&失真 -20 to-30 dBc 諧波輸出 -30 dBc 脈沖頻率 50KHz 輸入交流電源 200/208VAC 10%,3,50/
56、60 Hz 110VAC-253VAC,單相,50Hz/60Hz 額定電流 5kW:最大 25 amps 13kW:最大 55 amps 尺寸(H x W x D)(英寸)5 kW:5.25 x 17.5 x 24.5 11 kW&13 kW:8.30 x 17.8 x 25.5 elite 750&600:3.5 x 17 x 15 elite 300:5.25 x 8.5 x 15 資料來源:MKS 公司官網,光大證券研究所整理 圖圖 2020:20182018-20222022 年年 MKSMKS 營業收入營業收入(億美元)(億美元)圖圖 2121:20182018-20222022 年
57、年 MKSMKS 毛毛利率與凈利率利率與凈利率 20.7519.0023.3029.5035.473.931.403.505.513.33-100%-50%0%50%100%150%200%051015202530354020182019202020212022營業收入凈利潤營收同比(右軸)凈利潤同比(右軸)47.20%43.71%45.04%46.79%43.61%18.93%7.39%15.03%18.69%9.39%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%20182019202020212022毛利率凈利率 資料來源:Wind,光大證券研究所 資料來源:Wind,光
58、大證券研究所 圖圖 2222:MKSMKS 收入構成(按產品,億美元)收入構成(按產品,億美元)圖圖 2323:MKSMKS 收入構成(按地區,億美元)收入構成(按地區,億美元)18.2620.4114.5416.623.445.419.4010.357.809.6412.4813.53051015202530354045202120222023E2024E半導體電子與封裝特種工業 10.238.8810.5912.5914.791.281.792.743.554.97051015202530354020182019202020212022其他韓國中國德國美國 資料來源:Bloomberg 及
59、一致預期,光大證券研究 資料來源:Bloomberg,光大證券研究所 3.23.2、AdvancedAdvanced EnergyEnergy 優儀半導體優儀半導體 Advanced Energy 于 1981 年在科羅拉多州成立,是全球領先的精密電源轉換、量測與控制解決方案的供應商。AE 的等離子體電源解決方案包括射頻電源、射頻匹配網絡、射頻儀器、直流電源系統、脈沖直流電源系統、低頻交流電源系統以及遠程等離子體源。此外還有功率控制模塊和熱工儀表產品,射頻、溫度計量儀器和校準系統,嵌入式電源等。下游應用廣泛,涵蓋半導體、平板顯示、光伏、各類鍍膜、醫療、航空航天、食品等。2022 年公司收購總部
60、位于加州的電源電子公司 SL Power,為 AE 豐富醫療電源產品。圖圖 2424:AEAE 電源產品布局,射電源產品布局,射頻電源處全球領先地位頻電源處全球領先地位 資料來源:AE 官網,光大證券研究所 豐富的產品矩陣及先進的解決方案使得豐富的產品矩陣及先進的解決方案使得 AEAE 公司公司 20222022 年半導體領域營業收入快年半導體領域營業收入快速增長至速增長至 9.319.31 億美元,同比增速達億美元,同比增速達 31%31%,在射頻電源的全球市占率連續多年領,在射頻電源的全球市占率連續多年領先。先。產品結構上,半導體/工業與醫療/數據中心/通信與網絡 2022 年的收入占比分
61、別為 50%/23%/18%/9%。地區結構上,北美(含美國)/亞洲(除中國)/歐洲/中國 2022 年的收入占比分別為 46%/31%/12%/10%。圖圖 2525:AEAE 收入結構收入結構(按產品,百萬美元)(按產品,百萬美元)圖圖 2626:AEAE 收入結構(按區域)收入結構(按區域)4036127109317398182463143414274905200200400600800100012001400160018002000Telecom&Networking(通信與網絡)Data Center Computing(數據中心)Industrial&Medical(工業與醫療)S
