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晶圆激光开槽设备累计订单突破百台,半导体先进封装领域加速布局

2024-08-21周尔双、李文意东吴证券G***
晶圆激光开槽设备累计订单突破百台,半导体先进封装领域加速布局

事件:近日,迈为股份半导体晶圆激光开槽设备累计订单突破百台,主要客户包括长电科技、华天科技、佰维存储等半导体封装领域知名企业。 先进封装& 40nm 及以下芯片制程持续渗透是晶圆激光开槽设备需求增长的主要驱动力:半导体晶圆激光开槽设备是晶圆划片前形成切割道的重要设备,主要应用于 40nm 及以下制程或先进封装应用下的low-k晶圆表面开槽。2022年全球激光开槽设备市场规模约4亿美元,其中半导体晶圆激光开槽设备市场规模为3.5亿美元,国内市场规模约占全球的30%。未来在先进制程及先进封装快速发展带动下,该设备市场规模有望持续增长。竞争格局方面,全球主要的晶圆激光开槽设备厂商包括DISCO、ALSI、EO Technics、帝尔激光、德龙激光、Synova、迈为股份、镭鸣激光、大族激光等,DISCO的份额最高,2022年CR3达73%。 迈为晶圆激光开槽设备技术水平与国内份额领先,订单快速放量:自2021年12月首获晶圆激光开槽设备订单以来,迈为股份以领先的产品优势,成为国内第一家为长电科技等企业供应半导体晶圆激光开槽设备的制造商,实现了该设备的国产化。截至目前,公司已相继推出了多款半导体晶圆激光开槽设备,精度、可靠性、稳定性等性能指标达到国际先进水平。近日该设备累计订单突破100台,实现国内市场份额的领先。 迈为磨划设备对标日本DISCO,他山之石,或可攻玉:DISCO是全球半导体切磨抛设备与耗材龙头,领先的技术优势+切磨抛设备与耗材全套解决方案+完善的服务体系共同构筑起DISCO的高大护城河。迈为相比国内对手已具前二,迅速在半导体切磨抛设备这一小而美的细分赛道卡位,具有一定先发优势。 迈为已布局半导体硅片环节的研磨+封测环节的切磨抛和键合,未来规划布局晶圆制造环节的CMP&清洗:迈为依托真空、激光、精密控制三大技术从光伏设备拓展至半导体设备市场。近年来公司聚焦半导体泛切割与2.5D/3D先进封装,在半导体封装特别是先进封装领域加速布局,现已推出晶圆激光开槽、激光改质切割、刀轮切割、研磨等设备,并可提供半导体封装磨划设备+耗材+工艺完整解决方案。2024年,公司成功开发出全自动晶圆临时键合机、晶圆激光解键合机以及全自动混合键合机等多款新品,在半导体先进键合设备领域取得突破。未来公司还规划进军晶圆制造环节的CMP和清洗设备市场,进一步拓宽产品边界。 盈利预测与投资评级:迈为股份作为HJT整线设备龙头受益于HJT电池加速扩产,长期泛半导体领域布局打开成长空间。我们维持公司2024-2026年的归母净利润为15.24/22.77/28.83亿元,对应当前股价PE为15/10/8倍,维持“买入”评级。 风险提示:下游扩产不及预期,新品拓展不及预期。 1.晶圆激光开槽设备:赛道“小而美”,迈为国内份额领先 1.1.受益于先进制程和先进封装快速发展 半导体晶圆激光开槽设备是晶圆划片前形成切割道的重要设备,主要应用于 40nm 及以下制程或先进封装应用下的low-k晶圆表面开槽。随着芯片制程的不断缩小( 40nm 及以下)和芯片集成度的不断提高(以先进封装为代表),为提高芯片处理速度和降低互联电阻电容(RC)延迟,low-k膜及铜质材料得到广泛应用。但对于low-k介质晶圆,传统的刀轮划片容易带来崩裂、膜层脱落等问题,而通过使用无机械负荷的激光开槽,可抑制脱层,实现高品质加工并提高生产效率。