电子元器件行业半导体设备国产化系列跟踪：上海微电子对接市场补国产光刻缺口砥砺前行促企业创新发展-20190411-国泰君安-20页.pdf

请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2019.04.11 半导体设备国产化系列跟踪：上海微电子对接市场半导体设备国产化系列跟踪：上海微电子对接市场补国产光刻缺口，砥砺前行促企业创新发展补国产光刻缺口，砥砺前行促企业创新发展 王聪（分析师）王聪（分析师）张天闻（研究助理）张天闻（研究助理）021-38676820 021-38677388 证书编号 S0880517010002 S0880118090094 本报告导读：本报告导读：上海微电子是国内技术最领先的光刻设备厂商。公司目前在中低端光刻机领域技术先进，并在国内拥有较高市场份额，发展潜力巨大。上海微电子是国内技术最领先的光刻设备厂商。公司目前在中低端光刻机领域技术先进，并在国内拥有较高市场份额，发展潜力巨大。摘要：摘要：上海微电子是国产光刻设备龙头企业。上海微电子是国产光刻设备龙头企业。公司主要从事半导体装备、泛半导体装备以及高端智能装备的设计制造销售，其中光刻设备是公司的主营业务。公司在光刻设备领域拥有全国最先进的技术，产品目应用于集成电路产业链中晶圆制造、封装测试，以及平板显示、高亮度 LED 等领域。光刻设备市场空间广阔，行业龙头集中。光刻设备市场空间广阔，行业龙头集中。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。随着产业转移和建厂潮的推动和边际需求改善，光刻设备市场将不断增长。光刻机设备市场龙头集中，全球光刻机出货量 99%集中在 ASML，尼康和佳能，最先进的 EUV 光刻机被 ASML 垄断。Nikon 和 Canon 目前在高端市场技术与 ASML 相差甚远，几乎完全退出市场，Canon 也退出了 ArF 光源光刻机研发与销售，将其业务重点集中于中低端光刻机市场，包括封装光刻机、LED 光刻机以及面板光刻机。公司的公司的 IC 前道光刻机逐渐取得阶段性成果，积极布局前道光刻机逐渐取得阶段性成果，积极布局 FPD 光刻机产品线，继续扩大在中低端光刻机市场的优势。光刻机产品线，继续扩大在中低端光刻机市场的优势。目前公司 IC 前道光刻机水平与 ASML 差距明显，但是不断取得阶段性的成果，已经实现 90 nm 制程。公司已经实现从低端切入市场，在中低端市场中具有高国内市场占有率。公司拥有先进的封装光刻机技术，目前已成为封测龙头企业的重要供应商，国内市场占有率高达 80%，全球市场占有率达 40%。公司 LED/MEMS/功率器件光刻机性能指标领先，LED 光刻机市占率第一。目前公司积极进行 FPD 光刻机研发，实现首台 4.5代 TFT 投影光刻机进入用户生产线，公司 6 代以下机型全球领先，并逐步布局研发 6 代及 6 代以上的产品，努力切入主流厂商供应，未来有望打破长期被尼康和佳能所垄断的 FPD 光刻机市场格局。投资建议。投资建议。通过跟踪上海微电子成长历史，我们认为随着本轮半导体晶圆建厂热潮，像上海微电子这种具有自主知识产权的半导体设备企业将会深度受益产业发展，同时利用资本平台快速崛起，上市标的推荐北方华创北方华创（002371）、盛美半导体盛美半导体（ACMR.O），中微公司中微公司（科创板拟上市）受益。风险提示。风险提示。公司晶圆、面板等市场开拓不及预期。评级：评级：增持增持 上次评级：增持 细分行业评级 半导体 增持 相关报告 电子元器件：半导体设备国产化系列跟踪：中微半导体刻蚀、MOCVD 2019.03.25 电子元器件：下一个时代：5G+AI 2019.02.18 电子元器件：多轮驱动刻蚀市场，大陆厂商崛起可期 2018.09.27 电子元器件：5G 基建脚步临近，PCB 板大有可为 2018.08.14 印刷电路板：国内产业集中度提升，内资大厂加速崛起 2018.07.10 行业专题研究行业专题研究电子元器件电子元器件 股票研究 股票研究 证券研究报告证券研究报告 股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 20 目目 录录 1.光刻设备中国龙头，各方扶持蓄力发展.3 1.1.上海微电子技术先进，是中国光刻设备龙头厂商.3 1.2.公司在大陆市场份额高，业绩逐渐向好.4 1.3.