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1、分析師分析師李魯靖李魯靖登記編號:S1220523090002HBM專題:AI巨輪滾滾而來,哪些設備會受益于算力基礎HBM?機 械 團 隊機 械 團 隊 行 業 專 題 報 告行 業 專 題 報 告證券研究報告|機械設備|2024年03月31日報告摘要2HBMHBM基本介紹基本介紹:HBM(High Bandwidth Memory,高帶寬存儲)由DRAM芯片堆疊而來,可有效緩解內存墻問題,優異性能適配AI時代的算力需求。HBMHBM市場情況市場情況:目前HBM已經迭代至第五代(HBM3E),預計今年上半年SK海力士、三星和鎂光均可以實現HBM3E的量產出貨。TrendForce集邦咨詢預計今
2、年開始HBM3將成為市場主流產品,從格局上看,入局較早的SK 海力士和三星幾乎瓜分HBM市場,預計24年末 HBM TSV的產能為25萬片/月。HBMHBM核心工藝及所用設備核心工藝及所用設備:HBM的良率比相同制程、相同容量的GDDR5低20-30%,核心在于堆疊,而堆疊的核心在于TSV和鍵合。TSV的制備與前段工藝類似,需要經過光刻、刻蝕、沉積、電鍍和CMP等工藝,其中,難度較大的工藝為電鍍銅。鍵合技術可以分為有微凸塊的鍵合技術和無微凸塊的混合鍵合技術,目前量產工藝均使用前者,但是SK 海力士和三星的技術路線存在差異,前者由TC-NCF轉向MR-MUF,三星則一直使用TC-NCF,二者各有
3、優劣勢?;旌湘I合是大廠布局的下一代鍵合技術,可以通過去掉芯片之間的填充材料而有效降低芯片厚度,其可以分為W2W和D2W,前者因為生產效率高等優勢而商業化程度比較高,后者至今只有AMD某款芯片一個應用場景,可以減少浪費。除此之外,拋光減薄、臨時鍵合/解鍵合工藝也起到了重要的輔助作用。在測試方面,因為結構復雜,HBM對存儲測試機提出了更高的要求。HBMHBM對設備的增量需求對設備的增量需求對前道設備而言,HBM會帶動前道制造設備的需求,但是相對有限,后道的封測設備則存在量價齊升的邏輯,另外,若未來混合鍵合技術得以應用,混合鍵合設備市場規模將會有明顯擴容。建議關注建議關注:前道制造環節前道制造環節:
4、北方華創、中微公司、拓荊科技、芯源微、盛美上海、華海清科、精測電子等;封測環節封測環節:長川科技、精智達、盛美上海、華封科技(未上市)、光力科技、華海清科、拓荊科技、芯源微等。風險提示風險提示:新技術開發/量產進度不及預期風險、設備廠商的相關設備驗證進展不及預期風險、地緣政治風險等資料來源:方正證券研究所wWiZnVeWiXjZmVaQ9RaQoMnNmOtPiNnNqMeRqQtR9PnMqQuOmRmMNZtQoP1、基本介紹:HBM由單層DRAM堆疊而來,優異性能可緩解內存墻問題3HBMHBM是是DRAMDRAM芯片進行芯片進行3 3D D堆疊后的存儲顆粒堆疊后的存儲顆粒,優異性能適配優
5、異性能適配AIAI時代的算力需求時代的算力需求。當下AI時代已經正式拉開序幕,隨著以數據為中心的技術高速發展,ChatGPT等大語言模型需要的數據量呈現指數級增長,內存技術的發展相比處理器而言明顯滯后,內存墻(存儲能力無法滿足數據處理的帶寬、容量、時延、功耗時出現的現象)問題成為業內亟需解決的問題。而HBM將DRAM芯片進行三維堆疊(當前技術已經可以實現12層堆疊),同時增加容量和帶寬,內存墻問題得到有效緩解。資料來源:Micron、Samsung、方正證券研究所圖:采用HBM內存顆粒的算力卡(左圖)和HBM結構示意圖(右圖)圖:內存墻現象愈發明顯2、市場情況:目前HBM技術發展至第五代,全球
