大摩闭门会：跨资产对话：厘清美联储前行路径

AI驱动半导体设备结构性变革：后端价值重估与竞争格局演变 摘要 ·WFE市场约每6年翻倍，逻辑/代工占支出60%,台积电2025年预计占该领域投资40%。●AI芯片逆转成本结构：前端晶圆成本仅占约6%,测试、封装及HBM成本升至29%。●中国WFE市场份额从十年前15%升至30%-40%,成为全球设备商核心业务区。●东京电子在涂胶显影(30%营收占比)及介质蚀刻领域具垄断地位；ASML主导光刻机市场。●爱德万测试凭借英伟达GPU及HBM测试独家/领先地位，在SOC及存储测试领域超越泰瑞达。●先进封装驱动后端设备价值重估：洁净级研磨设备单价达数亿日元，为普通设备的5-6倍。●GAA工艺核心设备由应用材料、ASMI、泛林及KLA主导，日本企业在该领域份额相对较低。 Q&A 2025年全球晶圆制造设备市场的预期规模、历史增长趋势及主要驱动力是什么? 2025年，全球晶圆制造设备市场总规模预计将达到1,240亿美元。从历史数据看，半导体器件市场约占整个电子市场的20%至30%,而半导体行业的资本支出通常占其总营收的20%至30%。其中，前端制造设备的投入约占半导体总营收的10%至20%。WFE市场历来是硅周期的核心影响因素，其市场规模大约每六年翻一番，但在2000年初互联网泡沫破裂后曾经历长达十余年的停滞期。自2017至2018年左右，随着数据中心领域的扩张和相关投资增加，市场重回增长轨道。 当前晶圆制造设备市场按应用领域和区域划分的格局是怎样的? 按应用领域划分，逻辑与晶圆代工应用约占WFE总支出的60%,其中台积电是最大的支出方，预计在2025年将占逻辑代工设备总投资的约40%。日本主要设备企业中，KokusaiElectric对存储领域的敞口较高，而东京电子(TokyoElectron)和SCREEN则对泛逻辑领域的敞口较高。从区域分布来看，中国目前约占整体WFE市场的30%至40%,相较于十年前约15%的份额有显著提升，其市场份额自2018年前后开始持续扩大。多数全球主要半导体生产设备公司的中国业务占比与中国在全球WFE市场的份额基本一致。 AI半导体的发展如何改变了半导体制造设备市场的成本结构? 历史上，半导体制造设备市场中前端设备约占90%,后端设备约占10%。然而，AI半导体的兴起正在逆转这一趋势。以英伟达的计算芯片为例，其前端晶圆成本可能仅占芯片总销售额的6%左右，而测试、封装和HBM的成本合计占比约29%。尽管HBM本身也包含前端制造成本，但AI芯片的后端工序在总成本中的价值占比远高于传统半导体器件，这显著提升了后端设备在整体市场中的重要性。 半导体制造的前端工艺(Front-End)与后端工艺(Back-End)有何区别，其内部又是如何划分的? 半导体制造分为前端工艺和后端工艺。前端工艺主要是在晶圆表面通过一系列化学处理形成电路，而后端工艺则更侧重于物理过程，如将晶圆切割成独立芯片并进行封装。前端工艺本身又可细分为前段工序和后段工序。FEOL主要负责制造晶体管，位于晶圆结构的底层；BEOL则通过多层金属互连结构将这些晶体管连接起来。随着器件复杂度的提升，互连层数会大幅增加。 在光刻工艺中，主要设备及其市场份额分布情况如何? 光刻工艺通过涂胶、曝光和显影等步骤将电路图案转移到硅片上。所用设备主要包括涂胶显影机和光刻机。在光刻机市场，ASML占据绝对主导地位，而佳能在i-line和KrF光刻系统领域凭借成本优势表现强劲，其i-line光刻系统近期因CoWoS需求增长而表现优异。在涂胶显影机市场，东京电子占据绝对主导地位，几乎没有实质性竞争对手。该业务约占东京电子设备总销售额的30%,是其盈利能力最强的产品线。 蚀刻工艺的主要类型是什么?各主要设备供应商的市场地位有何不同? 蚀刻工艺目前以采用等离子体的干法蚀刻为主，约占整个蚀刻市场的90%,湿法蚀刻则更偏向于清洗工艺。按蚀刻材料划分，可分为导体蚀刻和介质蚀刻。