择要
日本半导体家当经历五十年起落。回顾历史，日本半导体家当在政府主导的资源集聚策略下，于80年代中后期达到顶峰，后因各种内外部成分逐渐衰落。目前日本半导体总产值降至环球第五，但在半导体设备、材料以及零部件领域仍坚持在环球前列。
导体设备积淀深厚，多领域领先。1H23环球半导体设备TOP10中日本公司霸占五席，个中东京电子(TEL)仅次于阿斯麦(ASML)和运用材料(AMAT)。日本在部分前道设备领域具备上风，2022年环球涂胶显影设备/洗濯设备/热处理设备市场中日本企业占比92%/66%/44%，别的领域日本也霸占10~30%不等的份额。后道设备领域，日本企业也霸占了各赛道龙头地位，2022年环球切割减薄设备/测试设备/探针台/模塑设备市场中日本企业占比88%/56%/73%/65%。我们总结日本的强势领域具有“精工细作的碎片化市场”的特色，在50亿美元以下（环球）的细分市场中，善于发挥规模效应的欧美厂商并不具备竞争上风，而日本厂商形成了“一家厂商引领一个领域”的格局。
环球设备投资额逐步复苏有望驱动日本厂商业绩趋向新高，个中后道设备厂商或进一步受益于AI对前辈封装需求的拉动。环球半导体设备竞争格局相对稳定，厂商业绩紧张受到下贱晶圆厂/封测厂需求的影响，SEMI估量2024/2025年环球半导体设备发卖额将同比增长5%/18%至1,053/1,240亿美元，我们认为日本设备厂商或为行业周期上行的核心受益者。同时，人工智能日益密集的打算需求加速前辈封装技能的渗透，无论是工序数量的增加还是工艺难度的提升，都为中道和后道设备带来增量需求，我们认为后道设备龙头有望得到基本面和估值面的双轮驱动。
风险
环球晶圆厂成本支出下滑；公司产品研发能力减弱；地缘冲突加剧。
正文
本轮日本半导体设备缘何上涨？
2024年2月22日，日经225指数收39,099点，首次超越1989年38,957点的历史高点，并在3月22日盘中达到41,088点的新高。在本轮日本股市强势上涨的背景下，日本半导体板块（参照MSCI日本半导体与半导体设备指数）实现了突出的逾额收益，2022年9月30日至2024年3月29日期间逾额收益达到156%。
我们将2008年至今日本半导体指数的走势分为两段：第一段是2008年~2015年，日本半导体指数跑输日经225指数，紧张与半导体家当周期干系；第二段是2016年至今，日本半导体指数显著跑赢日经225指数，凭借半导体设备、半导体材料、MCU、CIS等细分领域的强势地位，日本半导体行业在终端升级创新、环球家当链重构、AI驱动家当变革等趋势下展现了良好的发展前景。
2016年至今，日本半导体设备指数的涨幅在三段期间明显高于日经225指数，分别为2016年1月至2018年2月（涨幅156%）、2019年1月至2021年12月（涨幅235%）、2022年9月至2024年3月（涨幅211%）。
我们总结紧张与环球半导体三轮小周期复苏带来的厂商业绩增长和估值上修有关。而在最近一段上涨中，我们认为除了宏不雅观成分和半导体复苏之外，还有日本政府鼓励半导体投资、AI浪潮利好家当链、日股估值偏低等成分。
► 日本加大半导体家当投资并成立前辈制造联合体，同时鼓励外洋高端产能落地日本本土：2021年6月，日本经济家当省发布了初版《半导体和数字家当计策》，目标是在2030年将日本半导体发卖额提升两倍至15万亿日元，并推动2nm 打算芯片量产、NAND 内存高性能化等。2022年8月，丰田、电装、索尼、NTT、NEC、软银、铠侠、三菱UFJ银行合伙成立Rapidus，目标是在北海道建成一座2nm晶圆代工厂并于2027年实现量产；随后，Rapidus先后在2022年11月、2023年4月、2024年4月得到了日本政府供应的700亿日元[1]、2600亿日元[2]、5900亿日元补贴[3]。