6、主要供應商為SK 海力士、三星和鎂光4HBMHBM技術基本保持技術基本保持2 2年迭代一次的速度年迭代一次的速度,預計三大廠均能在上半年完成第五代產品的量產出貨預計三大廠均能在上半年完成第五代產品的量產出貨。2014年,SK 海力士聯合AMD研發第一款HBM芯片,2015年首先亮相于AMD的R9 390X和R9 390顯卡,隨后,三星跟進布局,2020年,在三星、SK海力士先后量產HBM2e之后,鎂光也加入HBM出貨行列。發展至今,HBM技術已經來到第五代,根據各大廠的規劃,我們預計今年上半年三家大廠均可實現HBM3e的量產出貨。從不同技術代來看從不同技術代來看,HBMHBM3 3正逐步成為主
7、流需求正逐步成為主流需求。Trendforce的數據顯示,就不同技術代的需求比重來看,2022年主流需求為HBM2,2023年來看,主流需求逐步轉向HBM3(占比約39%),預計2024年HBM3會成為主流需求,占比將達到60%。SKSK 海力士和三星幾乎瓜分海力士和三星幾乎瓜分HBMHBM市場市場。從營收市占率來看,三星和SK 海力士入局較早,幾乎平分市場,鎂光入局較晚因此市占率極低。就產能而言,各家積極推近HBM產能建設,Trendforce預測2024年底HBM TSV的產能為25萬片/月,占DRAM總產能的14%,其中,三星年底產能為13萬片/月,SK 海力士產能約12萬片/月,鎂光產
8、能約2萬片/月。表:HBM的技術迭代概況資料來源:SK海力士官網、三星官網、鎂光公告、全球半導體觀察、TrendForce集邦咨詢等、方正證券研究所圖:HBM市場情況產品產品名稱名稱芯片芯片密度密度帶寬帶寬堆疊堆疊高度高度容量容量(GB)(GB)I/OI/O速率速率GbpsGbps首次首次開發開發時間時間首次首次量產量產時間時間HBM1HBM12Gb128GB/s4Hi112014 2015HBM2HBM28Gb307GB/s 4/8Hi 4/8/16 2.42016 2016HBM2eHBM2e 16Gb 460GB/s 4/8Hi8/163.62019 2020HBM3HBM3 16Gb
9、819GB/s 8/12Hi 16/246.42021 2022HBM3eHBM3e 24Gb 1.18TB/s 8/12Hi 24/369.22023 20248%39%60%70%50%25%22%11%15%0%50%100%20222023(E)2024(E)HBM3HBM2e其他市占率市占率HBM TSVHBM TSV產能產能(千片千片/月月)2022 2023E 2024E 2023年底 2024年底(E)SK SK HynixHynix 50%46-49%47-49%45120-125SamsungSamsung40%46-49%47-49%45130MicronMicron10
10、%4-6%3-5%320圖:國際大廠在HBM上的布局進程3.1、制造工藝:HBM制造良率較低,核心在于堆疊5相比相比DDRDDR5 5,HBMHBM的良率更低的良率更低。根據TrendForce,HBM的Die Size相比同制程和同容量的DDR5的尺寸大35-45%,良率(包含了TSV和封裝的良率)則比DDR5低約20-30%,生產周期(包含TSV)較DDR5多1.5-2個月,從投片到封裝完成需要兩個季度以上。制造的核心在于堆疊制造的核心在于堆疊,堆疊的核心工藝是堆疊的核心工藝是TSVTSV和鍵合和鍵合。TSV和封裝是制約HBM良率的關鍵,其中,TSV為導通上下層構建了物理基礎,而各層之間真
11、正實現互聯還要進行鍵合和塑封等。HBM橫截面示意如下圖所示。具體的工藝流程如右圖所示:以Via Middle的TSV工藝為例,前段制程完成之后,通過刻蝕、鍍銅和CMP等形成TSV,接著完成后段金屬化工藝。完成正面的凸塊制造之后,通過減薄等工序進行背面減薄,將TSV銅柱暴露,同時,由于要實施多層堆疊,背面也需要形成凸塊。最后,將芯片堆疊鍵合之后進行塑封便可形成HBM顆粒。封裝好的HBM顆粒一般會送到下游客戶去制作2.5D(如CoWos)封裝體。圖:HBM實現堆疊的核心結構為TSV和Microbump資料來源:SK Hynix、AMD、方正證券研究所圖:HBM封裝工藝流程(TSV工藝為Via Mi