公司国有股份占比高.6 2.光刻机：高壁垒资本密集核心设备，市场广阔龙头集中.6 2.1.光刻技术是实现先进制程的关键设备.6 2.2.光刻机市场空间广阔，高低端市场格局迥异.9 2.2.1.光刻机市场龙头集中，中低端市场广阔竞争激烈.9 2.2.2.半导体产线升级为光刻设备带来更大需求.13 3.对接多元光刻机市场需求，积极开拓封装、LED 和平板显示光刻机业务.13 3.1.公司前道光刻机差距较大，后道封装光刻机优势明显.13 3.1.1.公司前道光刻机与国际先进水平差距较大.13 3.1.2.公司封装光刻机技术先进，未来将依托于广阔市场不断发展 14 3.2.国内 LED 市场需求快速增长，公司 LED 光刻机性能指标领先 15 3.3.国内 FPD 产业高速发展，公司积极开拓 FPD 光刻机市场.16 4.投资建议投资建议.19 5.风险提示风险提示.19 股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 20 1.光刻设备中国龙头，各方扶持蓄力发展光刻设备中国龙头，各方扶持蓄力发展 1.1.上海微电子技术先进，是中国光刻设备龙头厂商上海微电子技术先进，是中国光刻设备龙头厂商 上海微电子是在国家科技部和上海市政府共同推动下，由国内多家企业上海微电子是在国家科技部和上海市政府共同推动下，由国内多家企业集团和投资公司共同投资组建的高科技企业。集团和投资公司共同投资组建的高科技企业。公司成立于 2002 年，主要从事半导体装备、泛半导体装备以及高端智能装备的设计制造销售，其中光刻设备是公司的主营业务。公司在光刻设备领域拥有全国最先进的技术。目前公司光刻机可以应用于集成电路产业链中晶圆制造、封装测试，以及平板显示、高亮度 LED 等领域。图图 1：公司历史沿革：公司历史沿革 数据来源：公司官网，国泰君安证券研究 表表 1 1：公司公司研发实力研发实力广受认可广受认可 时间时间 奖项奖项 2008.12 公司被评为“上海市高新技术企业”2010.08 公司被评为“上海市创新型企业”2012.06 SSB500 系列先进封装光刻机产品荣获“上海市专利新产品”2012.11 SSB500 系列先进封装光刻机荣获“2012 年中国国际工业博览会金奖”2012.12 研究课题纳米精度多自由运动系统关键技术及其应用荣获“国家技术发明二等奖”2013.11 被评为第一批国家级知识产权示范企业 2014.03 先进封装光刻机创新团队入选科技部创新人才推进计划重点领域创新团队 2014.10 创新研发团队荣获由中组部、中宣部、人社部、科技部获批并颁发的“全国专业技术人才先进集体”奖 2016.01 技术中心被认定为“国家企业技术中心”2016.11 应用于平板显示的 SSB245 高分辨率投影曝光机荣获“2016 年中国国际工业博览会金奖”2017.03 “平板显示高精细度图案化工艺和装备关键技术开发及应用”任务被上海市人民政府授予上海市科学技术进步奖一等奖 2017.08 入选为第一批“上海品质”试点标准创建单位（共 7 家）2017.11 SPA200 系列光配向设备喜获第十九届中国国际工业博览会银奖 2018.06 上海市人民政府、上海市质量监督局、上海品牌国际认证联盟授予的“上海品牌”认证荣誉称号，成为首批获得该认证的企业 数据来源：公司官网，国泰君安证券研究 股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 20 1.2.公司在大陆市场份额高，业绩逐渐向好公司在大陆市场份额高，业绩逐渐向好 公司是大陆光刻设备龙头企业。公司是大陆光刻设备龙头企业。目前公司所研发的高端前道光刻机实现90nm 制程。在中低端先进封装光刻机和 LED 光刻机领域，公司技术领先，在中国大陆市场份额已经超过 80%。其先进封装光刻机率先实现量产并远销海外市场，获得多项大奖和技术认证广受业内认可。截止目前公司目前已经销售各类投影光刻设备 150 台以上，年产量已经超过 100台。根据芯思想数据，上海微电子 2018 年出货大概在 50-60 台之间。根据中国半导体协会，公司在半导体设备商中排名第 5，是唯一上榜的专门研究销售光刻机的厂商。