至纯科技—立足高纯工艺,半导体清洗设备将迎增长

至纯科技—立足高纯工艺,半导体清洗设备将迎增长,第1张

东吴证券发布投资研究报告,评级: 增持。

至纯 科技 (603690)

国内高纯工艺系统龙头,后发进军半导体清洗设备业务

至纯 科技 主要从事高纯工艺系统和半导体湿法清洗设备业务,2019年收入分别为6.37亿元和0.82亿元,占比总收入的65%和8%。其中,半导体清洗设备业务,虽然起步稍晚,但市场空间大、增速快,是公司的最大业务亮点。2015-2019年公司收入由2.08亿元增长至9.86亿元,CAGR达48%,归母净利润从1770万增长至1.1亿,CAGR达57%。

2019年公司收购波汇 科技 进军光传感器市场,产业链向下延伸的同时也将与现有的泛半导体行业多项业务形成协同效应。

高纯工艺系统:国内龙头地位稳定,为公司提供稳定的现金流

高纯工艺系统是为下游企业提供整体解决方案的业务,属于特定行业的系统集成业务,是制造业企业新建厂房和生产线的固定资产投资的重要组成部分,约占其固定资产投资总额的5%-8%。

公司高纯工艺系统国内龙头地位逐步稳固,客户选择系统供应商非常谨慎、客户粘性高,预计未来可保持年化10%-20%的复合增长。目前行业内技术领先且具有承接大项目实力与经验的本土企业较少,呈现出高等级市场集中度较高(主要为国外龙头)、低等级市场较为分散的竞争格局。公司董事长蒋渊曾是行业龙头美国凯耐第斯的中国区营销总监,团队技术积累深厚,帮助至纯的系统集成业务逐步实现进口替代。2012年-2019年高纯工艺系统收入从1.37亿元增长到6.37亿元,复合增速为25%,是为公司提供稳健增长现金流的业务板块。主要下游为医疗、光伏、半导体等,订单增长与下游客户的固定资产投资紧密相关。我们预计2020到2022年高纯工艺系统收入分别为8.6、10.4、11.4亿元。

进军半导体清洗设备领域,赛道好空间大,容易率先实现全面国产化

清洗设备在半导体设备市场中价值量占比约5-6%,较光刻、刻蚀等核心设备价值量较低。同时技术门槛也较低,比较容易率先实现全面国产化,故市场空间大。我们预计中国大陆地区每年的湿法清洗设备的空间在15-20亿美元,到2023年清洗机的国产化率可达40%-50%,即国产设备的市场空间在40-70亿元。且预计未来12寸晶圆的槽式和单片式清洗设备将是市场的主要增量,其中单片式清洗机至纯有望成为少数几家具备核心技术的国内设备商。

公司的半导体清洗设备主要包括湿法槽式清洗设备(难度低)和单片式清洗设备(难度高)。2019年起开始批量出货,目前槽式清洗设备和单片式清洗设备均能应用于8寸及12寸的晶圆。公司凭借技术优势,迅速积累了中芯国际、北京燕东、TI、华润等高端客户资源,2019年湿法工艺装备新增订单总额达1.7亿元(截止2019年末,累计已取得近40台正式订单,已完成近20台设备装机)。目前公司启东一期生产基地全面建成,已达到48套/年的产能,一二期共规划96套/年,公司于2019年12月发行可转债,募资3.56亿元投入槽式和单片式清洗设备的生产制造。项目预计在2022年达产,预计初步可贡献最高达9亿元的清洗机业务的收入规模。我们预计2020到2022年半导体设备收入分别为1.6、2.9、5.0亿元。

盈利预测与投资评级:

我们预计公司2020-2022年的净利润分别为1.5亿、2.1亿、2.8亿,当前股价对应动态PE分别为53倍、38倍、29倍,在可比公司中处于最低位置,我们看好公司半导体清洗设备业务的发展,在估值上存在提升空间,首次覆盖给予“增持”评级。

风险提示:半导体业务进展不及预期;毛利率波动风险;收购协同效应不及预期。

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有啊,比如清洗半导体硅片。随着半导体材料技术的发展,对硅片的规格和质量也提出更高的要求,适合微细加工的大直径硅片在市场的需求比例将日益加大。半导体,芯片,集成电路,设计,版图,芯片,制造,工艺目前世界普遍采用先进的切、磨、抛和洁净封装工艺,使制片技术取得明显进展。最新尖端技术的导入,使SOI等高功能晶片的试制开发也进入批量生产阶段。对此,硅片生产厂家也增加了对300mm硅片的设备投资,针对设计规则的进一步微细化。利用超声波清洗技术,在清洗过程中超声波频率在合理的范围内往复扫动,带动清洗液形成细微回流,使工件污垢在被超声剥离的同时迅速带离工件表面,提高清洗效率。