12、ddle)3.2、制造工藝:TSV是堆疊實現的基礎6TSVTSV(Through Silicon Via,Through Silicon Via,硅通孔),硅通孔),通過在硅芯片內部鉆孔形成電極,然后將多個芯片實現垂直3D堆疊,是HBM的核心結構,可以在最短距離內連接多個I/O,因此可以實現高帶寬低功耗的效果。TSVTSV中難度最大、最核心的是電鍍銅工序中難度最大、最核心的是電鍍銅工序。按照通孔形成在工藝流程中的位置,TSV工藝包括Via-First、Via-Middle和Via-Last三種。以最常見的Via Middle工藝為例,其基本工序為:1)在前段工序中,在晶圓上制作晶體管,如互補金
13、屬氧化物半導體等。2)使用硬掩模(Hard Mask)在硅通孔形成區域繪制電路圖案。3)利用干法刻蝕去除未覆蓋硬掩膜的區域,形成深槽。4)再利用CVD(PECVD/SACVD)制備絕緣膜,如氧化物等(作用是隔絕填入槽中的銅等金屬物質,防止硅片被金屬物質污染)。5)在絕緣層上使用PVD制備金 屬擴散阻擋層和種子層。6)ECD電鍍銅(整個TSV工藝里最核心、難度最大的工藝)。7)CMP對表面拋光,確保銅基材只保留在溝槽中。8)完成后段的金屬化工藝。圖:TSV制造的三種工藝資料來源:Advanced Methods for Mechanical Analysis and Simulation of
14、Through Silicon Vias、Semianalysis、方正證券研究所前段工序后段工序TSV圖:TSV制造的工藝流程(以Via Middle工藝為例)3.3、制造工藝:當前鍵合工藝存在技術路線分歧,大廠將混合鍵合作為未來的鍵合工藝7HBMHBM鍵合技術分為微凸塊和無凸塊,當前量產的鍵合技術分為微凸塊和無凸塊,當前量產的HBMHBM均采用微凸塊的鍵合工藝均采用微凸塊的鍵合工藝微凸塊鍵合工藝中,凸塊的制作是不可避免。微凸塊鍵合工藝中,凸塊的制作是不可避免。如下方左圖所示,首先濺射一層籽晶層(UBM,凸塊下方的金屬層),光刻顯影之后暴露焊盤,先后進行銅電鍍和焊料(通常為不含鉛的錫銀合金)
15、電鍍,完成之后去除光刻膠、通過金屬刻蝕去除UBM,最后通過晶圓級回流焊接設備將這些凸塊制成球狀。凸塊的制造流程與前道工藝類似,凸塊的制造流程與前道工藝類似,需要用到的設備包括清洗、PVD、光刻機、刻蝕機、電鍍設備、回流焊接設備等。圖:倒裝芯片的凸塊制造流程資料來源:SK Hynix、方正證券研究所圖:HBM的內部結構3.3、制造工藝:當前鍵合工藝存在技術路線分歧,大廠將混合鍵合作為未來的鍵合工藝8HBMHBM鍵合技術分為微凸塊和無凸塊,當前量產的鍵合技術分為微凸塊和無凸塊,當前量產的HBMHBM均采用微凸塊的鍵合工藝均采用微凸塊的鍵合工藝微凸塊制備完成之后進行鍵合封裝的技術路線存在分歧。SK海
16、力士在HBM2技術代之前(含)使用TC-NCF工藝進行鍵合封裝,從HBM2e技術代開始轉向MR-MUF工藝,而三星則使用TC-NCF工藝進行鍵合封裝。TC-NCF(Thermal Compression-Non-Conductive Film,熱壓非導電薄膜),具體的工藝流程為:首先將晶圓正面真空層壓NCF,然后在晶圓背面貼劃片膜,用劃片機將晶圓切割成單個芯片,最后倒裝芯片使用熱壓鍵合實現互聯與固化成型,熱壓鍵合對于貼片機的精度要求很高。MR-MUF(Mass Reflow-Molded Underfill,大規?;亓骱?底部填充塑封),具體工藝流程為:首先在微凸塊上涂上助焊劑,每堆疊一層短暫