62、emiconductor Equipment(半導體)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%202020212022其他國家中國歐洲亞洲(除中國)北美 資料來源:Bloomberg 及一致預期,光大證券研究所 資料來源:AE2022 年財報,光大證券研究所 圖圖 2727:AEAE 毛利率與凈利率水平毛利率與凈利率水平 37%38%33%52%52%53%51%40%39%37%37%36%38%5%11%12%22%26%29%24%12%14%13%13%10%12%0%10%20%30%40%50%60%2012201320142015201620172018
63、20192020202120222023E 2024E可比毛利率(Gross Margin)調整后利潤率(Net Margin)資料來源:Bloomberg 及一致預期,光大證券研究所 AE 公司在等離子體發生器領域推出射頻電源、射頻匹配網絡、DC 直流電源系統、脈沖直流電源系統等工業解決方案,被廣泛應用于多種半導體工藝,包括基于等離子體的干法刻蝕、干法剝離、原子層刻蝕與沉積與化學、物理氣相沉積工藝。工業應用領域可延伸至顯示器制造、光伏電池制造及建材涂層、玻璃等領域。圖圖 2828:AEAE 電源產品具體應用領域電源產品具體應用領域 圖圖 2929:AEAE 電源產品在半導體制造中的全制造流程
64、電源產品在半導體制造中的全制造流程 資料來源:AE 官網,光大證券研究所 資料來源:AE 官網,光大證券研究所 AE在射頻電源領域產品線豐富,2022年10月在射頻電源領域最新推出的ALTAALTA數控射頻電源傳輸系統包含最高功率達數控射頻電源傳輸系統包含最高功率達 6KW6KW 的的 13.56MHz13.56MHz 的機架式電源以及的機架式電源以及13.56MHz13.56MHz 的阻抗匹配網絡的阻抗匹配網絡,該電源配備了頻率調節、功率和抗阻實時測量及電弧管理與相位同步系統;此外還有高功率射頻電源 APEX,可在低功率損耗及高達 10KW 的傳輸功率下運行,兩臺主要產品都接入了 Power
65、Insight數控系統,接入抗阻匹配網絡實現綜合工況監測。圖圖 3030:AEAE 射頻電源產品一覽射頻電源產品一覽 資料來源:AE 官網,光大證券研究所 表表 1010:AEAE 射頻電源產品主要參數射頻電源產品主要參數 產品名稱產品名稱 功率功率 頻率頻率 輸入交流電源輸入交流電源 冷卻方式冷卻方式 Apex 1.5 kW,3 kW,5.5 kW 13 MHz 208 VAC 水冷 Cesar MF 600 W,1 kW,2 kW,2.5 kW,3 kW,5 kW 2 MHz,4 MHz 208&400 VAC 風冷/水冷 HF 300 W,600 W,1 kW,1.2 kW,2 kW,2
66、.5 kW,3 kW,5 kW 13 MHz VHF 300 W,500 W,600 W,1 kW,2 kW,4 kW 27 MHz,40 MHz HiLight 200 W 0.925 MHz 230 VAC(187 253 VAC)風冷 300 W 13.56 MHz 600 W Paramount HF 1.5 kW,3 kW,6 kW 13 MHz,頻率調諧5%208&400/480 VAC 10%風冷/水冷 Paramount HFi 3 kW 13.56 MHz 208 V 標稱電壓;187229 VAC 水冷 Paramount Plus MF 5 kW,15 kW 2 MHz,
67、頻率調諧10%200/240 VAC,400/480 VAC 風冷/水冷 VHF 5 15 kW 27 MHz,40 MHz,60 MHz,頻率調諧 5%PDX PDX 1250 18 1250 W 325 450 kHz 180 253 VAC,50/60 Hz,單相 風冷 PDX 1400 25 1400 W 235 305 kHz 180 230 VAC,50/60 Hz,3 PDX 5000 100 5000 W 330 460 kHz 180 230 VAC,50/60 Hz,3 水冷 PDX 8000 100 8000 W 340 440 kHz 資料來源:AE 公司官網,光大證券
68、研究所整理 3.33.3、TRUMPF HttingerTRUMPF Httinger 通通快快霍廷格霍廷格 通快是總部位于德國的半導體通用設備制造與激光設備供應商。通快是總部位于德國的半導體通用設備制造與激光設備供應商。通快的主營業務囊括了從上世紀 60 年代成立初的沖裁機床研發,到 80 年代形成以激光器技術為核心的半導體制造產業,產品矩陣龐雜,涉及領域極多。其主要創收的產品條線包括半導體激光器、單模/多模 VCSEL(垂直腔表面發射激光器)等在內的激光科技條線,因業務重要性被獨立劃分的 EUV 光刻機激光器條線,以及 2D/3D激光切割機、功率電子、激光焊接設備等在內的機械設備條線等。通
