电子行业动态-晶圆载具：晶圆“保险箱”，高端产品国产替代进程启动

证晶圆载具：晶圆“保险箱”，高端产品国 研 券产替代进程启动 增持（维持） 究主要观点 报污染控制是提升芯片生产良率的重要手段之一，而晶圆载具是污染控 告行业:电子 制的重要工具。晶圆载具用于硅片生产、晶圆制造以及工厂之间晶圆 日期: 2023年11月21日 的储存、传送、运输以及防护，按尺寸可以分为12英寸和8英寸及以 下，我们认为难度较大的12英寸晶圆载具是国产替代的核心。12英寸 分析师:马永正 Tel:021-53686147 E-mail:mayongzheng@shzq.comSAC编号:S0870523090001 联系人:杨蕴帆 Tel:021-53686417 E-mail:yangyunfan@shzq.comSAC编号:S0870123070033 最近一年行业指数与沪深300比较 14% 11% 8% 5% 2% -1%11/22 -4% 02/23 04/2306/2309/2311/23 -7% 10% 电子沪深300 行业动态 - 晶圆载具包括FOUP（主要用于Fab厂中）、FOSB（主要用于硅片制造厂与Fab厂之间12寸晶圆的运输）、无接触HWS等品类。基于应特格数据我们认为芯片制程降低将推升污染控制的难度，从而使得对晶圆载具的性能要求提升。 经测算，2026年中国大陆FOUP+FOSB市场规模有望达32亿，市场由海外头部公司垄断。我们基于全球/中国大陆晶圆厂产能数据对FOUP与FOSB的潜在市场规模进行了测算，测算结果为：2023年全球/中国 大陆FOUP+FOSB市场规模有望分别实现90/21亿元，到2026年全球/中国大陆FOUP+FOSB市场规模或将分别达到123/32亿元；其中，FOSB占比较高，在全球和中国大陆市场占比均超过80%。从竞争格 局来看，头部公司垄断该市场，昌红科技披露美国应特格、日本信越 合计市场份额高达80%-90%；而国内多数厂商或生产小尺寸晶圆载具较多，或较少涉猎生产难度较大的高端大尺寸产品。另外，我们认为晶圆载具的特性决定其市场或具有一定的抗周期性。晶圆载具的主要功能为储存、运输晶圆，因此当半导体在下行周期时，库存晶圆仍有 储存和运输需求，晶圆载具或仍有望保持一定的市场规模。 原材料/注塑工艺/模具设计/产品验证均具有挑战性。制造晶圆载具的难点如下：越精密的芯片对防污染的要求越高，从而对晶圆载具原材料的释气性提出了更高要求，国产厂商在原材料方面或存在掣肘；载 具本身精度要求很高，因此对模具设计和注塑工艺要求较高。另外， 国产厂商作为行业后入者或面临着验证难度大、周期长的问题。例 如，FOUP用于在晶圆厂内运输晶圆且过程中需要和100-200个工艺工 相关报告： 《本土晶圆代工扩产积极，韩国存储芯片出口恢复正增长》 ——2023年11月20日 《中芯国际资本开支上调提振设备&材料景气度，2024年有望成AIPC元年》 ——2023年11月15日 《存储价格上行趋势有望延续，看好安卓链复苏机遇》 ——2023年11月11日 具接触，我们认为这意味着客户或需要考虑晶圆载具和各机台的适配性，因此新产品或需要经历较长的验证周期；同时，这一点将有助于验证通过的企业与客户建立高黏性合作关系、构建较高的行业壁垒。 断供风险推动高端晶圆载具国产替代进程快速启动。我们认为由于应 特格&信越中国大陆收入占比偏低、复杂的国际形势、中国半导体耗材 国产替代进程逐步加快等原因，海外企业或不会优先保障对中国大陆客户的供应（例如，此前中国台湾家登集团就发出通知暂停向中国大陆企业供货）。因此，中国大陆客户对于导入国产晶圆载具的积极性有望提升。顺应该趋势，昌红科技与鼎龙股份共同成立鼎龙蔚柏，有望打破海外企业在12英寸晶圆载具市场上的垄断。鼎龙蔚柏在2023年4月完成了工厂的整体建设及装修工程，设备也已陆续到位调试，在7月开始向多家国内主流FAB厂商送样验证。 