超声波清洗方法及其放置方向

将被洗研磨硅片水平状放置在清洗槽底部上方栅栏状的石英棒框架上,在确保清洗槽内具有去离子水高度并不断流动的条件下,利用设在清洗槽底部的超声波振子进行清洗,超声波频率为40KHz,每5分钟将研磨硅片翻一个面,连续超洗至被超洗的研磨硅片表面没有黑色污染物冒出止。超声波清洗单晶硅片装置清洗槽的槽壁上设有进水口和出水口,槽底部下方设有超声波振子,清洗槽槽内设有一搁置单晶硅片的框架,框架底壁为栅栏状的石英棒形成的平面低于去离子水水平面,整个框架由支撑脚支撑在清洗槽内。

具体实施时,石英棒距离清洗槽的底壁为15厘米。清洗时,单晶硅片可以平置在石英棒上,将现有的竖超洗改成平超洗,消除了单晶硅片在竖超洗状态下,污染物会残留堆积在硅片表面,形成局部区域清洗不干净,以及承载硅片的软体花篮会吸附和阻挡掉超声波源的传递,从而造成硅片表面局部区域清洗不干净的现象,具有结构更简单、用水量大大减少的优点。

确实, 中科院在2纳米芯片工艺的承载材料上获得了突破,这个得到突破的东西叫垂直纳米环栅晶体管,是未来2纳米工艺上所有获选材料的一种。但这一突破是不是最终会成为最后2纳米工艺中的一部分,就不好说了。理由解释如下:

芯片生产是出了名的环节众多,并且是一环套一环。由于现在生产芯片的尺寸已经延展到纳米级,任何一个极其细微的差错就会导致整个生产的前功尽弃。 至此,在现代尖端芯片的生产中,就没有什么关键不关键之分,所有环节全是关键!而且这些所有的环节必须精密地配合在一起,才能生产出符合标准的芯片。

比如,以圆晶清洁系统为例,虽然有多个品牌的清洁系统都适用于某个尺寸的工艺,比如28纳米芯片。但这些情节系统却并不通用。哪怕是仅仅更换另一个品牌的清洁系统,甚至就是生产的芯片类型发生了变化,可能所有的工序都要调整。但这一调整,又可能会引起其他材料工具的工作异常,需要很长时间才能让生产恢复正常,甚至很可能调整到最后却发现根本无法将生产效率恢复正常,也就是没办法更换清洁系统了。

在未来2纳米芯片工艺上也是如此,现在获得突破的这个承载材料确实可以称得上是一次突破,但是不是将来的2纳米芯片工艺中会使用这个承载材料,却要看整个2纳米芯片工艺的环环相扣中有没有它的位置了。

当然,现在说这个还太远。 不管怎么说,这个材料可以当作储备知识先存起来,即便将来2纳米芯片工艺没用上它,指不定将来在什么东西的研发中就会用上呢?科学的发现总是有用的,现在看着用处不大的东西,将来说不定就是挑大梁的东西。

是真的,中科院研发的叫做叠层垂直纳米环栅晶体管,可以用于2纳米以下工艺。不过,这只是一种晶体管结构,距离实际应用还有很长的距离。

我们知道,半导体芯片发挥作用的就是晶体管。芯片的的技术水平,一般也要看每平方毫米多少晶体管。例如,Intel的芯片,10纳米技术节点,晶体管密度达到了1亿个晶体管,基本与三星的7纳米工艺相当,比台积电的7纳米芯片还要高一点。

晶体管也是多种多样的,以适应不同的无需求。每一种结构,各有特点,对芯片性能影响很大。例如,Intel的芯片广泛使用的FinFET工艺,采用的是鳍式晶体管,这个技术已经被广泛应用,在22、16、12、7等工艺节点上应用广泛。各大厂商基本都用这个设计,我国中芯国际,在14纳米工艺上开始使用这一技术。

