头豹词条报告系列：涂胶显影设备

涂胶显影设备行业分类 涂胶显影设备作为光刻工艺中的核心设备，分类方式众多。（1）按照功能和操作方式分类，将包括涂胶 机、喷胶机、显影机。（2）根据生产模式来划分，可以分为OffLine设备，即在制造工艺中单独使用的设备以及与光刻设备联机作业的In Line设备。（3）根据涂胶显影设备应用的制造工艺环节不同可以被分为前道和后道涂 胶显影设备，前者主要用于晶圆制造的前道工艺中，而后者是在封测工艺中使用。 按照涂胶显影设备应用的制造工艺环节不同分类 前道设备是集成电路制造流程中前道晶圆制造环节中的重要工艺设备，前道涂胶显影设备在晶圆厂采购中占据重要的地位。并且前道的涂胶/显影机作为光刻机的输入和输出，主要通过机械手使晶圆在各系统之间传输和处理，从而完成晶圆的光刻胶涂覆、固化、显影、坚膜等工艺过程，其不仅直接影响到光刻工序细微曝光图案的形成，显影工艺的图形质量对后续蚀刻和离子注入等工艺中图形转移的结果也有着深刻的影响。 前道涂胶显影设备 涂胶显影设备分类 后道设备主要作为后道封装、测试的工艺中使用，下游芯片生产厂商对先进封装设备的需求正不断增强。由于电子产品趋于功能化、轻型化、小型化、低功耗和异质集成，先进封装技术正被越来越多地应用到电子产品。 后道涂胶显影设备 后道的涂胶/显影机用于集成电路制造先进封装工艺的涂胶、显影、刻蚀、去胶以及清洗环节。 [2] 1：https://zhuanlan.z… 2：芯源微招股书，招商证… [3] 涂胶显影设备行业特征 零部件依赖进口 涂胶显影设备大量核心部件依赖进口，国产替代、自主可控处于进行时。 涂胶显影设备核心零部件仍高度依赖于美、日企业；例如机械手主要供应商为日本电产Nidec、美国MKS Instruments，热板主要来自日本SMC CORPORATION。中国目前机械手厂商为沈阳新松机器人，但在应 用数量和性能指标方面都存在较大差距。 国外厂商垄断市场 国外厂商东京电子TEL一家独大，迪恩士DNS等紧随其后。 TEL高度垄断市场，2021年全球市场份额接近89%，2019年中国市占率达到91%。DNS、SUSS、SEMES 共同占据了10%的市场份额。其中，DNS多年以来紧随在TEL之后，2019年占据中国涂胶显影设备市场5%的份额。 有望实现国产替代 芯源微涂胶显影后道产品线成熟，前道产品验证顺利 中国厂商芯源微生产的涂胶/显影机、湿法刻蚀机、去胶机、清洗机已通过SEMIS2国际安规认证，成功应用于Bumping、WLCSP、Fanout等集成电路制造后道先进封装工艺的涂胶、显影环节。前道Barc涂胶设 备可以满足28nm工艺，作为国产化设备已逐步得到了应用，实现了小批量替代。 [3] 1：芯源微招股书，招商证… [4] 涂胶显影设备发展历程 中国的半导体设备行业自1970年左右进入探索阶段，最初通过引进外资先进企业来仿制进行技术的迭代； 在战略层面的政策扶持下，经历了美国芯片法案之后进入了国产替代的自主研发道路。在政府对半导体产业的不 断扶持下，一些中国企业逐渐成为全球领先的企业；例如北方华创、中微公司、盛美半导体等。中国的半导体设 备市场也逐年增长，这些都为中国半导体设备行业的未来发展提供了良好的机遇和发展前景。 萌芽期 自1970年开始，中国半导体设备建设之路开始；1972年美国总统尼克松访华，中国从欧美大量引进 技术，全国有四十多家集成电路厂建成投产。直到1980年代，中国开始涉足半导体设备的设计和制 造，逐步建立了第一批半导体设备制造企业，其中包括1988年北方华创的前身北京市电子工业办公室由陆首群成立。1990年代开始，中国政府加大了对半导体产业的支持力度，“908工程”是国家发 展微电子产业90年代的第八个五年计划。1989年8月，华晶电子集团成立。1997年7月，由上海华虹集团与日本NEC公司合资组建的上海华虹NEC电子有限公司成立，总投资为12亿元。