投资建议 维持电子行业“增持”评级，我们认为，国内相关厂商有望受益于① 12寸晶圆厂产能提高、②部分晶圆厂为避免断供而引入国内供应商、 ③国产高端晶圆载具验证过程持续推进。建议关注昌红科技、鼎龙股份。 风险提示 产品性能提升不及预期，晶圆厂产能扩张不及预期，市场竞争风险。 目录 1晶圆载具兼具储存、运输与污染控制等功能，是影响良率的重要 产品3 22026年中国大陆FOUP+FOSB市场规模有望达32亿，头部公 司垄断市场5 3虽有多重挑战，但断供风险推动国产替代进程快速启动8 4风险提示10 图 图1：FOSB、FOUP、HWS应用领域3 图2：影响晶圆良率的污染物及晶圆良率对净利润的影响4 图3：全球晶圆载具需求分布（按地区）6 图4：日本信越2023财年营收结构（按地区）9 图5：美国应特格2022年营收结构（按地区）9 表 表1：晶圆载具FOUP与FOSB介绍3 表2：晶圆载具产业链典型公司整理5 表3：海外主要晶圆载具厂商情况梳理6 表4：2023-2026年FOUP和FOSB全球与中国大陆市场规模测算7 1晶圆载具兼具储存、运输与污染控制等功能，是影响良率的重要产品 晶圆载具用于硅片生产、晶圆制造以及工厂之间晶圆的储存、传送、运输以及防护。晶圆载具的种类众多，按尺寸可以分为12 英寸和8英寸及以下，据昌红科技披露12英寸晶圆载具难度较大，我们认为12英寸晶圆载具是国产替代的核心。12英寸晶圆载具包括前开晶圆传送盒FOUP（FrontOpeningUnifiedPod）、前开晶圆运输盒FOSB（FrontOpeningShippingBox）、无接触晶圆水平运送装置（ContactlessHorizontalWaferShippers，无接触HWS）等品类，其中FOUP主要用于Fab厂中晶圆的保护、运送、储存，FOSB主要用于硅片制造厂与Fab厂之间12寸晶圆的运输，无接触HWS的任务是将昂贵、复杂的成品晶圆从Fab厂安全地运送给最终客户。 图1：FOSB、FOUP、HWS应用领域 资料来源：集成电路材料研究，Entegris官网，上海证券研究所整理并翻译 FOUPFOSB 表1：晶圆载具FOUP与FOSB介绍 功能 确保每25片的晶圆在它的保护下避免在每一一般做成25片装，用于晶圆制造厂与芯片制台生产机台之间的传送被外部环境中的微尘造厂之间12吋晶圆的运输；在后道封装线厂污染，进而影响到良率。中，FOSB也可以用于各道工序之间晶圆的 储存与转送。 示意图 结构 每个FOUP都有各种连接板，销和孔，以便FOUP位于装载端口上，并由AHMS系统操纵。 通过采用特殊定位片与防震设计，减少晶圆位移摩擦产生杂质；除了通过AHMS系统自动存取，也可以进行手动操作。 材料 采用低释气材质、低吸湿材质，可以大幅度原材料采用低释气材质，可以降低释出气体 降低有机化合物释出，防止污染晶圆。污染晶圆的风险 其他特征 优秀的密封性以及充气功能可以给晶圆提供 一个低湿度的环境；FOUP可设计成不同的颜色，如红、橙、黑、透明等等，以满足工艺需要以及区分不同的工艺和制程；一般FOUP由客户根据Fab厂产线以及机台差异而进行定制。 与其他运输晶圆盒相比，FOSB气密性更好 寿命2-4年之间一次性 资料来源：集成电路材料研究，Entegris公众号及官网，HTTGroup官网，芯语，上海证券研究所整理；注：AMHS全称AutomaticMaterialHandlingSystem，自动物料搬运系统，即在产线上进行物料搬运的设备和系统。 污染控制是芯片良率提升的关键之一，而晶圆载具是污染控制的重要工具。污染控制直接影响到芯片制造过程的生产良率等参数，而应特格计算结果表明，晶圆良率提高1%可能意味着节省 超过1.5亿美元。同时，应特格数据显示，当逻辑芯片制程从28nm降至7nm时，其可容许的金属杂质浓度极限缩减1000倍，危及晶圆良率的微粒大小缩小了将近4倍。