1、 2020.06.24 先进封测产能加速扩张，设备边际需求持续改善先进封测产能加速扩张，设备边际需求持续改善 半导体先进封测设备研究半导体先进封测设备研究 王聪王聪(分析师分析师) 张天闻张天闻(研究助理研究助理) 证书编号 S0880517010002 S0880118090094 本报告导读：本报告导读： 封测企业积极扩张先进封装产能，封测设备边际需求持续改善。国内封测产线加大对封测企业积极扩张先进封装产能，封测设备边际需求持续改善。国内封测产线加大对 国产设备的采购力度，同时国产封测设备也向全球市场挺进。国产设备的采购力度，同时国产封测

2、设备也向全球市场挺进。 摘要：摘要： 投资建议。投资建议。先进封测设备边际需求改善，国产化率持续提升。国内半 导体设备厂商在 IC 前道设备领域持续突破的同时也在先进封装设备 领域积极布局，未来将深度受益。推荐北方华创（002371.SZ） 、中微 公司(688012.SH)。 同时芯源微 （688037.SH） 、 盛美半导体 （ACMR.O） 、 光刻设备厂商上海微电子（未上市） 、测试设备厂商中科飞测（未上 市） 、华峰测控（688200.SH）等也受益产业发展。 先进封测设备不断向前道设备靠近，先进封装产线中所需的设备比先进封测设备不断向前道设备靠近，先进封装产线中所需的设备比 传统封

3、装更多且更先进。传统封装更多且更先进。随着前道制程不断缩微，先进封装 bump pitch, RDL L/S 也不断向更小更细尺寸发展，对先进封装设备提出 了更高的要求， 不断向前道制程设备靠近。 先进封装过程中需要光刻 机、显影机、清洗机、PVD 设备、电镀设备、刻蚀机和 AOI 等等。而 测试设备主要分为测试机、分选机和探针台等。根据 SEMI，2018 年 国内集成电路测试设备市场规模约 57.0 亿元，集成电路测试机、分 选机和探针台分别占比 63.1%、17.4%和 15.2%。 封测企业积极扩张先进封装产能，封测设备边际需求持续改善。封测企业积极扩张先进封装产能，封测设备边际需求持

4、续改善。先 进封装技术产能需求进一步加大， 先进封装产线将开始进一步建设和 扩产，将推动上游封测设备需求提升。根据 VLSI，全球 IC 后道先进 封装设备销售额预计从 2018 年的 16.10 亿美元增长到 2023 年的 20.21 亿美元，2018-2023 年 CAGR 为 4.65%。同时国内封测企业纷纷 开启先进封装扩产。 长电科技加速推进江阴长电先进以及中芯长电建 设。华天科技投资 80 亿元在南京建设先进封装基地。除此之外，台 积电计划投资额约 716.2 亿元建设先进封测产线。 在先进封测设备领域，国内厂商基本已经实现国产替代，同时国产在先进封测设备领域，国内厂商基本已经实

5、现国产替代，同时国产 封测设备也不封测设备也不断向全球市场挺进。断向全球市场挺进。目前长电、华天等内资企业的先 进封测产线不断加大对国产设备采购力度。 芯源微主要先进封装客户 为台积电、长电、通富微电和华天等。华峰测控在模拟测试机领域实 现突破。中科飞测 2016 年开始陆续进入中芯国际、长江存储等国内 大厂， 已经全面覆盖了先进封装光学检测市场需求。 北方华创已成功 进入全球封测厂龙头日月光供应链。 风险提示。风险提示。 设备公司新产品开发及验证进度不及预期的风险； 先进封 装技术渗透不及预期的风险；中美贸易摩擦不确定性的风险。 评级：评级： 增持增持 上次评级：增持 细分行业评级 半导体

6、增持 相关报告 电子元器件2020 产线拉动效应乐观，IC 设备企业迎黄金机遇期 2020.05.08 电子元器件北方、中微各再拿超 1 亿元 订单，产线拉动从 1 到 N 逻辑再得验证 2020.04.14 电子元器件新一轮资本支出开启，边际 需求持续改善 2020.03.20 电子元器件5G+AI 引领全球新一轮科技 创新浪潮 2020.03.08 电子元器件市场高度垄断，国产设备从 利基市场切入 2020.02.07 行 业 专 题 研 究 行 业 专 题 研 究 股 票 研 究 股 票 研 究 证 券 研 究 报 告 证 券 研 究 报 告 电子元器件电子元器件 行业专题研究行业专题研