69、快在2022財年年度報告顯示,其業績創公司成立99年來的歷史新高,達42.23億歐元,同比增幅 20.5%,足以顯明其半導體業務縱深布局的系統性優勢正在逐漸凸顯。另外,僅該財年內,通快與荷蘭光刻機巨頭 ASML 簽訂的 EUV 用超高功率 CO2激光器及其他 EUV 應用的訂單數額便超過 10 億歐元,增長勢頭迅猛。圖圖 3131:通快霍廷格等離子體:通快霍廷格等離子體電源領域產線細分電源領域產線細分 圖圖 3232:通快:通快 20202020-20222022 財年收入增長情況(財年收入增長情況(億歐元)億歐元)21.2220.3922.8911.9716.0913.224.604.377
70、.9505101520253035404550202020212022EUV條線激光科技部門機械設備部門 資料來源:TRUMPF Httinger 年報,光大證券研究所整理 資料來源:TRUMPF Httinger 年報,光大證券研究所整理 近年來,通快不斷增加對功率電子設備的投入,以規?;洚a品矩陣。近年來,通快不斷增加對功率電子設備的投入,以規?;洚a品矩陣。其中重點發展中高頻直流等離子體電源、直流/直流脈沖等離子體電源以及射頻等離子體電源等。在射頻電源方面,公司研發出公司研發出 13.56MHz13.56MHz 的高頻的高頻射頻電源射頻電源,據通快官網介紹,其搭載了其搭載了 Combin
71、eLineCombineLine 技術,技術,憑借憑借 5050 歐姆的真實輸出阻抗可獲得最佳歐姆的真實輸出阻抗可獲得最佳工藝流程功率,失調情況下能夠可靠保護反射功率,工藝流程功率,失調情況下能夠可靠保護反射功率,最大能量轉換率可達到最大能量轉換率可達到80%80%,可至多降低用戶端,可至多降低用戶端 50%50%的能量成本的能量成本;另有極高功率密度射頻電源平臺另有極高功率密度射頻電源平臺,可可通過模塊化水冷結構將輸出功率提高到通過模塊化水冷結構將輸出功率提高到 80kW80kW,該電源配有智能自動頻率調諧,可實現高效的電源-抗阻協作。表表 1111:通快:通快霍廷格霍廷格最先進工藝射頻電源
72、產品參數比較最先進工藝射頻電源產品參數比較 指標指標 TruPlasma RF 3006TruPlasma RF 3006 TruPlasma RF 3012TruPlasma RF 3012 TruPlasma RF 3024TruPlasma RF 3024 TruPlasma RTruPlasma RF 1001F 1001 TruPlasma RF 1002TruPlasma RF 1002 TruPlasma RF 1003TruPlasma RF 1003 輸出功率范圍 1W6000W 1W12000W 1W24000W 1W1000W 1W2000W 1W3000W 最大反射功率
73、 1200W 2400W 4800W 600W 輸出頻率 13.56MHz0.005%輸出阻抗 50 50無抗負載全額定輸出功率下的諧波信號-40dBc-50dBc-40dBc-40dBc 50無抗負載全額定輸出功率下的雜散信號-50dBc-40dBc-50dBc-50dBc 50負載下功率精度 2W 或1%4W 或1.5%8W 或1.5%1W 或1%50負載下波動 2W 4W,8000W 8W,16000W 1W 50負載下輸出功率再現性 4W 或1%4W 或1%8W 或1%2W 或1%射頻輸出 LC 7/8”EIA 1 5/8”EIA MN;7/16 電源電壓 200-480 VAC 10
74、%,3 相+PE 200220VAC10%或400480VAC10%,3相+PE 200480VAC10%,3 相+PE 冷卻方式 水冷 水冷&風冷 水冷&風冷 水冷 資料來源:TRUMPF Httinger 官網,光大證券研究所整理 4 4、國產廠商緊步追趕國產廠商緊步追趕 受美日等國家先進制程設備與零部件封鎖影響,國內半導體設備廠與零部件廠商加緊研發合作,推進成熟制程與先進制程領域的半導體零部件國產化替代。國內代表廠商包括英杰電氣、恒運昌、北方華創、神州半導體、吉兆源、華鑫晶造、瀚強科技等。英杰電氣已于2017年成功為中微公司配套MOCVD直流電源。2022年拓荊科技向恒運昌增資 2000
75、 萬并參股,以強化公司在射頻電源的供應能力。表表 1212:射頻電源射頻電源企業對比企業對比 序號序號 企業企業 單位單位 20202222 財年財年 半導體設備收入半導體設備收入 20222022 財年財年 公司整體凈利率公司整體凈利率 半導體電源業務主要產品半導體電源業務主要產品 1 AEIS 億 USD 9.31 10.82%射頻電源、射頻匹配網絡、射頻儀器、直流電源系統、脈沖直流電源系統、低頻交流電源和用于反應性氣體應用的遠程等離子體源 2 MKS 億 USD 20.41 9.39%微波、電力輸送系統、射頻匹配網絡和計量產品 3 Huttinger 億歐元 42.23(整體)11.1%