此外，日本政府也大力支持外洋晶圆代工龙头在本土建厂，如台积电于2021年11月宣告将和索尼合伙设立晶圆代工子公司JASM[4]，一厂操持将于4Q24开始生产12/16/22/28nm芯片，日本政府为其供应了最高4670亿日元的资金补贴，2024年2月台积电宣告增资扩建二厂[5]，操持于2027年量产6/7/40nm芯片，日本政府表示将连续补贴7300亿日元[6]，两座工厂合计得到的资金补贴占到总投资本钱的40%；三星也于2023年12月宣告将在未来五年内投资400亿日元在日本设立前辈封装工厂[7]，日本政府将为其供应200亿日元的补贴。由此我们判断，来自日本本土的半导体上游生产要素的需求有望在未来几年保持较高增长，在日本相对紧密的家当关系下，日本半导体设备和材料厂商业绩有望达到新高，推升股价上涨。
► AI芯片紧张采取前辈制程制造，日本部分企业在设备和材料端有突出地位：若从个股来看，日本半导体设备厂商的股价较早开始上涨。TEL作为日本前道设备的龙头，2023年上半年股价走势与AMAT、LAM类似，2023年下半年以来成为外洋（相对付日本本土）人工智能干系资金流入的核心受益者，股价跑赢AMAT、LAM。后道设备中，Advantest、DISCO等日本厂商的主营业务（测试机、减薄机等）需求均受到AI的较大推动，自2023年4月起就展现了远超美国后道龙头的涨幅。
► 日股较低的估值吸引投资人关注：根据MSCI，2016年至2022年日本半导体指数的市盈率基本高于美国半导体指数，而2023年上半年日本半导体指数的市盈率降至美国半导体指数以下且估值差持续扩大，我们认为主因2023年AI干系投资趋势下，美国半导体龙头标的（紧张在芯片设计领域）成为环球二级投资者的优先选择，估值率先提升。2023年日本与美国半导体指数的估值差最高达到10x P/E旁边，较低的估值使得日本半导体板块受到关注。
图表：日本半导体指数与日经225指数、美国半导体指数比拟
注：左图取2008/02/29为基数100，右图取2016/01/29为基数100，打算相对涨跌幅资料来源：Bloomberg，中金公司研究部
图表：日经225指数、日本半导体指数、美国半导体指数的估值情形（P/E TTM）
资料来源：Bloomberg，中金公司研究部
图表：TEL、AMAT、LAM股价走势
注：取2023/01/01为基数100，打算相对涨跌幅资料来源：Wind，中金公司研究部
图表：Advantest、DISCO、KLA股价走势
注：取2023/01/01为基数100，打算相对涨跌幅资料来源：Wind，中金公司研究部
日本设备股股息率较高。我们比拟日本和欧美的半导体设备公司创造，日本设备股的特点在于股息率较高。净利率方面，日本半导体设备厂商整体不及欧美厂商，我们认为一方面由于日厂在部分领域处于环球第二/第三位置，毛利率略低于欧美厂商，另一方面由于日本企业税负较高；但个别在利基市场“精工细作”的厂商的盈利能力靠近欧美厂商，如Disco、Lasertec。相对较低的净利率以及守旧的财务杠杆率导致日本厂商的ROE普遍低于欧美厂商。但日本厂商的上风在于股息率高于欧美厂商。随着最近一轮外洋资金涌入推升日本设备股股价，当前日本设备股的市盈率已达到了靠近或超过欧美设备股的水平。
图表：日本和欧美半导体设备公司图谱
注：1）财务数据换算按照JPY/USD=140.49，EUR/USD=0.92；2）财务数据由Capital IQ调度至2023年自然年；3）更新韶光截至2024/5/7资料来源：Capital IQ，Wind，中金公司研究部
回顾：日本半导体家当发展进程
20世纪70-80年代，政府的支持推动了半导体家当快速发展
20世纪70-80年代，作为美国半导体技能的追赶者，日本半导体行业在日本通商家当省（以下简称通产省，现经济家当省）的扶持下发展迅猛；VLSI（超大规模集成电路操持）带来完全半导体家当链。1976年，日本政府组织日本电气、日立、三菱、富士通和东芝以及日本通产省的电气技能实验室、电子技能综合研究所、日本电信电话公社联合研究开拓，设立“VLSI技能研究所”。“VLSI”分为联合研究室和小组实验室，旨在全面打破技能高下游和关键环节。联合研究室中，第一、二、三研究室卖力半导体装备，第四研究室卖力半导体材料，第五研究室卖力光刻工艺，第六研究室卖力封装测试[8]。小组实验室紧张由打算机综合研究所（CDL）和日电东芝信息系统实验室（NTIS）构成，分散在干系公司内部，进行运用技能研究。这使得日本在当时建立了完善独立的半导体家当体系，拥有较高技能自主性。