7、究 2 of 22 目目 录录 1. 先进封装技术渗透，封测设备市场边际需求改善 . 3 1.1. 封装技术由“传统”向“先进”过渡，设备丰富度与先进度提 升 3 1.2. 封测设备市场总体向上，先进封装技术加速封测设备市场成长 7 2. 国内企业技术持续突破，封测设备基本实现国产替代 . 10 2.1. 先进封装设备：国内厂商积极布局，加速导入封测龙头企业 10 2.2. 测试设备：分散与集中并存，国内厂商技术持续突破 . 13 3. 封测企业积极扩充先进封装产能，加速拉动国产设备需求 . 15 4. 投资建议 . 20 5. 风险提示 . 21 mNqPoQxPqQsNmMrOrPqOtQ

8、7NdN7NsQnNtRmMjMnNoQeRsQzRbRnNwPNZpMrRwMmMmN 行业专题研究行业专题研究 3 of 22 1. 先进封装技术渗透，封测设备市场边际需求改善先进封装技术渗透，封测设备市场边际需求改善 半导体制造产业主要分为设计，制造和封测三大环节。上游支撑产业为 EDA、半导体材料和半导体设备，下游应用产业为消费电子、通讯产业 等。其中封测行业属于半导体晶圆前道制造之后的工序，主要分为封装 和测试两大细分环节。封装可以对裸片起到机械支撑，电信号的互联与 引出、电源的分配和热管理等功能，并保护其免受环境因素损伤；测试 包括设计验证测试、代工制造时的晶圆测试和封装后的成品测

9、试，主要 测试产品的功能、电性等是否满足要求。 图图 1 1：ICIC 封装测试是封装测试是半导体半导体制造制造产业产业的末端的末端 数据来源：芯源微招股说明书，国泰君安证券研究 接下来，我们将从封装和测试两个环节中所需要的设备入手，进一步分接下来，我们将从封装和测试两个环节中所需要的设备入手，进一步分 析封测技术进步带来设备新需求。析封测技术进步带来设备新需求。 1.1. 封装技术由“传统”向“先进”过渡，设备丰富度与先进封装技术由“传统”向“先进”过渡，设备丰富度与先进 度提升度提升 封装技术逐步从封装技术逐步从传统封装传统封装向向先进封装先进封装过渡，进入后摩尔定律时代过渡，进入后摩尔定

10、律时代。最初 的封装技术指传统封装，对晶圆片进行切割后再进行加工，主要利用引 线键合和插脚等形式使内部电路与外部器件实现连接，相关技术包括单 列直插封装（SIP） 、双列直插封装（DIP） 、方型扁平式封装（QFP） 、插 针网格阵列封装(PGA)、小晶体管外形封装（SOT）等。随着半导体技 术逐渐逼近硅工艺尺寸的极限，晶圆制程技术节点的推进已经难以满足 摩尔定律的要求，人们开始转向系统级、晶圆级等先进封装技术进行创 新，以进一步实现电子产品功能化、轻型化、小型化、低功耗和异质集 成的特点。其中具有代表性的技术为多芯片组件封装（MCM） 、系统级 封装（SIP） 、3D 封装和芯片级尺寸封装（

11、CSP）等，这些先进封装技术 正在越来越多地应用到电子产品中。 半导体支撑产业半导体支撑产业半导体制造产业半导体制造产业半导体应用产业半导体应用产业 半导体半导体 材料材料 半导体半导体 设备设备 EDAEDA 光电子光电子 分立器件分立器件 传感器传感器 集成电路集成电路 ICIC设计设计 ICIC制造制造 ICIC封测封测 消费电子消费电子 通讯通讯 工业自动化工业自动化 其他其他 行业专题研究行业专题研究 4 of 22 图图 2： 半导体封装技术从传统封装向先进封装技术发展半导体封装技术从传统封装向先进封装技术发展 数据来源：Yole 先进封装技术路线目前主要有两种发展方向，一种是先进

12、封装技术路线目前主要有两种发展方向，一种是减少封装面积，使减少封装面积，使 其接近芯片大小同时减低成本，主要有其接近芯片大小同时减低成本，主要有 FOWLP 封装，另一封装，另一种种是将多个是将多个 芯片集成芯片集成到到同一封装当中， 增加封装内部集成度， 主要封装模式有同一封装当中， 增加封装内部集成度， 主要封装模式有 SiP、 2.5D/3D 封装封装。以 3D 封装技术为例，3D 封装技术是通过垂直互联技术 将平面芯片堆叠至 3D，按照连接方式，可分为倒装芯片（FC） 、封装体 堆叠（POP）和硅通孔（TSV） 。3D TSV 封装主要以硅通孔技术进行三 维层面的芯片间互连，连线长度缩

