半导体设备行业动态点评：日本公布半导体设备出口管制法令 设备国产化进程进一步加速

　　日本产业经济省3 月31 日发布出口管制法令草案征求意见，于5 月23 日公布该法令，预计将于7 月23 日正式实施。法案对6 大类23 项半导体设备出口进行限制，包括光刻、刻蚀、沉积、清洗、热处理和测试，影响较大的预计为浸没式光刻机、与EUV 联机的涂胶显影机、金属薄膜沉积等设备。由于日本半导体设备在清洗、测试、涂胶显影等领域处于全球垄断地位，并且中国大陆在刻蚀、热处理等设备领域对日本进口依赖程度较高，本次出口管制法令修正预计将加速国内设备国产化进程，看好国内核心设备及零部件国产替代趋势。

　　日本公布半导体设备出口管制法令，预计7 月开始实施。日本产业经济省最早于2023 年3 月31 日根据出口管制法令公布部分商品或技术的部分草案征求意见，于4 月29 日结束征求意见，并于5 月23 日公布该法案的修正版，本次公布的法令内容相对此前草案变动较为有限，同时日本产业经济省决定将于7 月23 日正式实行该法令。

　　日本新增23 项半导体设备的出口管制，涉及六大类核心设备。日本政府在出口管制清单中增加23 项先进半导体制造设备，包括光刻、刻蚀、沉积、清洗、热处理、测试共六大类设备。本轮法案修正对刻蚀和薄膜沉积设备限制较多，主要针对刻蚀深宽比、选择比进行限制，以及对金属沉积、介质薄膜的介电常数/反应温度/介质材料等进行限制。根据日经中文网，本次新增的23 项设备需要单独办理许可证，不包括42 个友好国家和地区，但对中国大陆等出口难度较大；日经中文网同时表示，按运算用逻辑半导体的性能来看，23 项设备均属于IC 线nm 以下的制造设备。

　　光刻&涂胶显影机：主要限制CD 值在45nm 及以下的光刻机和与EUV 光刻机联机的涂胶显影机。根据瑞利判据，关键尺寸（CD）=k*λ/NA，k 为工艺因子，先进的DUV/EUV 光刻机台k 值一般为0.25；λ为光源波长esball世博官网，ArF 和ArFi 波长均为193nm，EUV 波长为13.5nm；NA 为光刻机镜头的数值孔径，越大越好。日本出口管制法令限制的是“波长193nm 以上、并且光源波长乘以0.25 再除以数值孔径得到的数值为45 及以下的步进扫描、重复光刻机”，即CD 值为45nm 及以下的光刻机均将受限，因此我们预计该条款主要对应尼康的ArFi 机台等；同时法令限制了与EUV 光刻机搭配使用的成膜、加热、显影设备，以及用于EUV 的光罩护膜生产设备。

　　1）法令限制了锗对硅的刻蚀选择比在100 倍以上的各向同性和湿法刻蚀设备。刻蚀选择比指在同一刻蚀条件下一种材料与另一种材料相对刻蚀速率快慢，高刻蚀选择比的设备能够刻蚀掉应该去除的材料，同时保留需要的材料和薄膜下面的光刻胶材料。一般而言，制程越先进的逻辑或层数越多的存储芯片，需要的刻蚀选择比越高；2）法令限制了“含有高频脉冲输出电源；或者具有一个及以上切换时间小于三百毫秒的高速气体切换阀；或者具有20 个以上能够单独控制温度区域的静电吸盘”的各向异性刻蚀设备。其中，高速切换阀存在于真空传输腔室中，用于保证晶圆真空传输腔室在大气和真空状态中进行切换，切换时间将影响晶圆取放速率；静电吸盘作用是通过静电引力吸附住晶圆，此外，晶圆的热量可以通过流经晶圆背面的热传导气体如氦气传导出去，达到温度控制的作用。静电卡盘数量越多，吸附效果和温度控制效果越好，对应的设备一般越高端；3）法令限制了“电介质材料的刻蚀深宽比大于30 倍，并且刻蚀宽度小于100nm，并且含有高速脉冲电源和切换时间不足300 毫秒的高速切换阀”的各向异性设备。深宽比指水平宽度与垂直高度之比（即高度除以宽度），电路的关键尺寸（CD）越小，深宽比值越大，尤其是3D NAND 等多层堆叠结构对深宽比要求更高。

