方正证券:108页光刻机行业研究框架(附报告)

方正证券:108页光刻机行业研究框架—专题报告

 

报告目录:

一、光刻机投资逻辑框架

国产光刻机产业链:按图索骥
ASML光刻机产业链:集成全球工艺
光刻机公司地图概览:前道光刻,一家独大
从0到1,国产光刻机如何破局

二、光刻机详解:现代光学工业之花

光刻机:半导体工业皇冠上的明珠
光刻机的演变及历史性转折
顶级光刻机的尖端工艺

三、光刻机的全球视角

光刻机的全球市场空间
光刻机的全球市场格局
海外巨头概览

四、国产光刻机之路:路漫漫其修远兮

02专项:众志成城,技术突破
国产光刻机市场空间与工艺水平剖析
探寻国产光刻机产业链投资机会

 

报告要点:

重中之重,前道设备居首位。光刻机作为前道工艺七大设备之首(光刻机、刻蚀机、 镀膜设备、量测设备、清洗机、离子注入机、其他设备),价值含量极大,在制造设 备投资额中单项占比高达23%,技术要求极高,涉及精密光学、精密运动、高精度环 境控制等多项先进技术。光刻机是人类文明的智慧结晶,被誉为半导体工业皇冠上的 明珠。

冲云破雾,国产替代迎曙光。目前全球前道光刻机被ASML、尼康、佳能完全垄断 ,CR3高达99%。在当前局势下,实现光刻机的国产替代势在必行,具有重大战略意义 。在02专项光刻机项目中,设定于2020年12月验收193纳米ArF浸没式DUV光刻机, 其制程工艺为28纳米。考虑到此项目作为十三五目标,未来具有较大的明确性,结合 28nm作为当前关键技术节点的性能和技术优势,我们认为光刻机国产替代将迎来新 的曙光,尤其是IC前道制造领域,将初步打破国外巨头完全垄断的局面,实现从0到1 的突破。

按图索骥,追根溯源寻标的。通过对即将交付的28nm光刻机进行剖析,建议关注以 举国之力助力国产替代的光刻产业链,一是光刻机核心组件:负责整体集成的上海微 电子、负责光源系统的科益虹源,负责物镜系统的国望光学,负责曝光光学系统的国 科精密,负责双工作台的华卓精科,负责浸没系统的启尔机电;二是光刻配套设施: 包括光刻胶,光刻气体,光掩模版,光刻机缺陷检测设备,涂胶显影设备等。

 

内容精选:

从上下游利益链条看ASML是如何成功的
ASML的成功=上游供应商的顶尖技术+下游厂商的巨额投资+开放性研究网络。
高端光刻机集合了全球各国最顶尖的科技,如:德国的蔡司镜头技术、美国的控制软件和光源、日本的特殊复合材料等,下游厂商为了获得优先供货权纷纷投入巨额资金支持ASML研发。


图:ASML利益链条

从0到1,国产光刻机如何破局
中国晶圆代工需求占全球代工总需求比重日益提升。根据IBS显示,2018年中国IC设计公司对晶 圆制造需求约805亿元,占全球晶圆代工规模4,088亿元的19.7%,到2025年时需求上升涨至 30.5%。在这样的格局下,中国对于半导体制造设备的需求以及资本投入将会日益提高。


图:中国代工市场占比


图:光刻机公司地图概览:前道光刻,一家独大

随着中国大陆代工厂的不断扩建,未来对于国产光刻机的需求不断提升,而当前国内与国外顶 尖光刻机制程仍存在较大差距,国产光刻机应从如下几个方面寻求突破:1、产业分工:国内涉 及相关光刻机零部件的企业形成产业分工,各取所长研发、提供相应的技术和零部件;2、科研 投入:目前国内企业仍存有买办思维,光刻机作为人类智慧的结晶,高科技产物,科研投入必 不可少;3、技术突破:汇集顶尖人才对于核心技术优先突破;4、人才积累:注重奖励机制。

图:国产光刻机如何破局

光刻机全球市场未来预测
受益于下游需求旺盛,光刻设备有望量价齐升带动市场空间不断增长。
价:随着芯片制程的不断升级,IC前道光刻机制造日益复杂,其价格不断攀升。 先进制程发展使得晶体管成本降低,但是光刻机价格不断增高。目前7nm EUV光 刻机平均每台价格达到了1.2亿欧元。
量:晶圆尺寸变大和制程缩小将使产线所需的设备数量加大,性能要求变高。12 寸晶圆产线中所需的光刻机数量相较于8寸晶圆产线将进一步上升。同时预计 2020年随着半导体产线得到持续扩产,光刻机需求也将进一步加大。

图:光刻机和晶体管的价格变化趋势
图:12寸晶圆产线需要的光刻设备更多

全球格局三足鼎立,ASML龙头地位突显
目前全球光刻设备的格局是:ASML一家独占鳌头,成为唯一的一线供应商,旗 下产品覆盖了全部级别的光刻机设备;Nikon高开低走,但凭借多年技术积累, 勉强保住二线供应商地位;而Canon只能屈居三线;上海微电子装备(SMEE) 作为后起之秀,暂时只能提供低端光刻设备,由于光刻设备对知识产权和供应链 要求极高,短期很难达到国际领先水平。
目前光刻机行业已经成为一个高度垄断的行业。如果没有特别原因,这一格局在未来的时间里都很难发生变化。


图:ASML龙头地位

内容来源:方正证券:光刻机行业研究框架—专题报告。附下载。

方正证券:光刻机行业研究框架 —专题报告

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