17、加熱一次使得知道全部芯片完成臨時鍵合,然年使用回流焊一次性鍵合實現電氣連接。之后向芯片注入EMC,加熱加壓完成固化,便得到了封裝好的HBM顆粒。TC-NCF和MR-MUF各有優劣勢。相比回流焊接,熱壓焊接可以更有效地控制芯片翹曲度等,但是,由于MR-MUF是一次性完成凸塊間的電氣連接和芯片間的機械連接,TC-NCF需要在每一層堆疊時都進行電氣和機械連接,因此,TC-NCF相比MR-MUF加工效率更低。資料來源:SK Hynix、Samsung、面向窄節距倒裝互連的預成型底部填充技術、艾邦半導體網、方正證券研究所圖:TC-NCF(上)和MR-MUF(下)工藝流程優勢優勢劣勢劣勢MRMR-MUFM
18、UF使得芯片更薄、散熱性能提升、生產效率提高容易發生翹起、非接觸性斷開、局部橋接等;回流焊過程芯片位置容易發生偏移TCTC-NCFNCF可控制芯片和基板翹起加工效率低,對關鍵設備的精度要求很高表:TC-NCF和MR-MUF技術優劣勢對比3.3、制造工藝:當前鍵合工藝存在技術路線分歧,大廠將混合鍵合作為未來的鍵合工藝9SKSK 海力士和三星均將混合鍵合技術視為未來的鍵合工藝海力士和三星均將混合鍵合技術視為未來的鍵合工藝根據兩家大廠的技術路線圖根據兩家大廠的技術路線圖,混合鍵合是下一代鍵合工藝混合鍵合是下一代鍵合工藝。目前,HBM中所使用的TSV技術是一種使用硅穿孔電極(TSV)和微凸塊垂直堆疊多
19、個芯片(通常為4-8個芯片)的方法。由于市場對高容量存儲器產品需求不斷增加,預計未來將需要12-16層甚至更高的多芯片堆疊技術。為了實現這一目標,不僅需要減小芯片的厚度和凸塊電極的尺寸,還需要去除芯片之間的填充物,混合鍵合(一種同時鍵合金屬電極(如銅電極)和無機絕緣層的方法;該方法可以將至少兩個不同的芯片集成到同一個封裝中,縮小互連間距)可以大幅縮小電極尺寸,從而增加單位面積上的I/O數量,進而大幅降低功耗。與此同時,混合鍵合方法可以顯著縮小芯片之間的間隙,由此實現大容量封裝。此外,它還可以改善芯片散熱性能,有效地解決因耗電量增加而引起的散熱問題。SK 海力士和三星均在他們的技術路線圖中表示將
20、混合鍵合作為下一代鍵合工藝。資料來源:SK Hynix、Samsung、EET、方正證券研究所圖:混合鍵合技術有效地降低了HBM顆粒的厚度圖:三星具備混合鍵合技術儲備圖:SK 海力士宣布在HBM4上使用混合鍵合3.3、制造工藝:當前鍵合工藝存在技術路線分歧,大廠將混合鍵合作為未來的鍵合工藝10混合鍵合分為混合鍵合分為D D2 2W W和和W W2 2W W,D D2 2W W的工藝步驟更復雜:的工藝步驟更復雜:W2W(Wafer to Wafer):1 1)完成TSV之后,需要形成混合鍵合面(具體為先沉積一層電解質(PECVD),通過光刻-刻蝕-沉積2屏障層和種子層(N),然后使用大馬士革工藝
21、進行鍍銅,最后,由于混合鍵合對于鍵合表面的光滑度要求非常高,還必須使用CMP進行研磨和拋光介電層表面并實現銅的正確輪廓(呈現凹狀),電介質的粗糙度必須控制在0.5nm以內,銅焊盤的粗糙度必須控制在1nm以內);2 2)預處理(等離子活化和清洗)之后進行對準和加熱鍵合,使得電介質之間完成鍵合;3 3)隨后退火工藝使得銅焊盤互相鍵合實現電氣連接;4 4)晶圓邊緣修整之后進行背面晶圓研磨以薄晶圓,清潔和CMP拋光等。D2W(Die to Wafer):1 1)TSV和混合鍵合面的形成同W2W;2 2)晶圓切割、分選并在載板晶圓上進行重構;3 3)對重構晶圓和目標晶圓進行等離子火花和清洗的預處理之后,