表表 2：公司在半导体设备厂商中排名靠前公司在半导体设备厂商中排名靠前 序号序号 企业名称企业名称 是否主攻光刻机业务是否主攻光刻机业务 1 中电科电子装备 否 2 北方华创 否 3 中微半导体 否 4 沈阳拓荆科技 否 5 上海微电子 是 数据来源：中国半导体行业协会，国泰君安证券研究 备注：未填报季度统计报表的企业不在统计范围内 表表 3：公司公司光刻机技术光刻机技术情况情况 光刻机类别光刻机类别 公司技术情况公司技术情况 公司产品公司产品 IC 前道前道制造制造 90nm 实现工程化,尚未完全产业化 IC 后道后道先进先进封装封装 领先 LED、MEMS、Power Devices制造制造用光刻机用光刻机 领先 股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 20 面板面板光刻机光刻机 进入市场 数据来源：公司官网，国泰君安证券研究 公司具有强大的研发团队，自主创新能力不断提升。公司具有强大的研发团队，自主创新能力不断提升。公司拥有约 1150 名研发人员，占据总员工数的 76.7%。在公司努力和国家的大力支持下，公司不断通过引进优秀的人才壮大核心团队以进一步提升公司的竞争力和产品研发效率。根据企查查数据，公司近年来专利发布数量呈增长态势，这也显示出上微自主创新能力不断提升。截至 2018 年 12 月，SMEE 直接持有各类专利及专利申请超过 2400 项，同时公司通过建设并参与产业知识产权联盟，进一步整合共享了大量联盟成员知识产权资源，涉及光刻设备、激光应用、检测类、特殊应用类等各大产品技术领域，全面覆盖产品的主要销售地域，使得公司竞争实力不断提升。公司是国家重点扶持企业。上海微电子在国家 02 专项的支持下积极布局光刻机制造。图图 2：公司发布的专利数量呈增长态势（单位：件）公司发布的专利数量呈增长态势（单位：件）数据来源：企查查，国泰君安证券研究 上海微电子积极为 IPO 做准备。根据证监会公布的上海微电子装备（集团）股份有限公司辅导备案基本情况表，公司已经在 2017 年 12 月 27 日与中信建投证券股份有限公司签署辅导协议并进行辅导备案。股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 20 1.3.公司公司实控人是上海国资委实控人是上海国资委 公司最大股东为上海电气，股本占比达到 32.09%。上海市国资委是公司的实际控制人，其通过电气集团、上海科投、泰力投资等股东合计持有公司 53.49%的股权。公司拥有 4 家全资子公司以及一家参股子公司。图图 3：公司股权架构：公司股权架构 数据来源：企查查，国泰君安证券研究所 2.光刻机：光刻机：高壁垒高壁垒资本密集核心资本密集核心设备设备，市场，市场广阔广阔龙头龙头集中集中 2.1.光刻技术是实现先进制程的关键设备光刻技术是实现先进制程的关键设备 光刻机光刻机应用应用广泛广泛，包括，包括 IC 前道前道光刻机光刻机、用于封装的后道光刻机用于封装的后道光刻机以及以及用用于于 LED 领域及领域及面板领域的光刻机等等面板领域的光刻机等等。封装光刻机对于光刻的精度要求低于前道光刻要求，面板光刻机与 IC 前道光刻机工艺相比技术精度也更低，一般为微米级。IC 前道光刻机技术最为复杂，光刻工艺是 IC 制造的核心环节，利用光刻技术可以将掩模版上的芯片电路图转移到硅片上。光刻机是一种投影曝光系统，包括光源、光学镜片、对准系统等。在制造过程中，通过投射光束，穿过掩膜板和光学镜片照射涂敷在基底上的光敏性光刻胶，经过显影后可以将电路图最终转移到硅晶圆上。股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 20 图图 4：光刻工艺步骤繁多光刻工艺步骤繁多 图图 5：EUV 光刻机设备十分复杂光刻机设备十分复杂 数据来源：Google，国泰君安证券研究 数据来源：Google scholar 光刻机分为无掩模光刻机和有掩模光刻机。光刻机分为无掩模光刻机和有掩模光刻机。无掩模光刻机无掩模光刻机可分为电子束直写光刻机、离子束直写光刻机、激光直写光刻机。电子束直写光刻机可以用于高分辨率掩模版以及集成电路原型验证芯片等的制造，激光直写光刻机一般是用于小批量特定芯片的制造。有掩模光刻机分为接触/接近式光刻机和投影式光刻机。接触式光刻和接近式光刻机出现的时期较早，投影光刻机技术更加先进，图形比例不需要为 1:1，减低了掩膜板制作成本，目前在先进制程中广泛使用。随着曝光光源的改进，光刻机工艺技术节点不断缩小。目前最先进的光刻机来自目前最先进的光刻机来自 ASML 的的 EUV 光刻机，采用光刻机，采用 13.5nm 光源，光源，最小可以实现最小可以实现 7nm 的制程。