因此激光开槽设备主要用于low-k或金属材质的U型开槽,以便后续刀轮或激光进行划片切割,从而提升良率及切割效果。 图1:low-k晶圆激光开槽过程示意图 图2:low-k晶圆磨划加工工艺流程 激光开槽设备可大大提高砂轮切割的质量和效率。常用的晶圆切割方式包括砂轮(或刀轮)切割、激光烧蚀切割、激光隐形切割等,其中激光切割的应用越来越广泛。 激光切割也分为激光半切、激光全切、激光隐形切等工艺,激光开槽与砂轮切割结合的方式属于激光半切的一种类型。在切割质量方面,相比仅采用砂轮切割,激光开槽与砂轮切割结合的方式能够有效控制晶圆切割的正崩,提升加工质量,同时可将砂轮切割的速度提升2~3倍,从而大大提高加工效率。 图3:激光开槽+砂轮切割工艺示意图 图4:激光开槽+砂轮切割(左)与砂轮切割(右)对比 1.2.国内市场规模约1亿美元,份额集中于DISCO等海外厂商 2022年全球半导体晶圆激光开槽设备市场规模为3.5亿美元,国内市场规模约1亿美元。2022年全球激光开槽设备市场规模约4亿美元,QY Research预计2025年这一市场规模将增长至5.76亿美元,2023-2025年CAGR达13%。按地区看,中国的激光开槽设备市场在过去几年增长较快,2022年市场规模为1.2亿美元,约占全球的30%。按应用领域,2022年全球半导体晶圆激光开槽设备市场规模为3.5亿美元,占据激光开槽设备市场接近90%的份额。在先进制程及先进封装快速发展带动下,该设备市场规模有望持续增长。 图5:2022年全球激光开槽设备市场规模约4亿美元 半导体晶圆激光开槽设备长期被DISCO等国外设备商垄断,2022年CR3达73%。 由于半导体制造对晶圆激光开槽设备的精度和稳定性要求较高,该设备的研制难度较大,长期以来被具有技术先发优势的国外设备商垄断。全球主要的半导体晶圆激光开槽设备厂商包括DISCO、ASMPT(ALSI)、EO Technics、帝尔激光、德龙激光、Synova、迈为股份、镭鸣激光、大族激光等,其中排名前三的厂商为DISCO、ALSI和EO Technics,DISCO的份额最高,2022年CR3达73%。 图6:2022年全球半导体晶圆激光开槽设备CR3达73% 1.3.迈为该设备技术水平与国内份额领先,订单正快速放量 迈为股份半导体晶圆激光开槽设备重要技术指标和性能已达到国际先进水平,累积订单突破百台。自2021年12月首获晶圆激光开槽设备订单以来,迈为股份以领先的产品优势,成为了国内第一家为长电科技等企业供应半导体晶圆激光开槽设备的制造商,实现了该设备的国产化。截至目前,公司已相继推出了多款半导体晶圆激光开槽设备,精度、可靠性、稳定性等性能指标达到国际先进水平。近日该设备累计订单突破100台,实现国内市场份额的领先,客户包括长电科技、华天科技、佰维存储等半导体封装领域知名企业。 表1:迈为和DISCO半导体晶圆激光开槽设备对比 2.半导体封装设备:磨划设备对标日本DISCO,先进键合设备研 发突破 2.1.迈为聚焦2.5D/3D先进封装及磨划整体解决方案 迈为可提供半导体封装磨划设备+耗材+工艺完整解决方案,近期成功开发出先进键合设备。通过自主研发创新,公司率先实现激光开槽、激光改质切割、刀轮切割、研磨、磨抛一体设备(国内首款干抛式机台)等半导体晶圆磨划装备的国产化,聚焦半导体泛切割、2.5D/3D先进封装,提供封装工艺整体解决方案。公司的多款半导体磨划装备已交付长电科技、华天科技、三安光电等客户并实现稳定量产。