76、中高頻直流等離子體電源、直流/直流脈沖等離子體電源以及射頻等離子體電源 4 英杰電氣 億 RMB 1.95 26.42%直流編程電源、加速器電源、中高頻感應電源、高壓電源、微波電源、射頻電源、固態調制器系統 5 恒運昌 億 RMB 1.55 6.79%射頻電源及匹配器、中頻電源、直流電源 6 吉兆源 多功率射頻電源 資料來源:各公司官網,集成電路制造年會公開演示資料,光大證券研究所整理 4.14.1、英杰電氣:英杰電氣:高端射頻電源驗證加速高端射頻電源驗證加速 英杰電氣成立于 1996 年,是專業的工業電源設計及制造企業,于 2020 年 2 月13 日在深交所創業板上市。公司主要專注于電力電
77、子技術在工業各領域的應用,從事以功率控制電源、特種電源為代表的工業電源設備的研發、生產與銷售以及新能源汽車充電樁/站的研發、生產和銷售。目前,公司電源產品已應用于光伏、半導體、新能源汽車、鋼鐵冶金、玻璃玻纖、科研等行業。表表 1313:英杰電氣:英杰電氣特種電源特種電源主要產品用途及用途主要產品用途及用途 產品類別產品類別 產品名稱產品名稱 主要特點及用途主要特點及用途 可編程電源 PDE 水冷可編程電源 PDE 系列產品是一款高精度、高穩定度的水冷型直流電源,最大輸出功率達 40kW,采用標準機箱設計。產品廣泛應用于半導體制備、激光器、加速器、實驗室等行業領域。PDA 風冷可編程電源 PDA
78、 系列產品是一款高精度、高穩定度的風冷型直流電源,最大輸出功率達 15kW,采用標準機箱設計。產品廣泛應用于半導體制備、激光器、加速器、實驗室等行業領域。射頻/濺射電源 RMA 系列匹配器 可適配于 RLS 系列射頻電源使用,應用于半導體、泛半導體等行業。RHH 系列射頻電源 產品分多個功率等級,多個頻率等級,滿足半導體、泛半導體行業需要。RLS 系列射頻電源 產品采用目前穩定可靠的功率放大器和公司最核心的直流控制系統,從而使產品具有非常穩定的性能,產品可靠性高。主要應用于光伏產業、平板顯示器行業、半導體行業、化工業、實驗室、科研、制造業等。MSD 系列濺射電源 產品采用公司最核心的直流控制系
79、統,結合優異的弧光管理方案,應用于各種濺射工藝需要。感應電源-產品穩定、精度高,可在各個情況下安全運行,廣泛應用于金屬熱處理、淬火、退火、透熱、熔煉、焊接、半導體材料煉制、晶體生長、塑料熱合、光纖、烘烤和提純等行業領域。高壓電源 HV 系列高壓直流電源模塊 HV 系列產品是針對半導體行業研發的小型化高壓電源,可應用于離子注入、X 射線分析、電子束系統、實驗室等。VD 系列高壓直流電源 可應用于電子束熔煉、靜電殺菌、高壓測試、微波加熱殺菌等行業領域。固態調制器 Modulator PS1000 系列固態調制器 采用全固態開關的高壓脈沖電源,用于驅動脈沖磁控管,可應用于醫學、無損檢測、安檢加速器等
80、領域。Modulator PS2000 系列固態調制器 采用全固態開關的高壓脈沖電源,用于驅動脈沖調制管,可應用于無損檢測、輻照加速器等領域。資料來源:英杰電氣公司年報,公司官網,光大證券研究所整理 特種電源對電源穩定性、精度、動態響應及波紋要求高,公司特種電源產品主要有直流編程電源、加速器電源、中高頻感應電源、高壓電源、微波電源、射頻電源、固態調制器系統等,主要應用于半導體、激光、醫療、環保、航空航天等行業,以及電子槍、殺菌、等離子噴涂、真空熔煉等特種工業領域。公司射頻/濺 射電源主要產品包括 RMARMA 系列匹配器系列匹配器、RHHRHH 系列射頻電系列射頻電源、源、RLSRLS 系列射
81、頻電系列射頻電源源及及 MSDMSD 系列濺射電系列濺射電源。源。表表 1414:英杰電氣英杰電氣射頻電源產品主要參射頻電源產品主要參數數 具體參數具體參數 RHHRHH 系列射頻電系列射頻電源源 RLSRLS 系列射頻電源系列射頻電源 輸入電壓 AC220V10%3AC380V5%(特殊規格可定制)輸入頻率 4763Hz 輸出頻率 13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz 2MHz、13.56MHz、27.12MHz、40.68MH 輸出功率 1.55kW 0.55kW 輸出阻抗 50+j0 輸出模式 連續、脈沖 脈沖頻率 100Hz100kHz 0.110kHz 占空比 595