的制程。此设备的开发难度更高，使用条件更复杂目前只有 ASML 攻破此项技术。因为所有物质吸收 EUV 辐射，用于收集光（收集器），调节光束（照明器）和图案转移（投影光学器件）的光学器件必须使用高性能钼硅多层反射镜，并且必须容纳整个光学路径在近真空环境中，整个设备十分复杂。表表 4：光刻机经历了五代发展光刻机经历了五代发展 光源光源 波长（波长（nm）类型类型 制程（制程（nm）第一代第一代 g-line 436 接触接近式接触接近式 800-250 第二代第二代 i-line 365 接触接近式接触接近式 800-250 第三代第三代 KrF 248 扫描投影式扫描投影式 180-130 第四代第四代 ArF 193 浸没步进式浸没步进式 45-22 步进投影式步进投影式 130-65 第五代第五代 EUV 13.5 极紫外式极紫外式 22-7 数据来源：ASML，国泰君安证券研究 芯片尺寸的缩小以及性能的提升依赖于光刻技术的发展。芯片尺寸的缩小以及性能的提升依赖于光刻技术的发展。光刻设备光源波长的进一步缩小将推动先进制程的发展，进而降低芯片功耗以及缩小芯片的尺寸。根据 International Society for Optics and Photonics 以及 VLSI 股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 20 Research 研究发现，高精度 EUV 光刻机的使用将使 die 和 wafer 的成本进一步减小，但是设备本身成本也会增长。图图 6：光刻机解析度是决定芯片集成度的关键因素：光刻机解析度是决定芯片集成度的关键因素 数据来源：ASML，国泰君安证券研究 图图 7：利用高端光刻机实现的先进制程可以进一步降低芯片尺寸利用高端光刻机实现的先进制程可以进一步降低芯片尺寸和成本和成本 图图 8：先进制程发展使得晶体管成本降低但是光刻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机价格不断增高 数据来源：International Society for Optics and Photonics 数据来源：VLSI Research 目前光刻工艺是目前光刻工艺是 IC 制造中最关键也是最复杂步骤，光刻机是目前成本制造中最关键也是最复杂步骤，光刻机是目前成本最高的半导体设备，光刻工艺也是制造中占用时间比最大的步骤。最高的半导体设备，光刻工艺也是制造中占用时间比最大的步骤。其约占晶圆生产线设备成本 30%，占芯片制造时间 40%-50%。以光刻机行业龙头 ASML 为例，其研发投入每年在 10 亿欧元左右，并且逐年增长。高端高端 EUV 价格不断攀升。价格不断攀升。2018 年单台 EUV 平均售价 1.04 亿欧元，较2017 年单台平均售价增长 4%。而在 2018 年一季度和第四季的售价更是高达 1.16 亿欧元。股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 20 图图 9：光刻机是半导体制造产线中的高投入型设备光刻机是半导体制造产线中的高投入型设备 图图 10：光刻设备龙头光刻设备龙头 ASML 研发投入呈现增长趋势（单位：研发投入呈现增长趋势（单位：亿欧元）亿欧元）数据来源：Global Foundries，国泰君安证券研究 数据来源：ASML 官网，国泰君安证券研究 图图 11：光刻机价格呈现上升趋势光刻机价格呈现上升趋势 数据来源：SUSS MicroTec 2.2.光刻机市场空间广阔光刻机市场空间广阔，高低端，高低端市场格局迥异市场格局迥异 2.2.1.光刻机光刻机市场市场龙头龙头集中集中，中低端，中低端市场广阔竞争激烈市场广阔竞争激烈 光刻机设备市场龙头集中，光刻机设备市场龙头集中，EUV 光刻机被光刻机被 ASML 垄断。垄断。全球光刻机出货量99%集中在ASML，尼康和佳能。其中ASML份额最高，达到67.3%，且垄断了高端 EUV 光刻机市场。ASML 技术先进离不开高投入，其研发费用率始终维持在 15%-20%，远高于 Nikon 和 Canon。