上海华虹NEC 和无锡华晶作为908工程和909工程的两大主体。 中国的半导体设备行业在1970年代开始发展，最开始主要以仿制外国技术为主。此后几十年间，中 国的半导体设备行业发展相对缓慢。在1990年代至2000年代初期，中国政府加大了对半导体产业的支持力度，制定了一系列相关政策，并引进了一些国外的半导体设备制造企业。这些措施为中国半导 体设备行业的发展打下了基础。 启动期 2001~2010 直到2000年初期，政府通过出台了一系列政策鼓励中国半导体产业，半导体设备行业开始逐步发 展。国务院18号文件《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》促成了许多国外企业进入中国市场，如美国应用材料、荷兰ASML、台积电、英特尔；中国的企业也开始不断设立，如今富有声誉 的至纯科技、中微半导体、上海微电子等都在2000年左右成立。中国半导体设备行业的产值和市场份额逐年提升。 2000年初，中国半导体设备行业开始启动，进入发展期。在政府的鼓励下，无论是著名厂商的入 驻、合资，或开设办事处，还是海外有技术经验的华人回国创办IC设计公司；都为中国半导体产业带 来了直接的技术和经验。并且，随着中国的一些企业，例如清华紫光、华大基因等也开始涉足半导体设备行业，中国本土的半导体产业，至此才刚开始进入正轨道路。 高速发展期 2011~2025 2013年，随着中国集成电路进口额达2313亿美元，中国半导体设备行业进入了一个新的发展阶段。 国家也更加意识到整个半导体产业的战略重要性，2014年印发的《国家集成电路产业发展推进纲 要》将其上升至国家战略。2015年的《中国制造2025》以及2016年的《国家信息化发展战略纲要》都提出了半导体产业不言而喻的重要性。即便后来，2018年“中兴事件”以及不断加剧的芯片制裁 法案，客观来说，目前半导体设备还是无法追赶到最前沿的水平，但中国头部企业的竞争力正在增强。 涂胶显影设备产业链分析 涂胶显影设备产业链上游为精密零部件厂商，主要包括机械类、气体/液体/真空系统类、机电一体类、光学类、电气类及仪器仪表类，具体的核心零部件为机械手、热板、胶泵等。由于半导体设备精密度高、结构复杂， 需要的零部件种类及数量极其庞大，在每一个大类中也有较多的细分品类，市场高度碎片化，参与企业众多，但 主要以国外企业为主，如Brooks Automation、RORZE Corporation、 DAIHEN Corporation等企业。以半导体机械手市场为例，日本企业占据全球约60%的市场份额，美国企业占据20%。产业链中游为涂胶显影设备制造 厂商，其中设备依据工艺的不同可以划分为前道和后道涂胶显影设备，从市场竞争力来看，国外厂家产品竞争力强，主要代表企业有日本东京电子、日本迪恩士、德国苏斯微、韩国CND，中国厂商芯源微以及亿力鑫；产业链 下游主要是半导体制造厂商，从生产模式看，由IDM（整合器件制造商）、Foundry（晶圆制造代工厂商）和Fabless（无工厂模式）模式构成，IDM模式代表企业三星、士兰微、德州仪器，Foundry模式代表企业台积 电、格罗方德、联华电子、中芯国际，Fabless模式代表企业高通、联发科。 中国半导体设备产业链仍处于建设阶段，大量核心部件依赖进口，国产替代、自主可控处于进行时。涂胶显 影设备常用于晶圆制造和封测环节与光刻设备联机工作，由于自动化装备的高精密特性，研发和生产均需使用高 精度元器件，对产品机械结构的精度和材质要求较高。（1）针对于上游环节，中国在零部件生产领域的技术工艺不强。在高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠的科学仪器研发与生产领域，与国际先进水平还存在较大 差距，尤其是受到来自美国等国家的限制，据统计，美国出台的《商业管制清单》有42.08%的清单条款涉及对科学仪器的管制，影响中国半导体设备行业发展。