13、短到芯片厚度，传输距离减少到千分 之一，不仅大大提高了封装密度，而且改善了芯片间的信号传输速度， 除此之外，提高了对电路板空间的集约化利用，降低了芯片的功耗。除 了常用的 UBL、RDL 等先进封装工艺，其最主要的工艺技术为硅通孔 的形成，包括通孔的制造、通孔的绝缘和阻挡层、种子层的填镀。在通 孔制造过程中利用干法刻蚀或者湿法腐蚀设备刻蚀出一条贯穿硅基板 的通孔。 在通孔绝缘过程中利用 PEALD 或者 CVD 设备在通孔表面沉积 一层氧化物绝缘体。之后在阻挡层、种子层的填镀过程中利用溅射设备 进行电镀铜的沉积。3D TSV 封装将多颗芯片进行了堆叠放置，例如将 多颗带有 TSV 的 DRAM

14、 芯片堆叠在带有 TSV 的 Logic 芯片上。 图图 3： 采用采用 TSV 的的 3D 封装技术可以实现多层芯片的堆叠封装技术可以实现多层芯片的堆叠 数据来源：集成电路产业创新联盟，北方华创集成电路封测设备技术发展报告 行业专题研究行业专题研究 5 of 22 先进封装先进封装设备不断向前道设备靠近，先进封装产线中设备不断向前道设备靠近，先进封装产线中所需的设备比传统所需的设备比传统 封装更多且更先进。封装更多且更先进。根据北方华创以及集成电路产业创新联盟，随着前 道制程不断缩微， 先进封装 bump pitch, RDL L/S 也在不断向更小更细尺 寸发展，对先进封装设备在更小线宽处

15、理、颗粒控制、工艺精度控制、 自动化等方面提出了更高的要求，向前道制程设备靠近。 （1）传统封装技术所需的设备：）传统封装技术所需的设备：传统封装一般指先将晶圆片切割成单 个芯片再进行封装的焊线工艺，其主要形式是利用引线框架或基板作为 载体，采用引线键合互连的形式使电路与外部器件实现连接。根据 IC 咖啡资料，框架引线的主要工艺流程包括背面减薄、晶圆切割、上片、 引线键合、塑封、去胶、电镀、切筋成型、打标、光学检测等。基板引 线的工艺流程的区别主要是用植球和切割代替了去胶、电镀和切筋成型。 框架引线对应所需的主要封装设备包括减薄机、划片机、贴片机、引线 键合机、注塑机、去胶机、电镀设备、切筋成

16、型机、激光打标机以及光 学检测中的 AOI 设备。 而基板引线需要在代替的植球和切割工艺中使用 植球机和划片机。 图图 4： 框架引线和基板引线是主要的传统封装工艺框架引线和基板引线是主要的传统封装工艺 数据来源：IC 咖啡，国泰君安证券研究 （2）先进封装技术所需的设备：）先进封装技术所需的设备：先进封装技术需要全新的芯片连接技 术和工艺，其是利用凸块（bumping） 、倒装（flip） 、硅通孔（TSV）和 重布线（RDL）等新的连接形式去代替引线键合形式连接内部电路和外 部器件，进一步实现电子产品功能化、轻型化、小型化、低功耗和异质 集成的特点。根据 IC 咖啡资料，新的连接方式的制造

17、流程包含新型工 艺。以长球凸点工艺为例，主要流程为预清洗、UBM 淀积、光刻、镍 铜镀层、焊料电镀、去胶、UBM 刻蚀、焊料回流、清洗、外观检测等， 涉及到的设备依次为清洗机、PVD 设备、涂胶机、光刻机、显影机、电 镀设备、去胶机、刻蚀机、回熔焊接设备、清洗机和 AOI 设备。植球凸 点工艺和长球凸点工艺的区别是用UBM刻蚀后的植球工艺代替了UBM 刻蚀前的电镀工艺，因此在设备方面主要由植球机代替了电镀设备和去 胶机。以 WLCSP 先进封装技术为例，采用 RDL 和 UBM 连接方式，工 艺流程为预清洗、聚酰亚胺涂覆、RDL、聚酰亚胺涂覆、UBM 淀积、 光刻、铜柱镀层、UBM 刻蚀、植球