股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 20 图图 12：三大光刻机设备巨头市场份额变化情况三大光刻机设备巨头市场份额变化情况 图图 13：ASML 研发费用率最高研发费用率最高 数据来源：芯思想研究院，公司财报，国泰君安证券研究 数据来源：Canon 年报，Nikon 年报，ASML 年报，国泰君安证券研究 图图 14：ASML 技术先进技术先进 数据来源：ASML 年报 ASML 在高端在高端 EUV、ArFi、ArF 机型市场占有率不断提升。机型市场占有率不断提升。2017 年ASML 上述三种机型出货量总计为 101 台，市场份额占比为 78.29%，到2018 年 ASML 出货量增长到 120 台，市场份额约 90%。2018 年 ASML共出货 224 台光刻机，较 2017 年 198 年增加 26 台，增长 13.13%。Nikon2018 年度（非财年）光刻机共出货 106 台，半导体用光刻机出货36 台，同比增长 33.33%，面板（FPD）用光刻机出货 70 台。2018 年Canon 光刻机出货 183 台，同比增 1.6%。半导体用光刻机出货达 114 台，增长 62.85%。但是主要是 i-line、KrF 两个低端机台出货，其面板（FPD）用光刻机出货 69 台。IC 前道光刻机国产化严重不足。前道光刻机国产化严重不足。目前国内光刻机处于技术领先的是上海微电子，其最先进的 ArF 光源光刻机节点为 90nm，中国企业技术整体较为落后，在先进制程方面与国外厂商仍有较大差距。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2012201320142015201620172018ASMLNikonCanon0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%20142015201620172018Canon研发费用率Nikon研发费用率ASML研发费用率股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 20 图图 15：ASML 出货量逐年上升出货量逐年上升 图图 16：2017 年高端市场年高端市场 ASML 占有率约为占有率约为 84%数据来源：ASML 年报，国泰君安证券研究 数据来源：Canon 年报，Nikon 年报，ASML 年报，芯思想研究院，国泰君安证券研究 备注：Nikon 已经调整到正常年度 表表 5：2018 年三大光刻机巨头各类光刻机出货量情况（单位：台）ASML NIKON CANON 半导体用光刻半导体用光刻机机 EUV 18 0 114 ArFi 86 5 ArF 16 9 KrF 78 5 i-line 26 17 面板用光刻机面板用光刻机 0 70 69 总计总计 224 106 183 数据来源：芯思想研究院，国泰君安证券研究 Nikon 和 Canon 目前在高端市场技术与 ASML 相差甚远几乎完全退出市场，Canon 也退出了 ArF 光源光刻机研发与销售，将其业务重点集中于中低端光刻机市场，包括封装光刻机、LED 光刻机以及面板光刻机等，与复杂的 IC 前道制造相比，工艺要求和技术壁垒较低。05010015020025020142015201620172018ASML光刻机销量（台）01020304050607080901000102030405060708090100EUVArFiArFKrFi-lineASMLNIKONCANON总数（右轴，台）股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 20 图图 17：在先进封装与在先进封装与 MEMS 中的光刻技术中的光刻技术 图图 18：中低端光刻机出货量不断上升中低端光刻机出货量不断上升 数据来源：SPIE Conference Series 数据来源：Yole，国泰君安证券研究 封装光刻机技术不断发展，新技术不断涌现。封装光刻机技术不断发展，新技术不断涌现。与前端区域相关。翘曲处理以及异质材料对光刻技术构成了巨大挑战。此外，一些 MEMS 制造设备需要精确的层层对准，步进和掩模对准器是目前大批量制造中使用的两种主要光刻技术。激光直接成像（LDI）和激光烧蚀等新的光刻技术也不断涌现。中低端光刻机需求量不断增长，市场竞争加剧。中低端光刻机需求量不断增长，市场竞争加剧。根据 Yole,2015-2020 年先进封装、MEMS 以及 LED 光刻机出货量将持续增长，预计到 2020 年总数将超过 250 台/年。