同时，通产省掌握外汇配给、外资准入、信贷等金融工具，放大了“VLSI”等家当政策的效果。80年代前，日本通产省通过设置关税壁垒等贸易保护政策，使得当时包括半导体家当在内的稚子家当免受外洋巨子冲击。此外，通产省对日本银行业履行影响力，1991年日本经济泡沫之前，日本商业银行基本年夜将其所有存款进行放贷，以支持包括半导体在内的关键家当发展，这使得日本半导体公司理论上只要所赚取的利润可以支付债务的利息，就可以坚持相对较高的资产负债比率来快速扩展业务。通过政府制订家当发展操持，优化资源配置，加强知识产权管理，建立利益分配机制，日本半导体行业优质资源聚拢，企业研发积极性提升，从而驱动企业快速发展。
图表：VLSI组织架构
资料来源：《日本VLSI项目的履历和启迪》（2013年7月，董书礼和宋振华），中金公司研究部
DRAM（动态随机存储器芯片）作为最大推手，推动日本半导体家当在80年代中后期达到顶峰。在日本政府扶持下，从70年代末日本推出256K DRAM开始，日本半导体企业开始快速发展，产品抢占环球市场。到80年代中期，日本DRAM产品在环球市场所占的份额靠近80%，日本集成电路产品占美国市场的30%，尖端半导体产品占90%。1986-1989年，环球前三大半导体厂商均为日本企业，分别为NEC、东芝、日立；前十大厂商中有6家这天本公司（另三家为富士通、三菱电机、松下）。
图表：日本半导体家当在80年代中后期达到顶峰，后逐渐衰落
资料来源：Gartner，IC Insights，中金公司研究部
《日美半导体协议》以及多种内外部成分导致日本半导体发展放缓
随着美国DRAM份额被日本赶超，美国操持采纳方法反制。由于日本在技能层面已经做好了较为充足的储备，美国较难通过限定关键技能出口来制裁日本。1985年，美国政府与日本签订《日美半导体协议》，从关税和市场准入方面限定和打击日本。
《日美半导体协议》包括2个目标：（1）肃清日本企业以低于本钱的价格在美国和第三国市场发卖半导体的行为；（2）肃清日本市场对美国半导体产品发卖造成限定等不公正贸易行为；和3个方法：（1）“数值目标”：美国半导体产品在日本市场中所占比重必须达到20%；（2）“最低限价”：日本减少对美国半导体出口，在美国市场的发卖价格不得低于生产本钱；（3）专利保护：完善知识产权保护制度，实现对美国专利的有效保护。
日本半导体企业通过调度经营办法和外洋布局等方法积极应对《日美半导体协议》带来的影响。面对《日美半导体协议》带来的负面影响，日本半导体企业选择：（1）调度经营办法，进一步加深母企业和下属小企业的互助关系，降落生产本钱；（2）扩大外洋生产，合理布局家当链，例如通过布局美国扩大在美产品发卖，布局中国和东南亚降落劳动力本钱；（3）调度产品发卖策略，扩大高附加值产品的占比。
日本在《协议》后虽然采纳了一系列应对方法，但仍产生了直接负面影响。“最低限价”使得客户转向中国台湾、韩国等价格更有上风的市场，导致日本企业份额、发卖额和盈利能力低落，1992年（价格监管的末了一年）东芝、日立等综合电机企业的净资产收益率降至0~5%区间，财务状况的恶化造成设备投资的间断，阻碍半导体产品的迭代。1999年，环球半导体前十大厂商中日本企业仅有3家，个中NEC、东芝、日立分列第二、三、七位。
图表：东芝、日立、富士通、夏普净资产收益率低落
资料来源：《<日美半导体协议>冲击下的日本半导体家当发展研究》(2020年1月，田正)，中金公司研究部
图表：《日美半导体协议》对日本半导体家当的影响
资料来源：《日本半导体家当发展得失落以及对中国的启迪》（2018年6月，李浩东），中金公司研究部