22、將二者面對面對齊實現電介質的鍵合;4 4)載板晶圓脫落;5 5)退火完成銅焊盤之間的電氣互聯;6 6)對于重構晶圓和目標晶圓之間未能全部實現對對齊鍵合的孔隙進行鍍銅、拋光等。資料來源:Semianalysis、方正證券研究所圖:混合鍵合的兩種工藝W2W(上)和D2W(下)3.3、制造工藝:當前鍵合工藝存在技術路線分歧,大廠將混合鍵合作為未來的鍵合工藝11W W2 2W W的混合鍵合技術應用成熟度更高的混合鍵合技術應用成熟度更高,核心優勢在于高產出率核心優勢在于高產出率應用場景上:應用場景上:當前應用成熟度較高的技術為W2W混合鍵合,其廣泛應用于NAND Flash和CIS制造中,而D2W混合鍵
23、合的商業化應用場景極少,自2022年AMD首次采用這種工藝以來,至今未出現新的量產場景。優劣勢分析:優劣勢分析:W2W的核心優勢在于吞吐量較高,但是無法挑選KGD(已知良好的芯片),因此適用于良率較高的產品;D2W可以對KGD進行挑選,有利于控制良率,但是對準較難導致吞吐量較低,商業化落地場景極少?;旌湘I合相對于的倒裝鍵合優勢明顯但是工藝難度大混合鍵合相對于的倒裝鍵合優勢明顯但是工藝難度大,對制造提出挑戰對制造提出挑戰。封裝技術一直在向著更高的I/O密度和更短的trace length,混合鍵合以低于10的鍵合間距+顯著縮小trace length(去除了芯片之間的塑封材料)來實現更好的封裝性
24、能。但同時,混合鍵合工藝復雜,且工作必須在前道晶圓廠級別的超潔凈室、自動化工廠和工藝專業知識要求的環境中進行,這使得混合鍵合非常依賴前道制造工藝,包括電鍍、CMP、等離子體激活、對準、鍵合、分割和退火,以及用于發現亞微米顆粒和缺陷的檢測工具,盡管這些工藝在前道已經相對成熟,但是還需要完善工藝來滿足混合鍵合的需求,如:就D2W的工藝而言,解決與芯片分割和邊緣效應相關的挑戰以及最大程度的減少芯片和晶圓上的污染是關鍵;公差低于0.2的高精度貼片機/鍵合機是關鍵,晶圓減薄對于Cu-Cu鍵合的成功至關重要。此外,缺陷檢測、膜厚量測等設備對于過程控制十分重要。資料來源:EVG、Semianalysis、C
25、ollective Die-to-Wafer Self-Assembly for High Alignment Accuracy and High Throughput 3D Integration、方正證券研究所圖:D2W相比W2W的制造工藝流程更加復雜優勢優勢劣勢劣勢技術成技術成熟度熟度商業化商業化情況情況W2WW2W步驟少,污染物顆粒造成的影響較??;對準鍵合效率高,吞吐量大無法挑選KGD(已知良好的芯片),可能使得有缺陷的芯片和優質的芯片相連,造成浪費,適合良率高的產品較高在NAND、CIS等的生產過程中大規模應用D2WD2W鍵合之前挑選KGD,有利于良率控制對準精度較難實現,吞吐量低(
26、貼裝精度為1微米的設備效率僅1000uph);涉及步驟多,清潔度難以保障較低2022年至今,僅AMD有過使用圖:D2W工藝流程3.4、制造工藝:減薄拋光、臨時鍵合/解鍵合等工藝同樣重要12在在HBMHBM制造工藝中還存在許多其他工藝制造工藝中還存在許多其他工藝,包括減薄包括減薄、拋光拋光、臨時鍵合臨時鍵合/解鍵合等解鍵合等減薄減?。嚎刂凭A得厚度,以滿足芯片封裝厚度尺寸和表面粗糙度的影響。最常見的方法包括機械研磨/磨削和CMP,前者是最傳統的機械工藝,通過旋轉的金剛砂輪對晶圓背面進行研磨,包括粗磨和精磨兩個步驟。而后者(CMP為化學機械拋光,使用研磨化學漿料和拋光墊進行材料去除,可以提供比前者
27、更好的平坦化效果,但是減薄速度比前者慢。當前減薄拋光一體化成為趨勢,這克服了磨片后晶圓嚴重翹曲難以搬運到拋光機的問題,也避免了磨片后嚴重翹曲而使表面損傷擴大的風險臨時鍵合臨時鍵合/解鍵合解鍵合:晶圓減薄工藝會被大量應用,為了不損傷減薄中以及減薄后晶圓,需要將晶圓片與基板臨時鍵合并在完成后續工藝后最終解鍵合。臨時鍵合技術包括接觸鍵合和熱壓鍵合,主流的解鍵合技術是熱滑動剝離、機械剝離和激光剝離,發展較快的是機械剝離和激光剝離。資料來源:磨料磨具微信公眾號、EVG、方正證券研究所圖:臨時鍵合/解鍵合工藝流程圖:臨時鍵合工藝圖:減薄拋光一體機3.5、制造工藝:HBM對存儲測試提出更高要求13HBMHB