但是,半导体发展到5nm、3nm节点,原有的鳍式晶体管已经不能满足需求了,就需要研发新型晶体管,来代替以前的设计方案。这些设计方案中,最有希望的GAA环绕栅极晶体管。据说,三星公司就计划在3纳米技术节点使用GAA环绕栅极晶体管。而第一家使用鳍式晶体管的企业Intel在5纳米就转向GAA技术。而台积电,也要在3纳米或者2纳米节点转向GAA技术。

具体到中国,就遇到麻烦了,美国已经严令GAA环绕栅极晶体管技术不得向中国提供。那么,中国势必要研发自己的技术应对。基本来说,中国是两条腿走路,一方面,自己研发GAA 技术,我国的复旦大学就已经进行了验证,已经可以发展出自己的技术。另一方面,研发自己的新型晶体管结构,这就是中科院研发的新型垂直纳米环栅晶体管,它被视为2nm及以下工艺的主要技术候选。

技术储备有了,但是实现技术也是个难题,中国目前没有极紫外光刻机,哪怕技术有了储备,也要等制造设备到位,这是个漫长的过程。

中科院攻克2nm芯片关键技术这件事是真的。

不过不用过于高兴,因为该技术只是制造芯片众多环节中的一个关键技术,严格来说它属于芯片设计的范畴。不是说攻克了该关键技术很快就能制造出2nm芯片。相反,我国离制造出2nm芯片还很遥远,还有很多难关要攻克,比如制造2nm芯片所需的光刻机丶光刻胶丶离子注入设备等等。

中科院攻克的2nm芯片关键技术是指成功研发出了新型垂直纳米珊晶体管。这种新型晶体管被视为2nm及以下工艺的主要技术候选。该技术比之前三星宣布的3nm工艺需要采用的GAA环绕珊极晶体管性能更强,功耗更低。

该技术的诞生说明我国的芯片设计能力己处于世界前列,跟世界顶尖国家基本上属于同一个水平。

哎!看到标题很兴奋,详细了解后,难免还是有些失望!该技术就象你得到了宫庭秘传胡辣汤中那几片牛肉的做法秘诀,但是,汤中放什么料以及配比的秘方还没有,做胡辣汤的锅丶碗丶勺丶瓢丶盆也没有,只能吧哒吧哒嘴,把快流出的口水咽了。

不过,随着国家的大力支持,一个个象这样的技术被攻克,我们总是离制造出高制程的芯片更近一步。

宫庭秘制胡辣汤早晚会喝上的!

何止两纳米,我们宣称都攻克0.1纳米了。问题是你相信吗?靠吹嘘是没用的。目前国际上真正大规模制作出来的最先进芯片,只有5纳米。比如华为mate40和苹果12用的芯片。

攻克的是设计环节,而非制造环节。

生产2nm芯片关键要看光刻机的先进程度,科研芯片和生辛芯片是两回事,就目前而言,我国还没有研究生产2nm芯片的光刻机,芯片越小,对光刻机的 科技 含量越高,光刻机属于世界高 科技 设备,据悉我国目前只有生产22nm芯片的光刻机,相信我国这次以国家科研院牵头,以举国之力,聚集全国科学家攻关,相信在不远的时间,我国一定会攻克生产小nm芯片光刻机的,祖国加油!

你说的是台湾省的中科院吧?

这个2nm指的不是生产工艺,而是指晶体管。目前各大厂商使用的都是FinFET鳍式晶体管,由于传统的硅基芯片受到摩尔定律的限制即将步入物理极限,所以科学家一直在寻找一种新型的晶体管材料或结构。这次中科院微电子研究所朱慧珑研究团队,提出并实现了世界上首个具有自对准栅极的叠层垂直纳米环栅晶体管,这种晶体管可用于2nm的生产工艺。不过现在我们国家最大的短板是在芯片制造环节,主要是卡在了光刻机上。在高端光刻机领域荷兰阿斯麦一家独大,老美出于打压中国的目的,是不可能允许其出售EUV给我们的。至于说攻克光刻机技术,应该是难度很大,至少短期内恐怕是不可能。希望我国科学家再接再厉吧,争取早日攻克包括光刻机在内的一系列“卡脖子”技术。

我的国目前还没这水平啊,7n这个样子,最瓶颈的就是光刻机机设备,还有很长的路哦!………[酷拽][酷拽][酷拽]

攻克2nm芯片关键技术,并非能流片或产出2nm芯片。2nm芯片的关键技术也并非只有光刻机,或许它就是光刻机中的某个技术。总之,路是一步步走出来的,只有将所有关键技术逐一攻克后,我们才能在芯片制造上迈出一大步,这就是集腋成裘。


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