82、%1090%功率因數 0.98 頻率穩定精度 0.005%效率 75%(額定輸出時)外部控制接口 模擬量、通訊、同步 通信方式 標配 RS485 通訊接口,可選 Ether CAT、工業以太網等 資料來源:英杰電氣公司官網,光大證券研究所整理 業績增長快速,半導體領域收入同比高增業績增長快速,半導體領域收入同比高增。2022 年公司實現營業收入 12.83 億元,同比增長 94.34%,歸母凈利潤 3.39 億元,同比增長 115.47%。結構上,光伏行業實現銷售收入 6.13 億元,同比增長 70.67%,占總營業收入比重47.82%;半導體等電子材料行業銷售收入 1.95 億元,同比增長
83、175.29%,占總營業收入比重 15.17%。主要是因為 2021-2022 年光伏行業景氣度高,硅料、硅片價格高漲,擴產多帶來多晶硅還原爐電源與單晶爐電源需求增加。圖圖 3333:2 201015 5-20222022 年年英杰電氣英杰電氣營業收入營業收入、歸母凈利潤及增速、歸母凈利潤及增速 圖圖 3434:2 201015 5-20222022 年年英杰電氣毛利率及凈利率(英杰電氣毛利率及凈利率(%)1.591.742.774.14.434.216.612.830.210.350.721.131.111.051.573.39-50%0%50%100%150%051015201520162
84、01720182019202020212022營業收入/億元歸母凈利潤/億元營收yoy(%,右軸)歸母凈利潤yoy(%,右軸)資料來源:Wind,光大證券研究所整理 資料來源:Wind,光大證券研究所整理 圖圖 3535:2 2017017-20222022 年年英杰電氣英杰電氣光伏及半導體行業銷售收入及增速光伏及半導體行業銷售收入及增速 資料來源:iFinD,光大證券研究所整理 公司客戶覆蓋范圍廣,與國內外大型企業存在業務合作。公司客戶覆蓋范圍廣,與國內外大型企業存在業務合作。公司產品應用于光伏行業上游的材料生產設備電源控制,及還原提純和晶體生長環節設備的電源控制。據英杰電氣 2022 年年
85、報,公司電源在光伏行業市場占有率維持在 70%以上。2022 年公司光伏行業訂單同比繼續保持較高增長,2022 年末/2023Q1 末,公司合同負債為 8.46/10.18 億元。目前,公司在光伏、藍寶石、鋼鐵冶金、玻璃玻纖、特種電源等行業已積累了大量客戶。射頻電源領域,公司產品目前在半導體設備行業和光伏電池片行業均處于測試階射頻電源領域,公司產品目前在半導體設備行業和光伏電池片行業均處于測試階段,逐步提升穩定電源性能,從測試情況看,初步具備了國產化替代的能力。段,逐步提升穩定電源性能,從測試情況看,初步具備了國產化替代的能力。表表 1515:英杰電氣英杰電氣各業務主要客戶各業務主要客戶 行業
86、行業 主要產品主要產品 主要客戶主要客戶 光伏行業 TPM3 系列功率控制器、TPM5 系列功率控制器、RLS 系列射頻電源、RHH 系列射頻電源、RMA 系列匹配器、MSD 系列濺射電源、DD 系列IGBT 直流電源、諧波治理、KRQ30 系列交流電機軟起動器 晶盛機電、天通股份、連城數控、高景太陽能、晶澳、TCL 中環、隆基綠能、晶科、雙良集團、東方希望、永祥股份、中硅高科、特變電工、ReneSola、亞洲硅業、中國國電、京運通、協鑫硅業、中國電科 藍寶石行業 AS 系列 SCR 交流電源、DS 系列 SCR 交流電源、DD 系列 IGBT 直流電源、感應電源 晶環、奧瑞德光電、天通吉成、
87、晶科光電、藍思科技、元亮科技、晶升能源 鋼鐵冶金 KTY 系列單相功率控制器、KTY 系列三相功率控制器、AS 系列 SCR 交流電源、DS 系列 SCR 交流電源、DD 系列 IGBT 直流電源、感應電源、成套控制系統 寶武鋼鐵、首鋼集團、柳鋼集團、沙鋼集團、鞍鋼集團、河北鋼鐵、德龍鋼鐵、安陽鋼鐵、泰山鋼鐵、敬業集團、西門子、西馬克集團、ABB、通用電氣、普瑞特、宏旺集團、甬金股份、城德、金泰包裝、寶信軟件 玻璃玻纖行業 ST 系列單相功率控制器、ST 系列三相功率控制器、TPH 系列單相功率控制器、TPH 系列三相功率控制器、KTY 系列單相功率控制器、KTY 系列三相功率控制器、成套控制
88、系統 南玻集團、旗濱集團、山東玻纖、Fives Stein、迎新玻璃、長海股份、中??毓?、巨石集團、泰山玻纖、臺玻集團、光遠新材、彩虹集團、信義玻璃、Saint-Gobain、中材科技、CDGM 特種電源行業 PDA 風冷可編程電源、HV 系列高壓直流電源模塊、VD 系列高壓直流電源、Modulator PS2000 系列固態調制器、微波電源 寶鈦集團、東方電氣、中國二重、上海電氣、中微公司 工業電爐 ST 系列單相功率控制器、ST 系列三相功率控制器、TPH 系列單相功率控制器、TPH 系列三相功率控制器、成套控制系統 寶鈦集團、東方電氣、中國二重、Fives Stein、攀鋼集團、森松集團