28、M測試比傳統的測試比傳統的DRAMDRAM測試更復雜測試更復雜傳統的DARM測試流程:包括晶圓級測試和封裝級測試,前者包括電氣測試、老化測試、高/低溫測試、修復,后者包括老化測試、高/低溫測試和速度測試。HBM的測試流程:如下方左圖所示,基礎邏輯芯片的PHY是駐留在HBM和SOC中的內存控制器之間的接口,中間區域是TSV區域,TSV負責將信號和電源傳遞給DARM,TSV和PHY之間由信號線和去耦電容填充,測試端口區域的DA端口允許測試KGSD??梢钥吹?,相比傳統的DRAM測試,在晶圓級測試環節,HBM還需要進行邏輯測試。在KGSD測試環節,還需要進行TSV測試、動態模式下的老化測試以及速度測試
29、(測試并行性十分重要)。資料來源:High-Bandwidth Memory(HBM)Test Challenges and Solutions、方正證券研究所圖:HBM芯片的基本架構(左)和基礎邏輯芯片的結構(右)圖:傳統DRAM和HBM的測試流程對比4、設備需求:HBM產生了哪些設備的增量需求?14從從HBMHBM對設備市場的擴容角度來看對設備市場的擴容角度來看,后道設備的需求彈性更大后道設備的需求彈性更大:由工藝梳理可知,TSV制備工藝和前道制造的流程類似,對刻蝕設備、PECVD、PVD、ECD和減薄拋光等前道設備有一定的增量需求,封測環節對于貼片機、劃片機、鍵合機、塑封設備、測試機等設
30、備的需求存在量價齊升的邏輯,一方面,更高的工藝難度對設備的精度等性能指標有更高的要求,設備的價值量會有所提升,另一方面,隨著堆疊層數/HBM產能的提高,設備需求量提升。資料來源:各公司官網、各公司公告、GII、SEMI等、方正證券研究所表:HBM相關設備市場情況梳理(注:第三列的超摩爾應用采用yole數據,應用場景包括功率器件、射頻器件、MEMS、CIS、Photonics和先進封裝)設備設備市場空間市場空間(億美元)(億美元)超摩爾應用的市場空間超摩爾應用的市場空間主要海外供應商主要海外供應商國內供應商國內供應商市場格局市場格局備注備注光刻機光刻機177.7 16.95億美元,其中,先進封裝
31、用光刻設備規模為2.6億美元Vecco、Canon、SUSSSMEE、芯碁微裝2021年先進封裝領域SMEE、Vecco市占率約40%、29%先進封裝領域用光刻機占總市場空間不足2%,目前來看,看出HBM對前道設備的擴容空間較低涂膠顯影設備涂膠顯影設備40.0/TEL芯源微等國內已經相對成熟刻蝕設備刻蝕設備230.0/LAM、AMAT中微公司、北方華創PECVDPECVD設備設備65.0/AMAT、TEL拓荊科技PVDPVD設備設備48.0/AMAT北方華創電鍍銅設備電鍍銅設備10.0/LAM、AMAT盛美上海減薄拋光減薄拋光9.4/DISCO、東京精密華海清科、中電科、京創先進、特思迪、晶盛
32、機電日企市占率較高,22年DISCO和東京精密減薄機市場占有率超65%HBM封裝提出更高的性能要求,預計價值量提升劃片機劃片機17.3/東京精密、DISCO光力科技日企領先,2022年日企全球市占率約62.45%,國內企業全球市占率約19.63%貼片機貼片機9.4/BESI、ASMPT華封科技ASMPT和BESI市占率60%以上,國內華封科技已經初步具備競爭能力塑封設備塑封設備4.3/TOWA、YAMADA耐科裝備、文一科技晶圓級塑封設備國產化率極低臨時鍵合臨時鍵合/解解鍵合鍵合/1.6億美元SUSS、EVG、TEL、TAZMO芯源微、華卓精科EVG市占率領先/W2WW2W永久鍵合永久鍵合/3
