“长江存储”谈2000+半导体工业测试及设备集采及其国产替代

主持：开源通信赵良毕

1、长江存储规划进行3期30万片/月的扩产能计划，每一期10万片。一期10万片产能预计2021年年中完成：2018年底量产32层堆叠的NAND闪存5000片；2019年实现2万片/月的产能，并开始64层堆叠设备的集采，疫情推迟至2020年5、6月份64层堆叠设备安装完成（原计划2020年3月份），预计2020年11月份开始64层堆叠产品的5万片/月的产能爬坡；2020年9月份开始下单2.5万片128层堆叠产品的设备，2020年底实现7.5万片/月的产能。

二期项目基地已经开始动工，计划2021年年底开始二期设备的采集和安装。项目一期共采购设备2000台，其中ETCH(刻蚀设备)和CVD沉积设备占设备总数的40%及以上。随技术突破和层数的增加，可预见设备的采集数量还会大幅增长。为了追赶三星/海力士/镁光的128层堆叠技术，长江存储跳过96层堆叠产品直接研发128层工艺。

2、按照芯片制作工艺：所需要用到的主要设备如下：

1）CMP抛光设备中国产替代产品有华海清科，较AMAT(应用材料)设备相比稳定性稍微差一些，价格便宜50%，没办法抛干净，淮海金科不能应用在复杂工序，目前主要使用应用材料设备。

2）清洗设备，主要来自LAM，部分采用国产设备，主要来自北方华创（002371）（5%），盛美（15%），志成科技（5%）。北方华创产品线很全，但清洗设备质量一般，性能不稳定，盛美的稳定性较好。现阶段国内清洗机设备比国外设备价格要便宜一半及以上，可以覆盖中低端设备，但高端设备仍有技术难题需要攻破。

清洗之后是三酸，两者合起来叫化学抛光研磨。三酸的话80%设备是应用材料，还有20%是国产器材，十万件清洗设备，三酸大概需要80-90台设备，国外的设备大概是一台500-600万美金。

3）光刻机，目前采集设备主要来自于ASML（90%）和佳能（5%-8%）。

4）刻蚀设备来看，设备主要来自于LAM（泛林)（占55%-60%）、应用材料（占10%），国产方面中微公司（688012）（目前20%，10万件/月的产能能占到30%）、北方华创（002371）、屹唐半导体（屹唐半导体和华创占5%左右）。中微的价格是国外设备的70%。刻蚀的设备用的比CVD多，10万件/月的产能大概需要接近200台。

5）炉管设备主要分为扩散和离子注入，离子注入设备，80%-90%都是应用材料，一台机器约为1000万美金。离子注入在业界中设备分为高频和低频，国内相关领域属于初级阶段，无法完成规模供货。北方华创有七台炉管，但没有做离子注入。扩散设备，最主要为北方华创及TEL，TEL占70-80%，剩余份额为北方华创。

6）退火环节看，70%以上都是应用材料，剩余的都是忆唐半导体。5万片产能约为50台规模。单台设备约为400-500万美金。

7）CVD沉积设备来看：主要以应用材料和泛林为主，分别占比60%，20%。泛林的工艺目前还没有国产替代品，沈阳拓金主要取代的是应用材料的工艺，应用材料的设备价格在500万美金，拓金大概是1800万人民币，价格不到一半。

8）PVD镀膜设备来看： 主要来自泛林（70%）,应用材料（15%）和北方华创（15%）。PVD设备需求量较CVD小，大概是CVD的三分之一，50-60台左右，但单机价格相对较高。

9）检测设备有很多种，厚度等指标检测设备被美国KLA公司垄断，线宽等检测设备以美国公司为主，测缺陷形状的机器以应用材料为主，测电性能的机器以应用材料、KLA等为主，有国产替代，集中于测量膜厚机器中，以瑞利光学、精测电子等为代表，整体仍在追赶态势中。国产替代看，5万片产能中用到国产替代设备的有500台左右，其中检测设备40-50台左右，目前膜厚检测中精测电子比瑞利光学精度更高一些，价格端看，价格同功能有关，KLA及应用材料等美方公司检测设备单台约为400万量级左右，国产设备约为其价格的30%左右，以价格抢市场，中微半导体、北方华创等都采取相应策略。

3、不同层比较来看，128层比32层， ETCH(刻蚀设备)和CVD增加10%-15%左右，同时清洗会减少。但由于光刻机价格比较昂贵，虽然128层比32层的工艺有所增加，光刻机的数量增幅相较于ETCH和CVD会小一些。第一期10万片计划集采2000台设备，但由于层数由32层增加到了128层，设备集采数量可能还会有进一步的增加。如果第二期10片全部按照128层的工艺建造，设备采集数量预计增加500台，总共采集数量预计达到2500台。如果第二期10万片能够达到192层，设备采集预计达到3000台以上。目前，192层工艺已经研发成功，预计2021年6月份左右能够达到量产。

4、蚀刻技术看，ICP刻硅和金属， TCP主要刻介质，其中ICP对工艺及精度要求较高。目前ICP比TCP要多一些。国产替代情况看，ETCH中国产品牌主要以中微为主，ICP设备一台满配价格约为1000万美金，TCP设备800-900万美金，应用材料、LAM公司在ETCH领域无论ICP/TCP占比不超过20%，TEL占比更少，同国产公司占比相似。