中低端市场的不断增长主要受先进封装的推动，随着步进技术发展，2015 年到 2020 年先进封装光刻设备出货量年复合增长率达到 15%。MEMS 光刻市场主要受益于 IC 前道制造光刻机的重复使用与改装。中低端光刻机市场规模的不断扩大和相对于前道制造较低的技术壁垒，竞争者数目较多，目前尼康与佳能是中低端市场两大龙头。图图 19：ASML 高端市场独大，其他厂商转投中低端市场高端市场独大，其他厂商转投中低端市场 图图 20：光刻机中低端市场竞争者较多光刻机中低端市场竞争者较多 数据来源：IC 咖啡，国泰君安证券研究 数据来源：Yole Developpement 股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 of 20 2.2.2.半导体产线升级为光刻设备带来半导体产线升级为光刻设备带来更大更大需求需求 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。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，先进制程的发展将进一步提升对于光刻机性能的要求。随着产业转移和建厂潮的推动和边际需求改善，随着产业转移和建厂潮的推动和边际需求改善，光刻设备市场将不断增光刻设备市场将不断增长长。根据 Varianat Market Research，到 2025 年全球光刻设备市场规模估计将达到 4.917 亿美元;从 2017 年到 2025 年的复合年增长率将达到为15.8。图图 21：12 寸晶圆产线需要的光刻设备更多寸晶圆产线需要的光刻设备更多 图图 22：光刻机市场规模不断增长光刻机市场规模不断增长 数据来源：中芯国际，国泰君安证券研究 数据来源：Varianat Market Research 3.对接多元光刻机市场需求，积极开拓封装、对接多元光刻机市场需求，积极开拓封装、LED 和和平板显示光刻机业务平板显示光刻机业务 3.1.公司前道光刻机公司前道光刻机差距较大，差距较大，后道封装光刻机优势明显后道封装光刻机优势明显 3.1.1.公司前道光刻机公司前道光刻机与与国际先进水平国际先进水平差距较大差距较大 公司公司 IC 前道光刻机技术与国际先进水平差距明显。前道光刻机技术与国际先进水平差距明显。IC 前道光刻机研发迭代周期长，耗资巨大，目前国际 IC 前道光刻机霸主 ASML 已实现7 nm EUV 光刻先进工艺，而国内龙头上海微电子由于起步较晚且技术积累薄弱，目前技术节点为 90 nm，且多以激光成像技术为主，客观上与国际先进水平存在较大差距。图图 23：IC 前道光刻工艺公司与国际先进水平差距明显前道光刻工艺公司与国际先进水平差距明显 公司公司 节点节点 波长波长 光源光源 ASML 最先进水平 7nm 13.5nm EUV 上海微电子最先进水平 90nm 193nm ArF 数据来源：公司官网，国泰君安证券研究 依托国家专项公司率先实现依托国家专项公司率先实现 90 nm 制程，未来有望逐步实现制程，未来有望逐步实现 45、28 nm。01234567898寸线12寸线（成熟制程）12寸线（先进制程）制造产线所需光刻机数量（台/1万晶圆/月）01002003004005006002017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025全球光刻机市场规模（百万美元）股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 20 公司自 2002 年创立至今积极投入 IC 前道光刻机产品研发，公司 600 系列步进扫描投影光刻机采用四倍缩小倍率的投影物镜、工艺自适应调焦调平技术，及高速高精的自减振六自由度工件台掩模台技术，可满足 IC前道制造 90nm、110nm、280nm 光刻工艺需求，适用于 8、12 寸线的大规模工业生产。目前公司 90nm 制程的 IC 前道光刻机样机已通过专家组现场测试，而 90 nm 为光刻机的一个技术台阶，迈过 90 nm 这一台阶就很容易实现 65 nm，再对 65 nm 升级就可以实现 45 nm 制程。在国家重大科技专项的支持下，上海微电子的 IC 前道光刻机有望在未来几年实现 45 nm、28 nm 制程，逐步缩小与国际先进水平的差距。