89、(中國)資料來源:英杰電氣公司官網,光大證券研究所整理 4.24.2、恒運昌:恒運昌:PECVDPECVD 用射頻電源已實現批量供貨用射頻電源已實現批量供貨 恒運昌成立于 2013 年,專注等離子體電源系統產品的研發、設計、生產制造、應用維護、技術進出口和國內外貿易。公司產品廣泛應用于半導體、光伏設備、LCD 設備、LED 設備、生物工程設備、醫藥設備、玻璃深加工、卷繞鍍膜和先進工業鍍膜等領域。公司自主產品主要包括射頻電源及匹配器、中頻電源、直流電 源 等。主 要 合 作 伙 伴 有 德 國 ADL,美 國 Ceres,日 本 日 立 金 屬/KOFLOC/LINTEC/島津等。圖圖 3636
90、:恒運昌代理的主要產品:恒運昌代理的主要產品 資料來源:恒運昌官網,光大證券研究所 表表 1616:恒運昌自主研發產品恒運昌自主研發產品 射頻電源射頻電源 匹配器匹配器 具體參數具體參數 13.56MHz13.56MHz 自動掃頻自動掃頻射頻電源射頻電源 400KHz400KHz 自動掃頻自動掃頻射頻電源射頻電源 具體參數具體參數 13.56MHz13.56MHz 雙頻匹雙頻匹配器配器 400KHz400KHz 雙頻匹配雙頻匹配器器 27.12MHz27.12MHz 雙頻自動雙頻自動匹配器匹配器 400KHz400KHz 雙頻自動匹雙頻自動匹配器配器 產品圖片 產品圖片 輸入電壓 3P 208
91、V 頻率 13.56 MHz0.005%350KHz 450KHz0.005%27.12 MHz0.005%400KHz0.005%最大輸出功率 2.5KW 1KW 最大輸出電流 30 Arms 9 Arms 30 Arms 7 Arms 掃描頻率范圍 12.882MHz14.238MHz 350KHz450KHz 最大輸出電壓 疊加波形峰值電壓超過 2000V 峰值 掃描頻率調諧時間 50ms 最大輸入功率 3000W 1000W 3000W 1500W 脈沖功能 10Hz10KHz 10Hz2KHz 反射功率(自動匹配狀態下)5W/1%(前向功率 503000W 時)2W 或 1%(前向功
92、率503000W 時)2W 或 1%(前向功率251500W 時)占空比 5%95%輸入阻抗 50 效率 70%80%匹配時間 1.5s 電源穩定性 0.5%,72h 射頻輸入隔離度-40dB 工作溫度 540C 冷卻方式 風冷 冷卻方式 風冷+水冷 尺寸(W*L*D)250*308*420mm3 280*335*425mm3 尺寸(W*L*H)234*546*170mm3 250*308*420mm3 重量 13kg 17.7kg 重量 18kg 18kg 射頻輸入接頭 N female HN female N female 射頻輸出接頭 HN female/客戶指定 N female/客戶
93、指定 資料來源:真空技術與設備網公眾號,光大證券研究所整理 公司核心團隊已深耕射頻電源領域多年,掌握全數字測量系統、全數字環路控制技術、高效寬帶平衡功放技術等多項核心技術,打破海外壟斷,成為國內率先進入 IC 前道設備的射頻電源供應商之一。據南方日報文章,2016 年 1 月,恒運昌第一批 1kw 射頻電源與自動匹配器產品上市,經過 3 年多的反復實驗與客戶現場驗證,2019 年年底,恒運昌部分射頻電源產品成功通過拓荊科技的驗證,同期恒運昌與拓荊科技正式簽署戰略合作備忘錄,2020 年 Q2 正式投入市場,實現批量供貨,部分產品填補國內空白。4.34.3、北方華創北方華創:收購北廣科技射頻應用
94、技術相關資產收購北廣科技射頻應用技術相關資產 北方華創集團全資子公司北方華創微電子裝備有限公司是國內先進的半導體裝備研發制造企業(以下簡稱“北方華創微電子”),主要產品有刻蝕機、PVD、CVD、ALD、立式爐和清洗機等,產品廣泛服務于集成電路、先進封裝、第三代半導體器件、半導體照明、新能源光伏等領域。2020 年,北方華創微電子與兆維集團子公司北京北廣科技股份有限公司就北方華創微電子收購北廣科技射頻應用技術相關資產簽署資產轉讓協議,以提高北方華創射頻應用技術水平。北廣科技前身是建于 1950 年的北京廣播器材廠,公司堅持以射頻技術和數字技術為核心,融合應用 5G、大數據、物聯網、人工智能等新一