18、、焊料回流、清洁和外观检测，其 框架引线 基板引线 晶 圆 背 面 减 薄 晶 圆 背 面 减 薄 （ Grinding ） ) ) 晶晶 圆 切 割 圆 切 割 （ Die Saw ） 上 片 上 片 （ Die Bond/Die Attach ） ) 引 线 键 合 引 线 键 合 （ Wire Bond ） 塑 封 塑 封 （ molding ） 去胶去胶 （Deflash） 植球植球（Ball Mount） 电镀电镀 （Plating） 切筋成型切筋成型 （Triming/ Forming） 切割切割 （Singulaiton） 打 标 打 标 （ Laser Mark ） 光 学 检

19、 测 光 学 检 测 （ AOI ） 减薄减薄 机机 划片划片 机机 贴片贴片 机机 引线引线 键合键合 机机 注塑注塑 机机 植球植球 机机 划片划片 机机 去胶去胶 机机 电镀电镀 设备设备 切筋成切筋成 型机型机 激光打激光打 标机标机 AOIAOI 设备设备 行业专题研究行业专题研究 6 of 22 中聚酰亚胺涂覆需要涂覆设备，RDL 和 UBM 需要光刻机、刻蚀机、溅 射台和 CVD 设备。 图图 5： Bumping/WLCSP 先进封装工艺先进封装工艺流程与传统封装有所不同且相关设备更为先进流程与传统封装有所不同且相关设备更为先进 数据来源：IC 咖啡，芯源微招股说明书，国泰君安

20、证券研究。 注：光刻工序需要进行涂胶显影，需要涂胶显影设备，此处只列 出主要设备 测试环节贯穿整个半导体制造流程，主要设备为测试机、探针台、分选测试环节贯穿整个半导体制造流程，主要设备为测试机、探针台、分选 机和其他设备四大类。机和其他设备四大类。 测试设备用于检测芯片功能和性能， 技术壁垒高， 同时客户根据自身产品的不同需求带来对于集成电路测试在测试功能 模块，应用程序定制化，平台可延展性等方面要求不断提升。测试主要 分为封装前测试和封装后测试，封装前测试包括晶圆允许测试（WAT） 和晶圆测试（CP） ，封装后测试即为终检（FT） 。随着下游晶圆，封测市 场的不断扩大，近年来中国大陆多家晶圆

21、厂陆续投建及量产，国内封测 厂也陆续投入新产线以实现产能的配套扩张，这些都将持续带动国内半 导体测试设备市场高速增长。 从测试设备类型来看，集成电路的性能测试设备主要分为测试机、分选 机和探针台等。 据SEMI， 2018 年国内集成电路测试设备市场规模约57.0 亿元， 集成电路测试机、 分选机和探针台分别占比 63.1%、 17.4%和 15.2%， 其它设备占 4.3%。测试机是对芯片输入信号，获得输出信号后与预期值 进行比较，用以检测芯片功能和性能有效性的专用设备，而探针台和分 选机是将芯片引脚与测试机连接进行批量自动化测试的专用设备。 长球凸点 铜柱凸点 预 清 洗 预 清 洗 （

22、Pre-Clean ） UBM 淀 积 （ 淀 积 （ Under Bump Metallurgy ） 光 刻 光 刻 （ Lithography ） 镍铜镀层镍铜镀层 （NiCuPlating） 焊料焊料 电镀电镀 去 胶 去 胶 （ PR Strip ） 植 球 植 球 （ Ball Mount ） WLCSP 焊膏焊膏 印刷印刷 铜柱镀层（铜柱镀层（Cu Plate） UBM 刻 蚀 （ 刻 蚀 （ UBM Etching ） 焊 料 回 流 （ 焊 料 回 流 （ Reflow ） 清 洗 （ 清 洗 （ Flux Clean ） 光 学 检 测 光 学 检 测 （ AOI ） 聚酰聚