图图 24：上海微电子：上海微电子 600 系列系列 IC 前道光刻机前道光刻机 数据来源：公司官网，国泰君安证券研究 3.1.2.公司封装光刻机公司封装光刻机技术先进，未来技术先进，未来将依托于将依托于广阔广阔市场不断市场不断发展发展 SIP 封装市场快速发展封装市场快速发展，公司，公司封装光刻机市场空间封装光刻机市场空间广阔广阔。SIP 封装（System In a Package 系统级封装）将一个或多个 IC 芯片及被动器件整合到同一封装中，成为了 IC 封装领域最高端的一种先进封装技术。在电子设备小型化、5G、IOT 和市场周期变短等的多重因子推动下，SIP 市场规模迅速扩张，2016 年全球系统级封装市场规模为 54.4 亿美元，预计到 2023 年有望达 90.7 亿美元，2016-2023 年复合增长率达 7.58%，SIP先进封装市场保持快速发展。股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 of 20 图图 25：SIP 封装示意图封装示意图 图图 26：SIP 市场规模保持稳定增长市场规模保持稳定增长 数据来源：百度百科，国泰君安证券研究 数据来源：麦姆斯咨询，国泰君安证券研究 公司封装光刻机满足各类先进封装工艺需求，国内及全球市占率分别达公司封装光刻机满足各类先进封装工艺需求，国内及全球市占率分别达80%和和 40%。全球 SIP 需在不同芯片或器件间打通电流通路，节点不能过于精细，否则焦深不足将无法穿透，公司主打的 500 系列 IC 后道封装光刻机正好满足这一要求。公司 500 系列封装光刻机国内领先，关键指标达到或接近国际先进水平，具备超大视场，高产率生产、支持翘曲片键合片曝光、高精度套刻及温控、多种双面对准和红外可见光测量等特征，可以满足各类先进封装工艺的需求。公司封装光刻机已实现批量供货，公司已成为长电科技、日月光半导体、通富微电等封测龙头企业的重要供应商，并出口海外市场，国内市场占有率高达 80%，全球市场占有率达 40%。图图 27：上海微电子：上海微电子 500 系列封装光刻机系列封装光刻机 图图 28：上海微电子已成为封测龙头企业后道光刻机的重要供应商：上海微电子已成为封测龙头企业后道光刻机的重要供应商 数据来源：公司官网，国泰君安证券研究 数据来源：百度百科，国泰君安证券研究 3.2.国内国内 LEDLED 市场需求快速增长，公司市场需求快速增长，公司 LEDLED 光刻机性能指标领光刻机性能指标领先先 国内国内 LED 市场快速扩张，推动市场快速扩张，推动 LED 光刻机需求增长。光刻机需求增长。随着 LED 行业产能逐渐向中国转移，中国 LED 市场规模快速增长，从 2011 年的 1545亿元增长至 2017 年 LED 市场规模达到 5509 亿元，复合年增长率达0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%14.00%01020304050607020142015201620172018市场规模（亿美元，左轴）增长率（%，右轴）股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 of 20 23.6%，且 LED 行业趋势转好，市场规模增长率连续七年超 10%。国内快速扩张的 LED 市场规模，将进一步推动国内 LED 光刻机需求。公司公司 LED/MEMS/功率器件光刻机性能指标领先，功率器件光刻机性能指标领先，LED 光刻机市占率光刻机市占率第第一一。公司 300 系列步进投影光刻机面向 6 英寸以下中小基底先进光刻应用领域，具备高分辨率（0.8um）、高速在线 Mapping、高精度拼接及套刻、多尺寸基底自适应、完美匹配 Aligner 和高产能等特征，满足 HB-LED、MEMS 和 Power Devices 等领域单双面光刻工艺需求，公司 LED光刻机各项性能指标占据市场领先地位，其中用于 LED 制造的投影光刻机市场占有率第一。图图 29：2011-2017 年国内年国内 LED 行业市场规模快速扩张行业市场规模快速扩张 图图 30：上海微电子：上海微电子 300 系列系列 LED/MEMS/功率器件光刻功率器件光刻机机 数据来源：中商产业研究院，国泰君安证券研究 数据来源：公司官网，国泰君安证券研究 3.3.