90年代末至今，一系列内外部成分导致日本半导体市场份额持续衰落。（1）坚持一体化生产模式，研发创新落于分工模式。环球半导体细化分工的趋势在80年代末期初见端倪，分工模式下设计端和制造真个技能迭代速率大大加快，也推动终端产品频繁升级，而日本电机企业恪守一体化生产模式，研发效率相对低下，难以灵巧应对市场需求。只管90年代末开始大集团因各类缘故原由陆续将半导体业务剥离，如日立、NEC和三菱的DRAM业务合并成尔必达，富士通剥离半导体业务，东芝出售DRAM业务，但未能旋转日本份额衰落的趋势，且这些剥离的、新成立的公司借贷本钱较高，且无法自主制订经营计策决策，终极面临破产或出售。（2）缺少强大的硬件终端品牌。日本的DVD播放器、录音机、电子打算器等终端产品具有上风，为日本半导体家当发展供应了大市场，而随后兴起的个人电脑、智好手机等终端市场中鲜有日本品牌的身影，不像中、美、韩本土就有兴旺的半导体购买和创新需求。（3）资源过度集中导致技能路径一旦偏离可能会错过特定家当浪潮。80年代，通产省集中资源在超大规模集成电路、第五代电子打算机、高清电视（HDTV）等作为下一轮家当发展的重点，个中第五代电子打算机、高清电视等产品偏离了主流家当发展路径，造成日本电子企业错过信息技能革命浪潮。（4）政府降落补贴。进入90年代往后，日本政府逐渐降落了对日本半导体家当的支持，虽然经由一定程度的改进，2008年日本对半导体家当的扶持力度（免征企业所得税、设备折旧年限、设备投资减免税等）仍小于韩国和中国台湾。
2023年环球前十大半导体厂商中已无日本企业。
目前日本半导体家当在上游环节仍旧坚持了较强的竞争力
从总量上看，日本半导体家当在家当链上游的半导系统编制造设备和材料仍旧坚持了较强的竞争力。根据WSTS和IC Insights数据，2000-2022年，日本芯片的环球份额从28%降至9%。只管日本综合电机企业和芯片家当的竞争上风不复从前，但20世纪电机企业支撑了一系列上游环节企业的发展壮大，且家当上风延续至今，包括半导体材料、设备以及元器件等领域，代表企业有东京电子、爱德万测试、信越化学、村落田制作所等。
半导体设备的客户对付价格敏感性较低、行业技能壁垒较高、产品精密度哀求高、对履历积累的依赖性强，这些成分对付善于精工细作的日本半导体设备企业来说成为了上风。同时，这些日本半导体设备龙头也通过吞并收购，扩大业务版图，打造技能协同。例如东京电子于2000年收购美国晶圆洗濯设备厂商Supercritical、于2012年收购美国前辈封装厂商NEXX System、于2012年收购美国清洁和表面处理厂商FSI，持续增强自身在半导系统编制造领域的竞争力，至今稳居环球第三大半导系统编制造设备厂商的地位。
展望：日本半导体设备积淀深厚，多领域领先环球
日本在半导体设备、材料、零部件等细分行业仍保持着天下第一梯队水平。例如TEL的涂胶显影设备、Screen的洗濯设备，半导体材料中SUMCO、Shin-Etsu的硅片和JSR、TOK、Shin-Etsu的光刻胶等等。在本篇报告中，我们将首先阐述半导体设备行业中日本企业具有上风的细分赛道。
根据CINNO Research[9]，1H23环球前十大半导体设备厂商中有五家来自日本，分别为排名第三的东京电子（TEL），排名第七至十的爱德万测试（Advantest）、迪恩士（Screen）、日立高新（Hitachi-Hightech）、DISCO。
图表：1H23环球半导体设备厂商收入规模排名TOP10
资料来源：CINNO Research，中金公司研究部
半导系统编制造工序分为前道和后道，对应利用前道和后道设备，个中，2022年环球半导体前道设备发卖额为941亿美元，占所有设备的87.6%（根据SEMI[10]）。半导体前道设备可以划分为光刻机、涂胶显影设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备、洗濯设备、CMP设备、热处理设备、离子注入设备、前道检测设备等种类。后道设备包括封装用的减薄机、切割机、贴片机、引线键合设备、模塑设备以及测试用的探针台、分选机、测试机等。