33、.8億美元,其中混合鍵合1.43億美元EVG、TEL等拓荊科技2021年,先進封裝領域EVG占比超90%預計若未來HBM封裝使用混合鍵合技術,該部分設備市場需求彈性較大D2WD2W混合鍵合混合鍵合/0.48億美元,預計21-27CAGR68.2%EVG、BESI拓荊科技(預處理)2021年BESI市占率60%存儲測試機存儲測試機15.8/愛德萬、泰瑞達長川科技、精智達、亞威股份(收購韓國GIS)等2022年國產化率約10%測試機與設計客戶關系緊密5、建議關注標的15資料來源:公司招股說明書,公司公告,方正證券研究所公司名稱公司名稱總市值總市值(億元)(億元)主業主業潛在的潛在的HBMHBM相關
34、設備布局相關設備布局/進展進展20232023年營業收入年營業收入(億元)(億元)歸母凈利潤(億元,歸母凈利潤(億元,windwind一致預期)一致預期)PEPE2023A2024E2025E20242025盛美上海378.19 半導體清洗設備、電鍍設備和先進封裝濕法設備等2023年先進封裝用電鍍銅設備在客戶端量產并繼續取得批量重復訂單38.88 9.11 11.44 14.61 33 26 長川科技210.60 測試機(數字、模擬、數字測試機)、分選機、自動化設備及AOI等測試機/0.46 5.87 9.16 36 23 精智達65.21 新型顯示檢測設備、半導體測試設備(包括探針卡、老化設
35、備等)布局了DRAM測試機,2023年半年報顯示正在研發6.49 1.17 1.60 2.23 41 29 華封科技未上市倒裝貼片機、晶圓級貼片機、POP封裝機、層疊半貼機、面板級貼片機和多晶片貼片機等聚集先進封裝的貼裝設備/光力科技64.38 封測設備和物聯網安全生產監控裝備業務,封測設備涉及切片機及相關零部件劃片機,另外,公司在2023年6月推出了自動減薄機,當時稱即將進入客戶端驗證6.61 0.69 1.34 1.77 48 36 華海清科276.54 CMP設備、減薄設備、晶圓再生、關鍵耗材及維保服務減薄拋光一體機預計2023年小批量出貨25.08 7.27 10.09 13.18 2
36、7 21 拓荊科技354.75 PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD等薄膜設備W2W混合鍵合設備和D2W預處理設備27.05 6.65 8.31 11.39 43 31 芯源微 154.05 涂膠顯影設備、單片濕法設備等臨時鍵合/解鍵合設備在2023年實現了多家客戶的導入17.17 2.51 4.05 5.68 38 27 前道制造環節前道制造環節:北方華創、中微公司、拓荊科技、芯源微、盛美上海、華海清科、精測電子等;封測環節封測環節:長川科技、精智達、盛美上海、華封科技(未上市)、光力科技、華海清科、拓荊科技、芯源微等。風險提示16 新技術開發新技術開發/量產進度不及預期風險量產進度
37、不及預期風險國內存儲產業鏈較為薄弱,HBM尚處在起步階段,若新技術開發/量產進度不及預期,會對設備需求造成一定不利影響。設備廠商的相關設備驗證進展不及預期風險設備廠商的相關設備驗證進展不及預期風險半導體是科技競爭的重地,美對我國半導體產業實施多次限制,這導致FAB/IDM在生產制造時有意導入國產設備,但是我國半導體設備相比海外先進設備存在一定進步空間,若相關廠商的驗證進度不及預期,則會對其收入造成不利影響。地緣政治風險地緣政治風險美政府對我國半導體行業實施多輪制裁,而新技術量產前期一般要使用更加穩定的設備,若美進一步實施制裁,則對我國進口先進設備造成不利影響。資料來源:方正證券研究所分析師聲明與免責聲明17評級說明18方正證券研究所上 海 市 靜 安 區 延 平 路 7 1 號 延 平 大 廈 2 樓深圳市福田區竹子林紫竹七道光大銀行大廈31層廣州市天河區興盛路12號樓雋峰院2期3層方正證券北 京市 西城區 展覽 路 4 8 號新聯 寫字 樓6 層長沙市天心區湘江中路二段36號華遠國際中心37層專注專心專業19