我们认为污染控制的难度或随着制程缩小而逐渐提升，从而使得晶圆载具需要具备抵御微粒、挥发性有机化合物、氧气、水分等污染物的能力。 图2：影响晶圆良率的污染物及晶圆良率对净利润的影响 资料来源：应特格公众号，上海证券研究所 22026年中国大陆FOUP+FOSB市场规模有望 达32亿，头部公司垄断市场 晶圆载具产业链上游为原材料+设备厂商，中游为晶圆载具生产厂商，下游为硅片厂、晶圆厂等。 产业链环节典型企业 表2：晶圆载具产业链典型公司整理 上游 原材料+设备 三菱化学、巴斯夫（BASF）、乐天化学（LOTTECHEMICAL）、赢创（EVONIK） 中游 晶圆载具制造 日本信越、美国应特格、义柏科技ePAK、鼎龙蔚柏 下游 硅片厂、晶圆厂等 硅片厂：中欣晶圆、奕斯伟、中环半导体等 晶圆厂：中芯国际、台积电、长江存储、长鑫存储等 资料来源：艾邦半导体，昌红科技公告，各公司官网，SEMI，iFinD，芯语，芯榜，上海证券研究所整理 上游：原材料厂商以海外企业为主，包括三菱化学、巴斯夫（BASF）、乐天化学（LOTTECHEMICAL）、赢创 （EVONIK）；设备主要包括注塑相关设备及模具，昌红科技即为其子公司鼎龙蔚柏提供模具等相关设备。 中游：从竞争格局的角度来看，美国应特格及日本信越 等龙头公司垄断晶圆载具市场。美国应特格、日本信越 为晶圆载具行业两大龙头企业，据昌红科技投资者关系活动记录表（2022年11月25日）披露，晶圆载具80%-90%的市场份额被美国的应特格、日本信越等公司占据 （据贝哲斯咨询数据显示，在FOUP和FOSB市场中，2022年应特格的市场占有率为41.92%）；除应特格、信越外，中国台湾家登精密在该领域也有一定竞争力，2022年家登晶圆FOUP载具销售收入约为6亿新台币， 约合1.3亿人民币（汇率时间节点为2023年11月15日）。韩国3SKOREA是韩国首家成功研发出FOSB及实现量产的公司，主要客户包括三星电子、SK海力士，正努力开拓国际市场。国内多数厂商或生产小尺寸晶圆载具较多，正在往大尺寸上突破。另外，从地区来看，MarketsandResearch数据显示亚太地区是晶圆载具全球最大的市场，市场份额为74%，我们认为原因为晶圆厂产能越大则晶圆载具需求可能越大，而中国大陆、中国台湾、日韩等地合计晶圆厂产能全球份额相对较高。 图3：全球晶圆载具需求分布（按地区） Europe,5%Others,1% NorthAmerica,20% Aisa-Pacific,74% 资料来源：MarketsandResearch，上海证券研究所 下游：硅片厂、晶圆厂等均有晶圆载具需求。 表3：海外主要晶圆载具厂商情况梳理 国家/地区生产企业简介 美国Entegris 日本信越聚合物 创立于1966年，为整个半导体制造及供应链生态系统，提供最广泛解决方案组合，包括前开式晶圆传送盒FOUP、前开式晶圆运输盒FOSB、晶圆盒、晶舟、把手等晶圆载具及配件，光罩盒，CMP抛光垫/抛光液等。 成立于1960年9月15日，是信越化学旗下子公司，提供半导体制程相关商品，如晶圆载具、载带、胶带、晶圆框架等，居于业内领先地位。晶圆载具产品有FOUP、FOSB和晶圆运输盒。 韩国3SKOREA成立于1989年9月，半导体相关产品由安城工厂生产，包括FOSB、FOUP、晶圆包装盒、晶圆运输盒等。 成立于1998年，是一家全球关键性材料创新技术的整合服务商，自主研发的全 中国台湾家登精密 方位晶圆载具以及光罩载具已然成为新进制程不可或缺的重要产品。半导体产业7纳米以下之先进制程高阶光罩传载解决方案-EUVPod市占率全球第一。 资料来源：艾邦半导体网，上海证券研究所 经测算，我们认为2023年中国大陆FOUP+FOSB市场规模有望实现21亿元。我们基于以下假设对2023年全球/中国大陆FOUP与FOSB市场规模进行了测算： FOUP：FOUP的寿命多为2-4年，因此