前道设备中，日本企业在各个种类均霸占一席之地。根据Gartner 2022年数据打算，日本企业在环球涂胶显影设备/洗濯设备/热处理设备市场等分别霸占约92%/66%/44%的份额，紧张由TEL和Screen两家公司主导。其次，日本相对具有上风的设备种类包括刻蚀设备（份额29%，TEL及日立高新）、CVD设备（份额25%，TEL及Kokusai）、CMP设备（份额23%，荏原制作所）、离子注入（份额16%，住友集团）。别的设备日本企业占比较小，但仍有尼康、佳能、日立高新、爱发科等企业。
日本前道设备企业可分为“超市型”和“专精型”。大部分企业均为“专精型”，如荏原专注CMP、日立高新专注前道检测、Lasertec专注光罩检测等。差异于上述厂商，TEL则和美国AMAT类似，定位“半导体设备超市”，旗下业务覆盖除光刻以外的大部分设备，且均霸占较高的市场份额。
日本企业在运用液体、流体、粉末的设备种类上占比较高，干系工序均基于化学反应，而在利用光、电子束、等离子的设备种类上占比较低，干系工序紧张依赖粒子迁移和机器运动来完成。
图表：环球半导体前道设备市场规模和份额
注：除分外解释外均为2022年数据；薄膜沉积、热处理、离子注入、前道检测竞争格局为2020年数据；热处理、离子注入市场规模为基于2020年数据等比例估算至2022年资料来源：Gartner，Bloomberg Intelligence，中金公司研究部
后道设备中，日本企业基本拥有半数以上市场份额。DISCO和东京精密霸占环球晶圆切割和减薄设备市场的88%份额，爱德万占测试机市场56%份额，东京电子和东京精密占探针台市场73%份额，TOWA和YAMAHA占模塑设备市场65%份额。芯片焊接设备日本企业占比较小，新川和芝浦机电合计市占率约不到10%。
图表：环球半导体后道设备市场规模和份额
注：切割和减薄设备、测试设备为2022年数据；别的为2019年数据资料来源：Gartner，Bloomberg Intelligence，SEMI，中金公司研究部
日本企业在后道设备和“化学系”前道设备具有上风，我们总结缘故原由有二：1）市场零散。欧美尤其占优的三大设备（光刻、刻蚀、薄膜沉积）均拥有100亿美元以上市场规模，而日本占优的设备种类市场规模基本在50亿美元以下，且单品的单条产线需求量小于三大设备，因此对付追求利润最大化的欧美企业而言，零散市场的吸引力相对靠后。2）IDM的传统沿革。欧美设备企业的特色是具有较强的模块和系统设计能力，零部件则更多地向环球龙头采购，而日本企业秉持IDM的传统，从材料、零部件到整机均由企业或国家内部完成研发，匆匆使日本企业在一些“隐性知识”较多、“优化标准”较多的领域做到高于环球其他同行的水准，也导致了日本多数企业专精于某一设备种类的格局。
前道设备：晶圆厂成本开支复苏，日本前道设备厂商需求增长
日本半导体设备厂商以出口为主，中国晶圆厂是主要客户
SEMI估量2025年环球半导体设备需求有望反转。根据SEMI，受到终端市场疲软的影响，2023年环球半导体设备总发卖额估量同比下滑约6.1%至1,009亿美元，个中，晶圆代工设备/测试设备/封装设备发卖额分别同比下滑约3.7%/16.0%/31.0%。随着半导体行业周期上行趋势逐步确立，SEMI认为2024年或将为过渡年，2025年有望看到半导体设备发卖额的强劲增长，SEMI估量2024年/2025年环球半导体设备发卖额分别同比增长5%/18%至1,053亿美元/1,240亿美元，个中晶圆代工设备发卖额分别同比增长3%/18%至932亿美元/1,098亿美元。