此外,公司还自主研制了主轴、超精密升降台等核心部件及磨轮、刀轮等主要耗材,可提供磨划设备+耗材+工艺完整解决方案。2024年,公司成功开发出全自动晶圆临时键合机、晶圆激光解键合机以及全自动混合键合机等多款新品,在半导体先进键合设备领域取得突破。 图7:迈为已布局硅片环节的研磨+封测环节的切磨抛和键合,未来规划布局晶圆制造环节的CMP&清洗 图8:迈为股份半导体磨划设备产品矩阵 图9:迈为股份在半导体后道磨划环节所布局的关键耗材 表2:迈为股份半导体键合设备产品矩阵 2.2.迈为磨划设备布局对标日本DISCO,他山之石,或可攻玉 DISCO是全球领先的半导体切磨抛设备+耗材龙头。日本DISCO成立于1937年,1956年DISCO成功研发出日本首个超薄树脂砂轮,至此DISCO开始专注于半导体切割、研磨工具与设备领域,经过近70年发展,现已成为半导体后道所用划片与减薄设备的全球领军者。围绕“切、磨、抛”系列,公司主要设备产品包括划片机、研磨机、抛光机以及磨抛一体机,耗材产品包括切割刀片、研削磨轮、抛光磨轮等。切片机领域,公司在传统刀片切割、激光烧蚀切割(包括激光开槽)和激光隐形切割均有布局,可提供性能行业领先的切片机。磨抛领域,DISCO独创出TAIKO、DBG/SDBG等更具优势的工艺。 图10:DISCO产品矩阵包括划片机、研磨机、抛光机、精密加工工具等 领先的技术优势+切磨抛设备与耗材全套解决方案+完善的服务体系共同构筑起DISCO的高大护城河,迈为相比国内对手已具前二。参考DISCO的成功经验,迈为作为国内唯一可提供“设备+耗材+TAIKO、SDBG、SDAG、DBG/DBAG等优势工艺”全套解决方案的供应商,目前产品已获得华天科技、长电科技等国内龙头企业的验证和认可,公司已迅速在半导体切磨抛设备这一小而美的细分赛道卡位,具有一定先发优势。 展望未来,公司依靠自身在光伏、显示两大泛半导体行业所积累的庞大客户资源有望快速抢占半导体切磨抛设备市场份额,中期(5~10年)在服务粘性的不断增强下,公司半导体切磨抛整体解决方案有望形成在中国乃至全球范围内的核心竞争力。 图11:迈为股份可提供的半导体切磨抛工艺及装备解决方案 2.3.迈为先进键合设备研发突破,适时迎合市场需求 临时键合&解键合是2.5D/3D先进封装背景下处理超薄晶圆背面制程工艺的关键支撑手段。随着2.5D/3D先进封装的广泛应用,晶圆朝着大尺寸、多芯片堆叠和超薄化方向发展,以实现更小封装尺寸、更优器件性能与散热性能。晶圆减薄(低于100μm)主要是为了满足TSV制造和多片晶圆3D堆叠键合总厚度受限的需求,但大尺寸薄化晶圆的柔性和易脆性使其很容易发生翘曲和破损,为了提高芯片制造的良率、加工精度和封装精度,需要一种支撑系统来满足苛刻的背面制程工艺(如光刻、刻蚀、钝化、溅射、电镀、回流焊和划切工序等),临时键合与解键合由此应运而生。 图12:临时键合与解键合是2.5D/3D先进封装的增量过程 混合键合将成为下一代HBM中的重要工艺,迈为适时推出相应设备迎合市场需求。 熔融/混合键合工艺主要用于实现芯片堆叠中的垂直互联,它最大的特点是无凸块,结合了氧化物键合和金属键合的实现方式,能够在微观尺度上实现芯片间的互联互通,同时提供优异的电性能。随着生成式AI技术的蓬勃兴起,HBM和AI芯片的发展之势锐不可当,混合键合将成为下一代HBM中的重要工艺。迈为股份近期成功开发出全自动晶圆临时键合设备和晶圆激光解键合设备,以及全自动混合键合设备等多款新产品,适时迎合市场需求,一旦下游客户验证顺利,产品有望快速推向市场。 3.风险提示 下游扩产不及预期,新品拓展不及预期。