23、酰 亚胺亚胺 涂覆涂覆 聚酰聚酰 亚胺亚胺 涂覆涂覆 RDL 铜柱镀层（铜柱镀层（Cu Plate） 清洗清洗 机机 涂覆涂覆 设备设备 PVDPVD 设备设备 光刻光刻 机机 电镀电镀 设备设备 刻蚀刻蚀 机机 去胶去胶 机机 植球植球 机机 回熔回熔 焊接焊接 设备设备 清洗清洗 机机 AOIAOI 设备设备 刻蚀机、溅刻蚀机、溅 射台、射台、CVDCVD 设备设备 行业专题研究行业专题研究 7 of 22 图图 6：集成电路生产：集成电路生产需要测试机的配合使用需要测试机的配合使用 数据来源：华峰测控招股说明书 图图 7：集成电路测试设备集成电路测试设备主要由测试机分选机和探针台组成主要

24、由测试机分选机和探针台组成 数据来源：SEMI，国泰君安证券研究 1.2. 封测设备市场封测设备市场总体向上总体向上， 先进封装， 先进封装技术加速技术加速封测封测设备设备市场市场 成长成长 从过去来看全球从过去来看全球封装设备市场增速几乎和测试设备市场增速相同封装设备市场增速几乎和测试设备市场增速相同，受到，受到 半导体景气度下滑的影响，半导体景气度下滑的影响，全球全球半导体设备以及封测设备的半导体设备以及封测设备的设备销售额设备销售额 在在 2019 年年均有所下滑。均有所下滑。近几年，全球半导体设备增速在 2017 年达到最 大值，为 37%，中国增速数值在 2018 年达到最大值，为

25、59.3%。中国半 导体设备销售额增速明显大于全球。全球封测设备市场销售额增速变化 基本符合全球半导体设备的变化情况。全球封装设备市场增速几乎和测 试设备市场增速相同。受到 2019 年半导体行业去库存影响，2019 年封 装设备市场销售额下滑 27%，测试设备下滑 11%。 63% 18% 15% 4% 测试机分选机探针台其它 行业专题研究行业专题研究 8 of 22 图图 8：2019 年年全球半导体设备市场规模全球半导体设备市场规模略有下滑略有下滑 图图 9： 全球封测设备销售额全球封测设备销售额 2019 年下滑幅度大于整体半年下滑幅度大于整体半 导体设备导体设备 数据来源：Wind，

26、国泰君安证券研究 数据来源：Wind，国泰君安证券研究 从横向比较看，从横向比较看，2010-2019 年封测设备销售额在全球半导体设备中的占年封测设备销售额在全球半导体设备中的占 比有所下降。比有所下降。从 2009 年到 2019 年，半导体封装设备和测试设备销售额 占比变化情况，两者基本相同，均呈现下降趋势。 图图 10：全球半导体封测设备占销售额比总体呈现下降趋势全球半导体封测设备占销售额比总体呈现下降趋势 数据来源：SEMI，国泰君安证券研究 随着半导体行业景气度提升，且先进封装技术加速发展，有望带动封测随着半导体行业景气度提升，且先进封装技术加速发展，有望带动封测 设备市场规模和占

27、比进一步增加。设备市场规模和占比进一步增加。自 2019 年 5G 商用元年以来，5G、 AI、大数据等应用的推广，对存储器、HPC、基带芯片等半导体芯片的 性能提出了更高的需求。随着硅工艺尺寸到达物理极限，先进封装技术 的应用满足了更快传输速度、 更多 I/O 接口、 更小面积连接的性能要求， 有望代替晶圆制程技术，推动后摩尔定律的发展。根据 Allied market research 数据统计， 2019 年先进封装市场规模为 294.2 亿美元， 预计 2027 年将达到 641.9 亿美元，CAGR 为 10.2%。根据 Yole 数据统计，先进封 装营收占整体封装的比重逐年增加，2

28、018 年的先进封装营收占比为 42.1%， 到 2024 年占比将达到 49.7%。 先进封装营收的 CAGR 2018-2024 年为 8.2%，增速超过整体封装 CAGR 的 5%，更是远高于传统封装市场 CAGR 2018-2024 年的 2.4%。先进封装无论是营收增速还是营收占比， FC -40.0% -30.0% -20.0% -10.0% 0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0% 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 20001

29、720182019 全球（十亿美元，左轴）中国（十亿美元，左轴） 全球同比（%，右轴）中国同比（%，右轴） -40.0% -30.0% -20.0% -10.0% 0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0% 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 20001720182019 封装设备（十亿美元，左轴）测试设备（十亿美元，左轴） 封装同比（%，右轴）测试同比（%，右轴） 0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0% 2007 200