300mm晶圆厂成本开支持续增加，前道设备长期需求兴旺。根据SEMI，2023年环球晶圆代工领域的300mm设备投资约为590亿美元，由于天生式AI、汽车和智能边缘设备的需求景气度较高，SEMI估量300mm晶圆代工领域的设备支出有望在2027年达到791亿美元，2023~2027年CAGR为7.6%。若进一步考虑存储芯片、仿照芯片、微型器件、光电器件和分立器件领域，SEMI估量环球300mm设备投资额有望从2023年的960亿美元旁边增长到2027年的1,370亿美元。
图表：环球半导体设备总发卖额估量将在2025年达到1,240亿美元
资料来源：SEMI，中金公司研究部
图表：环球300mm设备投资估量将在2027年达到1,370亿美元
注：SEMI统计了毛利率高于50%的厂商；300mm设备用于晶圆代工、存储芯片、仿照芯片、微型器件、光电器件和分立器件领域资料来源：SEMI，中金公司研究部
日系设备品类基本覆盖芯片制造各环节，但各品类领先程度不同
► 光刻机：Nikon和Canon环球合计市占率约为8%
根据Gartner数据，2022年环球光刻机市场规模175亿美元，ASML/Nikon/Canon的市占率分别为87%/2%/6%，此外还有少数几家电子束光刻机厂商，如日本NuFlare。个中，ASML主打高端机型（EUV），且是环球唯一的EUV光刻机量产厂商，Nikon和Canon主打中低端机型。分机型来看，2023年环球ArFi和ArF光刻机出货量共169台，个中ASML出货157台、Nikon出货12台；环球KrF光刻机出货量共246台，个中ASML出货184台、Nikon出货6台、Canon出货56台；环球I-line光刻机出货量共213台，个中Canon以131台的出货量位居第一。
► 掩模检测和涂胶显影设备：光刻机主要帮手，日厂独大
掩模检测设备：根据Gartner，2022年环球掩膜检测设备市场规模为16亿美元，供应商包括美国KLA、日本Lasertec、美国AMAT等，市占率分别为53%、38%、5%（2020年市占率分别为45%、45%、6%）。个中EUV掩膜检测设备的竞争紧张聚焦于Lasertec和KLA之中。
涂胶显影设备：根据Gartner，2022年环球涂胶显影设备市场规模36亿美元，TEL环球市占率为89%、Screen市占率5%（2020年市占率分别为87%、5%），别的厂商包括韩国SEMES、中国大陆芯源微等。
► 刻蚀/薄膜沉积设备：电子线路成型的主力军，TEL、AMAT、LAM三分天下
刻蚀设备的分为导体刻蚀和介质刻蚀。根据Gartner数据，2022年环球刻蚀设备市场规模210亿美元，个中，导体刻蚀设备116亿美元，介质刻蚀设备94亿美元。导体刻蚀设备龙头为Lam，2022年市占率54%，AMAT、日立高新、TEL分别以27%、7%、4%的份额跟随其后（2020年Lam、AMAT、日立高新、TEL市占率分别为54%、30%、6%、5%）。介质刻蚀设备市场基本由TEL和Lam垄断，2022年市占率分别为52%和40%（2020年市占率分别为53%和38%）。
薄膜沉积设备分为物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）。根据Gartner，2022年环球薄膜沉积设备市场规模为228亿元，个中各种CVD设备（Plasma CVD、Thermal CVD等）占比48%，ALD设备占比14%，PVD设备占比38%。TEL的CVD设备和ALD设备市占率较高，爱发科在PVD设备中霸占一席之地。根据Gartner 2020年数据，环球CVD设备市场中AMAT以28%的份额占主导地位，Lam和TEL紧随其后，市占率分别为25%和17%。但在特定的细分品类如Batch CVD设备中，TEL和Kokusai两家日本厂商险些垄断市场。ALD设备的环球龙头为ASMI，2022年市占率为48%，TEL市占率为19%，AMAT和Lam也有布局ALD设备，霸占剩余市场份额。PVD设备市场则被AMAT高度垄断，2022年市占率为86%，日本爱发科以5%的份额位居第二。