根据集微网数据，中国相关核心关键零部件仍然依赖于进口， 中国半导体设备的全球市场份额只有2%，而关键零部件的全球市场份额接近于0。（2）中游的涂胶显影设备生产市场，从竞争格局来看，仍是国外企业占据绝对优势地位。根据日本企业TEL公司2021年公告，东京电子在全 球涂胶显影设备市场占有率超87%，中国市场占有率达91%,日本迪恩士公司在中国涂胶显影市场占有率达5%，剩下的4%则由国产企业芯源微占据。芯源微作为中国第一家在涂胶显影设备上取得突破的企业，根据公司最新 年报显示，其前道涂胶显影设备技术节点虽已达到28nm，且已通过一些前道客户的验证并获得了小部分订单，但由于涂胶显影设备核心零部件技术受制国外，且国际制程技术节点的不断进步，国产化替代道阻且长。（3） 下游从应用场景上来看，涂胶显影设备主要在 LED、化合物半导体、先进封装、晶圆前道制造中应用。以晶圆制 造为例，目前半导体仍处于IoT、汽车、AI等应用接力的新成长阶段中，加上芯片短缺背景下，晶圆制造作为行 [6] 业供应链重要一环需求强劲，进而导致涂胶显影设备需求也将持续提升。 产业链上游 生产制造端 精密零部件厂商 上游厂商 SMC CORPORATION 日本电产Nidec MKS Instruments 查看全部 产业链上游说明 产业链上游为精密零部件厂商，主要包括机械类、气体/液体/真空系统类、机电一体类、光学类、电 气类及仪器仪表类，具体的核心零部件为机械手、热板、胶泵等。 （1）从设备上游成本角度来看，据富创精密招股书披露看，机械类、机电一体类共占半导体设备成 本30%-65%，其中就主要包括了涂胶显影设备所需要的机械手、热板。以芯源微为例，2022年芯片 设计业务总成本为5.57亿元，其中直接材料成本为2.94亿元，占比高达52.78%。 （2）从设备上游竞争格局分析，核心零部件仍高度依赖于美、日企业。例如机械手主要供应商为日 本电产Nidec、美国MKS Instruments，热板主要来自日本SMC CORPORATION。中国目前机械手厂商为沈阳新松机器人，但无论是应用数量方面，或是性能指标方面都存在较大差距。 中 产业链中游 品牌端 涂胶显影设备 中游厂商 日本东京电子-TEL 迪恩士电气设备（上海）有限公司 苏斯贸易（上海）有限公司 查看全部 产业链中游说明 产业链中游为涂胶显影设备制造厂商，其中设备依据工艺的不同可以划分为前道和后道涂胶显影设 备，从市场竞争力来看，国外厂家产品竞争力强，主要代表企业有日本东京电子、日本迪恩士、德国苏斯微、韩国CND，中国厂商芯源微以及亿力鑫。 （1）从头部企业分析来看，日本的东京电子（TEL）高度垄断涂胶显影设备市场，产品竞争方面， 根据TEL公司2021年公告，其全球市场占有率高达89%，中国市场占有率达91%。产品技术方面， 产业链下游 渠道端及终端客户 半导体制造厂商 渠道端 中芯国际集成电路制造（上海）有限公司 上海华力微电子有限公司 5：中银国际证券研究、中… 涂胶显影设备行业规模 从中国涂胶显影设备市场规模来看，2017-2022年中国涂胶显影设备市场规模从30.13亿元增长到了42.94 亿元，增长率达到43.05%，预计在2023年规模在36.44亿元，在2027年达到45.59亿元，整体呈上升趋势。 2017-2022年中国涂胶显影市场发展增速较快的原因主要如下：（1）政策支持。国家大力支持中国半导体 设备行业发展，为半导体设备及其专用设备制造行业提供了财政、税收、技术和人才等多方面的支持，给企业创造了良好经营环境。以资金方面为例，财政部牵头出资成立国家半导体产业基金，于2014年与2019分两期共筹 集资金约3500亿，以入股形式注入集成电路行业内的骨干龙头企业，帮助半导体企业解决融资困难问题。（2）数字化趋势明显，下游新兴应用领域蓬勃发展，全球半导体行业持续处于景气周期，助推涂胶显影设备市