95、代信息技術,協同打造全頻段、多功率、收發一體的系列智能無線電裝備,目前已是我國無線電領域規模較大的裝備制造商和系統解決方案提供商。功率源產品方面,北廣科技已成為國內外科研機構固態功率源產品供應商,包括整機、功率放大器、功率分配器、功率合成器、定向耦合器、假負載、同軸饋管、彎頭和波導等。國際用戶主要有法國光源(SOLEIL)、歐洲光源(ESRF)、巴西光源(LNLS)、MSU、Brookehaven 等。表表 1717:北廣科技北廣科技主要產品主要產品 產品類型產品類型 產品名稱產品名稱 電視發射設備 UFH125W/250W/500W 數字電視發射機、UHF1kW/1.2kW/2kW/3kW
96、DTV 發射機、5kW 數字電視發射機、DEV 型數字電視激勵器、VHF/UHF100W-300W 電視發射機、VHF/UHF 3kW 電視發射機、VHF/UHF 5kW 電視發射機、VHF/UHF10kW-20kW 電視發射機(風冷或液冷)中短波廣播發射設備 50KW/100kW/150kW/500kW 短波發射機系列、DF-100A 型 100kW 短波發射機、TBH522 型 150kW PSM 短波發射機、DF500A 500kW PSM 數字調制短波發射機、PSM 短波發射機數字調制器、1kW/3kW/5kW 中波發射機、ZF-10A 10kW數字調幅中波發射機、ZF-25A 25k
97、W 數字調幅中波發射機、ZF-50A 50kW 數字調幅中波發射機、ZF-50A 50kW 數字調幅中波發射機、ZF-100A 100kW 數字調幅中波發射機、ZF-200A-200kW 數字調幅中波發射機、ZF-600A-600kW 數字調幅中波發射機 調頻廣播發射設備 10kW 調頻立體聲廣播發射機、5kW 調頻立體聲廣播發射機、3kW 調頻立體聲廣播發射機、1kW 調頻立體聲廣播發射機、500W 調頻立體聲廣播發射機、300W 調頻立體聲廣播發射機、100W 調頻立體聲廣播發射機、30W 調頻立體聲廣播激勵器、2kW 全固態短波發射機、1kW 調頻功率放大器 功率源產品 1.3GHz20
98、kW 功率放大器、162.5MHz 20kW 固態功率源、325MHz10kW 固態發射機、1.3GHz5kW 功率放大器、324MHz25kW 固態放大器射頻功率源、1.3GHz 3.8kW 固態功率源、162.5MHz80kW 固態功率源、工作點測量系統功率放大器、1-10MHz 5kW 高頻固態功率放大器、73MHz15kW 固態功率源、40.68MHz/50kW 固態功率源、5.2kW/1.3GHz固態功率源 資料來源:北廣科技公司官網,光大證券研究所整理 4.44.4、神州半導體神州半導體:半導體產半導體產線電源系統服務廠商線電源系統服務廠商 神州半導體4是中國地區半導體產線電源系統
99、服務廠商,目前已建成完整全面的高精度,高功率直流、射頻、微波、網絡匹配器、遠程等離子發生器等制造、維修、測試平臺,是中國科學技術部國家火炬計劃項目等離子電源研發,應用平臺建設承接單位。公司主要客戶覆蓋半導體設備、封裝測試、晶圓廠、光伏、液晶面板等領域。4 全稱為江蘇神州半導體科技有限公司 表表 1818:神州半導體射頻電源產品:神州半導體射頻電源產品 型號型號 CDXCDX-20002000 RFX 5500RFX 5500 Paramount 6013Paramount 6013 Paramount 6013Paramount 6013 MN FP5325R1 3155084-001 A 3
100、156360-060 3156360-060 PN 0190-40655W B5108726BJ 660-106049-002 660-106049-002 設備狀態設備狀態 設備狀態 Refurblished Refurblished Refurblished Refurblished 特性特性 輸出功率 2000W 5500W 6000W 6000W 頻率 13.56/2MHz 13.56MHz 13.56MHz 13.56MHz 資料來源:神州半導體官網,光大證券研究所整理 4.54.5、吉兆源吉兆源:專注射頻電源與自動匹配器研制生產專注射頻電源與自動匹配器研制生產 北京吉兆源成立于 2
101、012 年,公司主要研發和生產射頻電源、自動匹配器。產品體系有 50W、150W、500W、750W、1000W 和 1250W 射頻電源,具體可應用于刻蝕、RIE、PECVD、ICP、射頻濺射、CVD 和 PVD 等系統,也可作為工廠業系統中感應加熱和電介質加熱設備的電源。其自動匹配器已成功應用于半導體、光伏等領域,可匹配國內電子管射頻電源和海外進口電源。圖圖 3737:吉兆源產品體系:吉兆源產品體系 資料來源:吉兆源官網,光大證券研究所 4.64.6、瀚強科技:瀚強科技:A A 輪融資輪融資獲中芯聚源領投獲中芯聚源領投 多型號中頻電源供應商,滿足不同行業及場景應用需求。多型號中頻電源供應商