30、8 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 封装设备占比（%）测试设备占比（%） 行业专题研究行业专题研究 9 of 22 Bumping 技术， 占比超过 70%， 增速最大的是 2.5D/3D TSV 和 Fan-out by wafer 技术，CAGR 2016-2022 年分别为 27%和 31%。预计到 2022 年， FC Bumping 占比将跌到 66%， 而 FO 占比将从 4.8%上升到 16%， 2.5D/3D TSV 占比将从 0.76%上升到 2%。 图图 11：先进封装技术市占率逐年增加先进封装技

31、术市占率逐年增加 图图 12：先进封装技术市场规模加速增加先进封装技术市场规模加速增加 数据来源：Yole 数据来源：Yole 先进封装先进封装技术产能需求进一步加大的，先进封装产线将开始进一步建设技术产能需求进一步加大的，先进封装产线将开始进一步建设 和扩产，这和扩产，这将会推动将会推动上游上游封测设备市场规模的提升。封测设备市场规模的提升。以 2.5D/3D TSV 为 例，随着 TSV 技术需求的增加，与 TSV 相关的先进封装设备的需求也 会大幅增加，主要为：湿法刻蚀设备、PEALD、溅射设备、涂胶显影设 备、光刻机等，也包括部分传统后道设备：清洗机、电镀设备等。 根据根据 VLSI

32、提供的行业数据，全球集成电路后道先进封装类设备销售额提供的行业数据，全球集成电路后道先进封装类设备销售额 由由 2015 年的年的 12.63 亿美元增长到亿美元增长到 2018 年的年的 16.10 亿美元，年复合增长亿美元，年复合增长 率达率达 8.42%，预计，预计 2023 年将达到年将达到 20.21 亿美元，亿美元，CAGR 2018-2023 年为年为 4.65%。具体以光刻工艺中的涂胶设备和显影设备为例，全球后道涂胶 显影设备销售额从2016年的0.61亿美元增长至2018年的0.87亿美元， 预计 2023 年将达到 1.08 亿美元，CAGR 2018-2023 年为 8.

33、5%。其中中 国大区 （含中国台湾地区） 后道显影设备销售额预计将从 2018 年的 0.61 亿美元增长至 2023 年的 0.81 亿美元，CAGR 2018-2023 年为 5.8%。根 据封装设备和测试设备市场规模几乎相同的增速，预计测试设备规模也 会得到大幅提升。 行业专题研究行业专题研究 10 of 22 图图 13：全球先进封装设备销售额全球先进封装设备销售额 2018-2023 CAGR=4.65% 图图 14 ： 全 球 涂 胶 显 影 设 备 销 售 额全 球 涂 胶 显 影 设 备 销 售 额 2018-2023 CAGR=5.8% 数据来源：VLSI，国泰君安证券研究

34、数据来源：VLSI，国泰君安证券研究 2. 国内企业技术持续突破， 封测设备基本实现国产替国内企业技术持续突破， 封测设备基本实现国产替 代代 2.1. 先进封装设备先进封装设备：国内厂商积极布局，加速导入封测龙头企：国内厂商积极布局，加速导入封测龙头企 业业 目前目前大多数国内大多数国内半导体半导体 IC 前道前道设备厂商也可以提供先进封装设备，比设备厂商也可以提供先进封装设备，比 如中微半导体 （如中微半导体 （AMEC） 、 上海微电子 （） 、 上海微电子 （SMEE） 、 北方华创 （） 、 北方华创 （NAURA） 、） 、 盛美半导体、上海微电子和芯源微等盛美半导体、上海微电子和

35、芯源微等，并持续取得技术突破。，并持续取得技术突破。 内资先进封测产线中内资先进封测产线中的设备国产化率较高且对国产设备的采购力度持的设备国产化率较高且对国产设备的采购力度持 续加大续加大。 （具体见第三章）。 （具体见第三章） 先进封装设备主要是光刻机（Lithography） 、CVD、PVD、ALD、深反 应离子刻蚀设备（DRIE） 、蚀刻设备（Etching） 、临时键合和剥离设备 （Temporary bonding & debonding）以及永久键合设备（Permanent bonding） 。 （1） 在光刻机封装领域， 主要企业为Canon、 EV Group、 SPTS、

36、VEECO、 SUSS Microtech、RUDOLPH、ORC、上海微电子（SMEE）等； （2） 在先进封装用 CVD 设备领域，主要企业为 SPTS、TEL、Lam、 APPLIED Materials、北方华创（NAURA）等；在 PVD 领域， 主要企业为 SPTS、Canon、VEECO、TEL、Tango、APPLIED Materials、北方华创（NAURA）等；在 ALD 设备领域，主要企 业包括 ASMPT、VEECO、BENEQ、Picosun 等、国内企业主要 是北方华创（NAURA） ； （3） 在先进封装刻蚀设备 （Etching） 领域， 主要企业为 Lam、