国内国内 FPDFPD 产业高速发展，公司积极开拓产业高速发展，公司积极开拓 FPDFPD 光刻机市场光刻机市场 国内国内 FPD 产业处于高速发展阶段，市场发展空间巨大。产业处于高速发展阶段，市场发展空间巨大。随着国内 FPD生产线的建设和陆续投产及下游电子设备应用多元化发展，我国 FPD 产业步入快速发展时期，产能持续增长。据商务部数据显示，2013 年国内FPD 产能仅为 22 百万平方米，而 2017 年国内产能迅速增长到 96 百万平方米，2013-2017 年成长率高达 336.36%，预计 2020 年我国 FPD 产能将达到 194 百万平方米，2013-2020 年复合增长率达 36.48%，FPD 市场保持高速增长，发展空间巨大。国内国内 FPD 产能全球占比持续提升，至产能全球占比持续提升，至 2017 年中国成为全球第二大年中国成为全球第二大 FPD供应区。供应区。在 FPD 产业逐渐向中国大陆转移和中国大陆以京东方为首的FPD 厂商投资力度加大的双重作用下，国内 FPD 产能全球占比持续提升。据商务部数据显示，2013 年国内 FPD 产能全球占比仅为 13.9%，2017 年国内 FPD 产能全球占比上升至 34%，2013-2017 年增长率达144.60%，中国跃升为全球第二大 FPD 供应区，预计 2020 年国内 FPD产能全球占比将提高至 52%，届时中国将成为全球最大的 FPD 生产基地。154519222575350739684871550928.80%24.40%34.00%36.20%13.10%22.80%13.10%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%01000200030004000500060002011201220132014201520162017市场规模（亿元，左轴）增长率（右轴）股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 17 of 20 图图 31：2013-2020 年中国年中国 FPD 产能及全球占比产能及全球占比 数据来源：商务部，国泰君安证券研究 尼康、佳能尼康、佳能 FPD 光刻技术优势明显，基本垄断了光刻技术优势明显，基本垄断了 FPD 光刻机市场。光刻机市场。目前尼康和佳能受 ASML 挤压基本已退至 20 亿美金规模的低端平板显示光刻机市场，但两者在 FPD 光刻领域具有绝对的技术优势。尼康尼康 FPD 光刻技术优势光刻技术优势：尼康在目前全球 FPD 光刻系统市场中占有最高份额；尼康 FPD 光刻系统采用多镜头扫描方法，实现了较高的精度和生产效率；随着玻璃板每年变大，允许从它们切割更多数量的面板，有必要提高生产率，从而可以通过单次曝光来图案化更宽区域上的电路。尼康公司基于其独特的技术开发了多镜头系统来解决这一问题，为了有效曝光，尼康将多个镜头排成两排，覆盖了很大的曝光面积，最大的尼康 FPD 光刻系统 FX-101 有多达 14 个镜头排列成行，这些镜头被精确控制为一个巨大的镜头；目前最大的第 10 代玻璃板的尺寸达 3.13 2.88米，尼康为这款 Gen 10 平板配备了尖端的 FX-101S 系统，能够有效地生产超过 60 英寸的大尺寸面板；制造高清晰度 FPD 需要各种技术，包括通过透镜的精确曝光，玻璃板的精确定位，玻璃板表面变形的测量和调整，尼康独立开发了这些技术并将其应用于 FPD 光刻系统，同时实现了高精度和高生产率；自 1986 年尼康在 FPD制造领域推出 NSR-L7501G以来，尼康开发并销售了大量的 FPD 光刻系统，尼康不仅是大型 FPDs光刻系统的领导者，而且还为智能手机和平板电脑生产中小型高清 FPDs提供理想的型号；0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%0501001502002502013201420152016201720182019E2020E中国FPD产能（百万平方米，左轴）中国FPD产能占全球比重（右轴）股票报告网整理http:/ 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 18 of 20 图图 32：尼康尼康 FPD 光刻技术优势光刻技术优势 图图 33：尼康扩大尼康扩大在在 6 代以上面板代以上面板光刻机占比光刻机占比 数据来源：Ni