东京电子在介质蚀刻领域实力突出，尤其适用于逻辑器件中层数众多的互连结构，因此其在逻辑芯片及晶圆代工领域的业务占比较高。泛林集团(Lam Research)是 干法蚀刻设备的最大供应商，与位列第三的应用材料(AppliedMaterials)在导体蚀刻领域共同占据主导地位，而东京电子在该领域的市场份额非常小。 沉积工艺包含哪些主要技术类型?不同类型的设备市场由哪些公司主导? 沉积工艺主要包括热氧化、化学气相沉积和物理气相沉积。在用于热氧化和批量CVD的垂直热制程设备市场.日本的KokusaiElectric和东京电子实力强劲。而在单片晶圆CVD和PVD(溅射)系统领域，主要由美国的应用材料、泛林集团以及欧洲的ASMI等公司主导。其中，应用材料在PVD市场占据显著优势，日本企业在该领域多专注于金属硬掩模等利基市场。 CiVP工艺的作用是什么?其市场竟争络局如何? CMP(化学机械抛光)工艺主要用于晶圆表面的平坦化处理，以确保后续光刻和薄膜沉积等工序的质量。此外，CMP也可用作成型工艺，通过去除多余材料来达到所需的薄膜厚度。在CMP设备市场，应用材料公司一直处于领先地位。Ebara的市场份额近年来逐步提升，其官方披露的市场份额约为30%。 清洗工艺在半导体制造中的重要性如何?未来有何发展趋势? 清洗工艺用于去除晶圆表面的颗粒及污染物，约占半导体制造总工序的30%.在逻辑器件制造中尤为关键。随着EUV技术的引入，部分应用中的多重曝光被单次曝光替代，导致5纳米节点附近的清洗步骤数量有所下降。然而，预计从1.5纳米节点开始，随着EUV多重曝光的普及，清洗步骤的数量可能会再次显著增加。在设备市场，SCREEN在批次清洗和单片晶圆清洗领域均处于领先地位。东京电子是批次清洗设备的第二大厂商，而泛林集团在2025年成为单片晶圆清洗设备的第二大厂商。 后端工艺中的修磨和划片环节涉及哪些关健设备?市场由哪家公司主导? 晶圆完成前端工艺后，首先通过研磨机进行减薄处理，将晶圆背面研磨至仅几十微米厚。之后，通过划片机将晶圆切割成独立的矩形芯片。传统划片使用小型划片刀，近年来也发展出激光划片和等离子划片等新方法。在研磨和划片设备市场，日本的DISCO公司均占据绝对主导地位，东京精密则是这两类设备的第二大供应商。 半导体测试流程是怎样的?SOC和存储测试机的市场格局有何变化? 半导体测试是100%全检流程，分为晶圆测试和成品测试。晶圆测试在前端工艺完成后、晶圆切割前进行：成品测试则在芯片封装后进行。测试机主要分为SOC测试机和存储测试机。历史上，泰瑞达在SOC测试机市场领先。但近年来，爱德万测试凭借其在英伟达GPU芯片测试中的近乎独家地位，已超越泰瑞达并持续扩 大市场份额。在存储测试领域，爱德万测试一直是传统优势厂商，也是首家在HBM测试领域确立地位的供应商，至今仍保持市场领先。 先进封装技术(如TSV和混合键合)对后端设备提出了哪些新要求? 先进封装技术显著提升了后端设备的价值。例如，TSV(硅通孔)工艺涉及蚀刻、沉积、电镀填充及CMP等多个关键环节。在HBM的CMP工艺中，Ebara的市场份额正在逐步提升。混合键合(Hybrid Bonding)分为晶圆对晶圆和芯片对晶圆两种，其中边缘修整和背面研磨等工序需要由DISCO的研磨机在洁净室环境中完成。这类洁净级后端设备的价格远高于普通设备，普通研磨设备约5,000万日元，而洁净级设备价格可达数亿日元，是普通设备的5到6倍，从而推动了后端设备企业的增长。 在GAA(全环绕栅极)工艺中，哪些是核心技术环节?相关设备市场由哪些企业主导? GAA制造的四大核心需求领域包括外延、原子层沉积、蚀刻和过程控制。关键工艺环节包括硅锗原子层沉积、内间隔层薄膜沉积以及选择性蚀刻等。在相关设备市场，外延技术主要由应用材料和ASMI主导；ALD方面，批量设备由KokusaiElectric和东京电子负责，单晶圆设备则由ASMI主导；蚀刻环节仍由泛林集团主导；过程控制领域则由KLA占据主导地位。整体而言，日本企业在GAA相关设备领域的市场份额相对较低。