37、 SAMCO、 SPTS、APPLIED Materials、中微半导体（AMEC） 、TEL、北方 华创（NAURA）等； （4） 在临时键合和剥离领域，主要企业为 TEL、TAZMO、ERS 等； 在永久键合领域， 主要企业为 EVG、 TEL、 上海微电子 （SMEE） 0 5 10 15 20 25 201520182023E 全球先进封装设备销售额（亿美元） -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 200182019E2020E2021E2022E2023E 全球涂胶显影设备销

38、售额（亿美元，左轴）同比（%，右轴） 行业专题研究行业专题研究 11 of 22 等； （5） 在先进封装清洗设备领域，主要企业为 TEL、KLA、Lam、盛美 半导体、芯源微、至纯科技等。 （6） 在测试设备领域，主要企业为 Advantest、Teradyne、Xcerra、 ACCRTECH、长川科技等； 表表 1: 国内企业积在先进封装设备领域广泛布局国内企业积在先进封装设备领域广泛布局 先进封装设备先进封装设备 国外主要公司国外主要公司 大陆大陆主要公司主要公司 光刻设备光刻设备 VEECO、USHIO、RUDOLPH、Canon、orbatech、SPTS、 SCREEN、Ultr

39、atech、SUSS Microtec、EVG、ORC、Nikon 上海微电子、芯源微（coat/develop） CVD VEECO、SPTS、orbatech、TEL、Lam、APPLIED Materials、 UnitySC、Canon 北方华创 PVD VEECO、SPTS、orbatech、TEL、ASM NEXX、APPLIED Materials、Tango、Canon、ULVAC、Evatec 北方华创 ALD VEECO、ASMPT、Beneq、ALD nanosolutions、Picosun、 Encapsulix、NANO-MASTER.Inc， 北方华创 刻蚀刻蚀

40、VEECO、TEL、APPLIED Materials、Lam、SAMCO、SPTS、 中微、北方华创、盛美半导体 Temporary bonding & debonding（临时键临时键 合和剥离合和剥离） SUSS Microtec、 EVG、 TEL、 ERS、 TOK、 TAZMO、 Kingyoup Optronics - Permanent bonding（永久键合（永久键合 领域）领域） EVG、TEL、AML、Ayumi、AST、Nikon、Bondtech、SUSS Microtec、MITSUBISHI 上海微电子 Cleaning （清洗设备）（清洗设备） DNS、TEL

41、、KLA、Lam 盛美半导体、北方华创、芯源微、至纯科技 Testing （测试设备）（测试设备） Advantest、Teradyne、Xcerra、ACCRTECH、TEL、Cohu、 Xcerra、Advanteset 华峰测控、中科飞测等 数据来源：Yole，国泰君安证券研究 目前目前大多数国内大多数国内半导体半导体 IC 前道前道设备厂商也可以提供先进封装设备，比设备厂商也可以提供先进封装设备，比 如中微半导体 （如中微半导体 （AMEC） 、 上海微电子 （） 、 上海微电子 （SMEE） 、 北方华创 （） 、 北方华创 （NAURA） 、） 、 盛美半导体、上海微电子和芯源微等

42、盛美半导体、上海微电子和芯源微等，并持续取得技术突破。内资先进，并持续取得技术突破。内资先进 封测产线中封测产线中的设备国产化率较高且对国产设备的采购力度持续加大的设备国产化率较高且对国产设备的采购力度持续加大。 （1） 中微半导体：公司是国内领先的半导体设备制造商，中微半导体：公司是国内领先的半导体设备制造商，除了从事除了从事 IC 前道刻蚀设备之外，也提供前道刻蚀设备之外，也提供先进封装设备领域先进封装设备领域设备，设备，主要覆主要覆 盖盖 TSV 等下游半导体应用。等下游半导体应用。其主要先进封装设备产品为电感性 深硅刻蚀设备（Primo TSV） ，于 2010 年研制成功，该设备每台