► CMP/热处理/洗濯设备：晶圆制造的后备力量，日本厂商各秀风采
CMP：根据Gartner数据，2022年环球CMP设备市场规模为30亿美元，紧张由AMAT和荏原制作所霸占，环球市占率分别为66%、23%（2020年市占率分别为64%、29%）。
热处理工艺：根据Gartner数据，2020年环球半导体热处理设备市场规模为15亿美元，我们等比例估算2022年市场规模约24亿美元，AMAT、Kokusai、TEL三家企业霸占环球热处理设备市场绝大多数份额，市占率分别为41%、21%、19%。
洗濯设备：根据Gartner，2022年环球洗濯设备市场规模49亿美元，日本企业占比高，Screen和TEL分别以37%和29%的市占率分列前二（2020年市占率分别为42%、18%）。
后道设备：前辈封装推升后道设备主要性，日企有较强技能储备
前辈封装快速发展拉动后道设备需求
经济效益推动Chiplet前辈封装落地。我们看到，物理极限在一定程度上制约了前辈制程的进展，为了提高芯片制造良率，前辈制程本钱高企，经济效益有所降落，而直接缩减单颗芯片的面积是提高单片晶圆整体良率最快的方法。Chiplet技能可以将不同工艺和功能的芯片进行异质集成，性能可以达到大尺寸SoC的水平。这种技能的核心思想是先分再合，即先将单芯片中的功能块拆分出来，再通过2.5D或3D等前辈封装办法将其集成为大的单芯片。2.5D和3D封装的紧张差异在于是否有芯片与芯片在垂直方向上的连接；2.5D封装形式中，芯片的排列紧张在RDL、高密度基板或Interposer上进行平面排布；3D封装形式中，芯片的排列包含了芯片在垂直方向上的堆叠，芯片与芯片之间直接进行键合。
Chiplet带动中道设备需求，供应商与前道设备类似。前辈封装技能中，Bumping（凸块）、TSV（硅通孔）和RDL（重布线层）等新的连接形式取代了传统的引线键合。以Bumping为例，其生产过程与前道制造类似，从步骤上重视要有光刻、涂胶显影、溅射、刻蚀以及贯穿全过程的洗濯，但特色尺寸常日在μm级别。因此环球来看，涉及中道制造设备的公司与前道制造设备供应商类似，例如在光刻工艺步骤中，AMAT、TEL、SUSS、Veeco、PSK等公司均有涉及。
Chiplet将制造繁芜度从前道转移至后道，日本厂商多为后道设备龙头。Chiplet紧张利用的后道设备与传统封装类似，包括背面减薄机、切割机、引线键合机、焊线机、模塑机、切筋成型机等。但比较传统封装将晶圆片切割成单个芯片而后对单个芯片进行封装焊线，Chiplet则须要将多个芯片层叠贴合成一个整体后再进行模塑、电镀、打标等工序，导致减薄、切割、贴片、测试等环节的繁芜程度增加，相应的后道设备用量和精度有所提升。例如在减薄环节中，Chiplet对芯片间高互联哀求持续提升，对应的晶圆厚度须要越来越薄，对减薄设备提出了更高的技能哀求；贴片环节中，比较传统封装只需贴片一次，前辈封装的贴片次数跟随成品芯片的集成度同步增加，同时所用设备也从贴片机和引线键合机更换为倒装键合机；测试环节中，由于Chiplet对晶圆处理步骤增加，因此相应增加了晶圆测试量，测试设备的用量大幅提升。日本在上述设备市场中霸占环球龙头地位，比如2022年DISCO的减薄和切割设备市占率约75%、Advantest的测试机市占率超过50%（根据Gartner），我们认为Chiplet快速发展有望进一步打开日本后道设备厂商的增长前景。
日本厂商在各种后道设备市场霸占龙头地位
► 减薄/切割设备：从晶圆到芯片的第一步工序，DISCO和ACCRETECH近乎垄断
减薄（Thinned）是后道封装的第一个环节，目的在于减小晶圆厚度。切割（Dicing）是从晶圆上取下芯片的第一步，其步骤包括贴膜和切割两步骤。根据Gartner，2022年切割和减薄设备市场规模约为33亿美元，呈现双寡头格局。2022年日本DISCO和ACCRETECH（东京精密）霸占靠近90%市场份额（2020年略超90%），个中DISCO一家的市占率超过70%。此外，环球其他的晶圆切割和减薄设备厂商包括德国G&N及日本Okamoto Semiconductor等。