　　薄膜沉积设备：本次出口管制政策对沉积类设备限制较多并且细致，最主要针对钴、铜、钨等金属薄膜沉积的CVD/PVD/ALD 等设备，也对介质材料的介电常数、材料、反应温度等提出了一系列限制。对于金属薄膜，法令限制主要包括：部分钴膜或铜等金属层镀膜设备、部分利用有机金属化合物选择性成膜的ALD 设备、压力低于0.01Pa 且不采用阻挡层沉积钨或者钼、使用有机金属化合物沉积钌、沉积钨的ALD/CVD 设备等；对于介质材料，法令限制主要包括：等离子体成膜的空间ALD 设备esball世博官网、介电常数低于5.3 的Si/C 沉积设备、介电常数小于3.3 的材料的等离子设备、厚度超100nm 且应力低于450Mpa 的碳硬掩膜等离子体设备等。整体而言，日本法令限制对应的材料包括先进制程钴/钌、高k 金属介质（包括用于栅极的材料）esball世博官网、低k 介质材料、多层金属互联材料等关键材料。

　　清洗设备：主要针对多功能、多腔室的设备。限制内容包括：1）压力低于0.01Pa 的真空状态，除去高分子残留及氧化铜层，并设计成能够沉积铜的设备；2）具有多腔室或工作台，通过干法工艺去除表面氧化物的预处理设备，或者设计为通过干法工艺去除污染物的设备；3）具有在晶圆表面改性后进行干燥处理的单片湿法清洗设备。

　　测试和热处理设备：主要针对前道测试领域和高线）测试设备：法令限制了检查EUV 光刻机的光掩模材料设备，或者用于检查含有图案的掩模的设备；2）热处理设备：法令限制了压力在0.01Pa 以下的真空状态，通过再回流使铜、钴、钨的线路的间隙最小化或消失的退火设备。其中，0.01Pa以下指高真空状态，该法令同时定性限制了金属布线的间隙尺寸。

　　日本设备厂商中国大陆地区收入占比大约20-30%，在清洗、测试、刻蚀等领域具备较强技术实力。2022 年日本半导体设备厂商收入大约占全球27%，仅次于美国，日本具有TEL、Screen、Advantest、Disco 等 半导体设备公司，在清洗、测试、涂胶显影等领域具备绝对垄断地位，在刻蚀、薄膜沉积、DUV光刻等领域也占据一定份额。结合Gartner、日本半导体设备公司官网等数据，预估日本半导体设备厂商在涂胶显影全球份额超90%，清洗全球份额约50%，热处理全球份额约50%，后道测试全球份额约40%、刻蚀全球份额约30%，沉积全球份额约20-30%。根据日本进出口网站，日本半导体设备收入大约25-30%来自中国大陆；根据各家财报数据，日本半导体设备厂商收入大约20-30%来自中国大陆。

　　根据中国海关，2022 年中国大陆步进重复光刻机进口金额14.2 亿美元，日本占比28%；CVD/PVD 进口金额分别为37.2 和11 亿美元，日本占比分别为10.3%和7%；等离子刻蚀设备进口金额37.5 亿美元，日本占比31%；热处理进口金额17.4 亿美元，日本占比59%；离子注入机进口金额10.6 亿美元，日本占比16%；涂胶显影设备同样主要依赖日本进口。

　　投资建议。考虑到日本关键设备均处于垄断地位或拥有一定份额，本轮出口管制法令修正带来的进口替代空间巨大。建议关注A 股对日本进口依赖度高的设备，及受益于整体国产化进程加速的其他设备和零部件标的：①涂胶显影：芯源微；②沉积：北方华创、拓荆科技、中微公司、盛美上海、微导纳米等；③刻蚀：北方华创、中微公司等；④热处理：北方华创等；⑤清洗：

　　盛美上海、至纯科技、芯源微等；⑥测试：中科飞测、精测电子、长川科技、华峰测控等；⑦离子注入：万业企业；⑧CMP：华海清科；⑨零部件：富创精密、新莱应材、茂莱光学、英杰电气等。

　　风险提示：国内晶圆产线扩产不及预期、行业竞争加剧、研发进展不及预期、宏观经济形势变化的风险。esball世博官网esball世博官网esball世博官网