43、 系统可配置多达三个双反应台的反应腔， 具备预热反应台、 晶圆 边缘保护环、低频射频脉冲等功能。 （2） 北方华创：公司是国内主流半导体设备供应商，在北方华创：公司是国内主流半导体设备供应商，在 IC 前道领域前道领域 拥有拥有 ICP 刻蚀、成膜、炉管等多种设备之外，还可以提供用于刻蚀、成膜、炉管等多种设备之外，还可以提供用于 先进封测领域的先进封测领域的 PVD、ALD、刻蚀、刻蚀、Descum 和清洗等多款高和清洗等多款高 行业专题研究行业专题研究 12 of 22 端设备及工艺解决方案端设备及工艺解决方案。 目前， 公司已成功进入全球封测厂龙头 日月光供应链。在先进封装领域，NAURA

44、 为客户量身打造的 UBM/RDL 金属沉积设备、TSV 金属沉积设备、TSV 刻蚀设备 及工艺已经实现了在国内主流先进封装企业的批量生产， 并不 断获得客户的重复采购订单；全新 DESCUM 设备已完成研发并 已正式投放市场。根据集成电路产业创新联盟资料，北方华创 AP&Power 行业发展部总经理吴文英作了题为 先进封装设备技 术发展及解决方案的报告，其指出随着 2.5D/3D Fan-out WLP 技术的广泛应用，北方华创在 2.5D/3D TSV 积极布局，可提供 从 TSV etch, PEALD Liner, Barrier/Seed 沉积以及退火等关键制 程设备及工艺解决方案，

45、同时北方华创可为高密度 Fan-out WLP 提供 PVD 和 Descum 成熟解决方案。此外，在 PI 固化方面，出 于客户对 particle 和良率的严格管控需求，北方华创将于 2020 年 Q4 推出 Furnace PIQ。 表表 2: 北方华创用于先进封装领域的相关设备类型十分丰富北方华创用于先进封装领域的相关设备类型十分丰富 大类大类 细分设备细分设备 应用工艺应用工艺 等离子刻蚀设备等离子刻蚀设备 等离子刻蚀机、等离子去胶机 8-12 英寸先进封装硅刻蚀、光刻胶去除工艺、 Plasma 表面处理工艺 PVD 设备设备 通用溅射系统、硅通孔 PVD 系统、Bumping PV

46、D 系统 先进封装领域的 Fan-out、Ti/Cu-Copper Pillar、 TiW/Au-Gold Bump、晶圆级 3D 先进封装中的 硅通孔阻挡层、籽晶层薄膜沉积工艺等 氧化扩散设备氧化扩散设备 立式氧化炉、立式退火炉、立式低压 CVD 系统、立式合金 炉 干氧氧化、湿氧氧化、低温合金等 清洗设备清洗设备 12 英寸单片清洗机、石英舟/管清洗机、全自动槽式清洗机 通孔刻蚀后的清洗、沟槽刻蚀后的清洗、TSV 刻蚀后清洗、UBM/RDL 清洗、键合清洗等 辅助设备辅助设备 药液供给/回收系统 ST-250、H2O2、 NH4OH、HCL 等化学药液 气体测量控制气体测量控制 数字式质量

47、流量计/质量流量控制器、流量显示仪/流量积算 仪 - 原子层沉积原子层沉积 ALD 设备设备 Polaris A 系列 ALD 设备、Promi+ 系列手动 ALD 设备 Hi-K 介质材料，金属栅极，阻挡层，钝化层等 数据来源：北方华创官网，国泰君安证券研究 （3） 盛美半导体：公司凭借先进的技术和丰富的产品线，已发展成盛美半导体：公司凭借先进的技术和丰富的产品线，已发展成 为中国大陆少数具有一定国际竞争力的半导体专用设备提供商为中国大陆少数具有一定国际竞争力的半导体专用设备提供商。 公司产品包括半导体清洗设备、 半导体电镀设备和先进封装湿法 设备等，在先进封装领域的主要客户为长电科技、通富微电、中 芯长电和 Nepes。 表表 3：盛美半导体的用于先进封装工艺的相关设备盛美半导体的用于先进封装工艺的相关设备 大类大类 应用领域应用领域 后道先进封装电镀后道先进封装电镀 设备设备 先进封装 Pillar Bump 、 RDL 、 HD Fan out 和 TSV 中，铜、 镍、锡 、银、金等电镀工艺 湿法刻蚀设备湿法刻蚀设备 先进封装的 12 英寸及 8 英寸晶圆的湿法硅刻蚀和 UBM 的 铜，钛，镍，锡，金等金属湿法刻蚀工艺 涂胶设备涂