深度*行业*半导体设备国产化专题六:光刻工艺:光刻和涂胶显影设备分别被ASML、TEL 垄断 去胶设备由屹唐实现国产化

类别:行业 机构:中银国际证券股份有限公司 研究员:杨绍辉/陈祥 日期:2019-11-10

集成电路光刻工艺环节,包括涂胶、光刻、显影、刻蚀、去胶、清洗、烘干等,因此光刻工艺设备,主要是指光刻机、涂胶显影设备、去胶设备和相关检测设备。全球89%的光刻机市场被ASML 垄断,全球88%的涂胶显影设备市场被TEL 垄断,光刻机和涂胶显影设备国产化率非常低;去胶设备国产化率达到81%,去胶设备主要是屹唐半导体实现国产化。

    报告要点

    2018 年全球光刻设备市场规模113 亿美元,2019 年有望保持正增长。根据ASML、Canon、Nikon 年报数据统计,2018 年全球光刻机销量379 台,其中EUV18 台,ArFi93 台,ArF dry27 台,KrF113 台,i-Line 128 台,折合销售总额为113 亿美元,占晶圆制造工艺设备市场的20%左右,参考ASML 光刻机单价推算,2018 年光刻机市场上按销售额计算的EUV 占21%,ArF i 占56%,ArF dry 占4.5%,KrF 占14.3%,i-Line 占4.4%。参考最新竞争格局及季度数据,2019 年全球光刻机市场有望逆市实现正增长。

    2018 年全球光刻机市场上ASML 市占率89%,2019 年将继续上升。2018 年按销量计算ASML 市占率66%,Canon 市占率23%,Nikon 为10%,按销售金额计算ASML 的市占率89%,Canon 市占率5%,Nikon 为6%。分产品看, EUV设备市场上ASML 市占率100%;ArFi 市场上ASML 市占率94%,Nikon 市占率6%,ArF dry 市场上ASML 市占率64%,Nikon 市占率36%;KrF 市场上ASML、Canon、Nikon 市占率分别为71%、24%、5%,i-Line 三家公司市占率依次是31%、55%、14%。鉴于2019 年光刻设备增量来自EUV 以及逻辑客户且主要采购ASML 设备,预计2019 年ASML 市占率将进一步大幅提升至90%以上。

    大陆光刻机市场也被ASML 垄断,Canon、Nikon 仅占部分ArF dry、KrF、i-Line市场,上微承担光刻机国产化重任。根据中国国际招标网,从部分产线的订购数量上统计,大陆光刻机市场上ASML 市场份额68%, Canon 市占率22%,Nikon 为10%,与全球竞争格局基本一致,其中ArFi 和ArF dry 光刻机主要采购ASML,而KrF 的70%订单和i-Line 的53%订单都被ASML 占据。分客户看,国内存储厂商的光刻机以ASML 为主,辅以佳能的KrF 和i-Line 光刻设备;华虹无锡、华力二期主要采购ASML 光刻机;合肥晶合的光刻机主要来自CANON品牌。上微SSX600 系列步进扫描投影光刻机可满足IC 前道制造90nm、110nm、280nm关键层和非关键层光刻工艺需求,但IC 前道光刻机国产化进度慢于IC 后道封装光刻机合LED制造的投影光刻机。

    大陆涂胶显影设备市场被TEL 垄断,国产化率仅为5%。2018 年全球涂胶显影设备市场规模约23 亿美元,其中东电电子TEL 市占率为88%,迪恩士和Semes 合计占有10%左右,市场集中度高。根据中国国际招标网统计,TEL 在中国大陆的市占率92%,处于绝对垄断地位;涂胶显影设备国产化率仅为5%,沈阳芯源承担涂胶显影国产化重任,但芯源的涂胶显影设备尚处于产业化初期,其前道I-line 涂胶显影机已在长江存储上线进行工艺验证,可满足客户0.18μm 技术节点加工工艺;前道Barc(抗反射层)涂胶设备在已在上海华力上线测试应用,可满足客户28nm技术节点加工工艺。

    去胶设备国产化率81%,屹唐半导体实现去胶设备国产化。去胶设备作为光刻工艺中的一个环节之一,在半导体设备市场中占比较小,年均市场规模估计4-5 亿美元,主要供应商包括PSK、Lam Research、日立高科技、屹唐半导体、爱发科等,前三大供应商市占率合计76.5%。根据中国国际招标网数据统计的去胶设备竞争格局,屹唐半导体公司占81%,而进口品牌Lam Research、DNS 依次占18%、2%。屹唐半导体在部分晶圆产线上的去胶设备市占率为100%;在个别晶圆产线上的市占率为2/3,Lam Research 占1/3。