► 测试设备：贯穿芯片制造全程，Chiplet带动测试量增加，Advantest为环球龙头
Chiplet对晶圆处理步骤增加，因此相应增加CP测试量。根据SEMI，2023年环球半导体测试设备市场规模约63.2亿美元，SEMI估量2025年回升至84.2亿美元。个中，测试机占比约为63%，分选机占比约为17%，探针台占比约为15%（根据SEMI 2018年数据线性推测）。从竞争格局来看，高端SoC测试机和存储测试机紧张由日本Advantest、美国Teradyne两家厂商供应，根据Gartner数据，2022年Advantest、Teradyne市占率分别为56%、38%（2020年市占率分别为41%、53%）。探针台紧张由东京电子和东京精密两家日本厂商供应，市占率合计超过70%，别的供应商为中国台湾的旺矽科技、中国大陆的惠特科技等。
► 模塑设备：后道封装的扫尾工序之一，日厂占一半以上份额
模塑：环球塑料封装设备领军企业紧张有日本TOWA、日本YAMADA、荷兰FICO等，两家日本厂商霸占环球一半以上份额，个中TOWA FY2022（截至2023年3月）的模塑设备和精密模具收入规模分别为200亿日元和101亿日元。
风险提示
环球晶圆厂成本支出下滑。半导体设备厂商的订单与晶圆代工厂、封测厂的产能扩展及设备换新紧密干系，若宏不雅观经济下行、终端需求疲软等成分导致晶圆代工厂、封测厂放缓产能扩展、减少成本开支，可能对半导体设备公司的收入和利润产生较大影响。
公司产品研发能力减弱。半导体设备须要持续升级迭代以知足多样化的半导体生产工艺，若厂商研发能力减弱或研发投入不敷，可能导致厂商的环球竞争力减弱，从而影响产品出货。
地缘冲突加剧。半导体设备在半导体家当链中处于上游，直接客户紧张为晶圆代工厂、封测厂，且客户的地域集中度较高，如果贸易摩擦加剧，可能影响部分产品尤其是高端产品的出口，从而影响半导体设备公司的收入和利润。
[1]https://www.meti.go.jp/english/speeches/press_conferences/2022/1111001.html[2]https://www.meti.go.jp/english/speeches/press_conferences/2022/1111001.html[3]https://www.meti.go.jp/english/speeches/press_conferences/2024/0402001.html[4]https://pr.tsmc.com/english/news/2880[5]https://pr.tsmc.com/english/news/3105[6]https://asia.nikkei.com/Business/Tech/Semiconductors/Japan-prepares-4.9bn-in-funds-for-TSMC-s-2nd-Kumamoto-chip-plant[7]https://www.city.yokohama.lg.jp/city-info/koho-kocho/press/keizai/2023/1221kenkyu.html[8]《芯路》，冯锦锋和郭启航，机器工业出版社，2021年7月第1版[9]http://www.cinno.com.cn/industry/news/semiequipmentrevenue230912[10]https://www.semi.org.cn/site/semi/article/740b0b71e2ba4becaef1036e595a388b.html
文章来源
本文摘自：2024年5月10日已经发布的《环球硬科技巡礼（一）：日本半导体设备的发展之路》
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