102、,滿足不同行業及場景應用需求。瀚強科技由楊小春及其團隊創立于 2012 年,2019 年公司將主要資源投入到光伏領域 PECVD 和 PVD電源研發,其電源產品廣泛應用于光伏、真空鍍膜等核心工藝環節。2022 年下半年,公司新產品順利打入光伏電池片核心生產環節。目前,公司研發生產的HQ-MF 系列中頻電源處于國內射頻電源領域領先地位,輸出有單通道、雙通道等方式,每通道功率可達 15kW60kW,可以輸出包括方波、階梯波、雙極性脈沖波在內的多種電壓波形,滿足不同鍍膜工藝要求。表表 1919:瀚強科技瀚強科技 H HQ Q-MFMF 系列中頻電源產品優勢系列中頻電源產品優勢 產品優勢產品優勢 具體
103、表現具體表現 節能環保 采用先進的軟開關技術,最高效率可達 93%,比傳統電源高 3%以上。極低電弧能量 自主專利技術的電弧檢測和滅弧方法,確保出色的鍍膜均勻度和高良率。匹配性強 多種不同電壓波形可調,輸出電壓范圍更寬/輸出電壓高達 800V,可同時滿足新型和傳統的鍍膜工藝要求。電網諧波污染小 具備主動功率因素校正功能,輸入功率因素滿載高達 0.99,電流諧波小于 5%??蓴U展 FPGA+DSP+ARM 全數字化控制平臺,更智能更可靠,輕松匹配客戶的定制化 需求。高集成,易維護 自主專利技術的水冷設計,標準化結構設計,噪音低,操作簡單,維護便捷。資料來源:瀚強科技官網,光大證券研究所整理 公司
104、 HQ-MF 系列內有六款型號產品,在輸出通道數量、輸出功率、輸出電壓和輸出電流等參數方面各自具有不同的特征,可滿足不同應用場景需求。表表 2020:瀚強科技瀚強科技 H HQ Q-MFMF 系列各型號產品參系列各型號產品參數性能數性能 參數參數 HQHQ-MF04030MF04030-1 1 HQHQ-MF04040MF04040-1 1 HQHQ-MF04040MF04040-2 2 HQHQ-MF04060MF04060-2 2 HQHQ-MF04030MF04030-1P1P HQHQ-MF04040MF04040-1P1P HQHQ-MF04040MF04040-2P2P 輸入電壓
105、323Vac475Vac,三相+地線 輸入頻率 45Hz64Hz 輸出通道數量 1 1 2 2 1 1 2 每通道輸出功率 30kW 35kW 20kW 30kW 30kW 35kW 20kW 每通道最高輸出電壓 600V 800V 每通道最大輸出電流 85A 87.5A 55A 85A 85A 87.5A 55A 輸出頻率 40kHz,可調 輸出控制模式 恒功率、恒壓、恒流 開關機控制方式 觸摸屏、RS485、模擬接口、CAN、EtherCAT 安裝尺寸(W*H*D)482*178*700 mm 482*267*700 mm 482*178*700 mm 工作溫度+5+45 冷卻方式 水冷
106、資料來源:瀚強科技官網,光大證券研究所整理 較大規模融資為公司射頻電源產品持續研發注入持續動力。較大規模融資為公司射頻電源產品持續研發注入持續動力。據公司官網披露,目前公司擁有技術研發人員占比 60%以上,累計獲得專利 60 余件,研發投入占比超過 6%。同時,公司研發骨干均來自知名電源企業核心團隊,具備多種電源技術平臺開發實力,并承接深圳市科創委重大“技術攻關”項目,已通過科創委組織的專家答辯和驗收。2023 年 3 月,瀚強科技宣布完成數億元人民幣 A 輪融資,由中芯聚源領投,深創投、國信資本跟投。本輪融資資金主要用于現有產品產能提升、新產品研發,以及公司的經營發展。4.74.7、華鑫晶造
107、:華鑫晶造:特種電源后起之秀特種電源后起之秀 華鑫晶造由中電華鑫晶造由中電 1818 所退休技術專家陳必雄聯合創辦,專注半導體、光伏領域特所退休技術專家陳必雄聯合創辦,專注半導體、光伏領域特種電源。種電源。其團隊核心技術人員來自于大學、軍工研究所,有半導體設備與特種電源技術首席專家、教授、博士多人,長期從事半導體設備中頻電源、射頻電源、高壓電源等關鍵部件的技術研究,多次獲得國家、省、部級科技進步獎,是我國光伏 PECVD 設備國產化及工藝的先行者。目前,公司可為半導體、光伏、平板顯示、材料改性、等離子體清洗、鍍膜等行業提供中頻電源、射頻電源、微波電源、高壓電源的解決方案。射頻電源領域,公司 HSP 系列射頻電源可提供 15kW 射頻功率,擁有更強的功率和阻抗測量性能,能夠在 13.56MHz 固定頻率、50 歐姆和非 50 歐姆負載下(電壓駐波比(VSWR)超過 3:1),帶來穩定的功率輸出和控制性能。能夠快速與等離子阻抗保持實時同步匹配,從而實現工藝的精確性、可重復性。圖圖 3838:華鑫晶造射頻電源產品:華鑫晶造射頻電源產品 資料來源:華鑫晶造公司官網,光大證券研究所