半导体设备专题报告:长江存储持续进阶,国产3D-NAND加速崛起

国家战略级项目,长存规划宏伟领航大陆NAND产业发展

长江存储是国家战略级项目,是大陆首家实现 64 层 3D NAND 量产的 IDM 企业。我们从股权结构、子公司、技术架构、工厂规划、产品定位五个方面看长存:

1)从股权结构看,长存受国家和地方产业基金大力支持,紫光国器(隶属紫光集团)、大基金、湖北省科技投资集团和湖北国芯产投为公司大股东,分别持股 51.04%、24.09%、12.99%和 11.88%。 

2)从子公司布局看,全资子公司武汉新芯聚焦 Nor flash,与长存 NAND 补齐 Flash版图,其他子公司覆盖设计、封测、科技服务等存储产业链多环节,相互配合发展。

3)从技术架构看,长存自主研发“Xtacking”架构,并推出全球第一款基于该架构的64 层 3D NAND 产品。在 Xtacking 架构下,产品具有更高存储密度和研发效率、更短生产周期及更灵活定制化能力。公司已发布 128 层 3D NAND 产品,目前海外厂商最新节点为 2020 年底量产的 176 层 3D NAND,较长存仅领先一代。 

4)从工厂规划看,长存计划建设三大工厂,每个工厂满产产能均为 10 万片/月,并计划于 2025 年实现满产,三大工厂满产后预计每年实现产值 1000 亿人民币。到2019 年和 2020 年底,长存产能分别达到 2 万/月、4 万/月,根据十四五规划,2021年、2022 年、2023 年、2024 年、2025 年长存产能分别将达到 10 万片/月、15 万片/月、20 万片/月、25 万片/月、30 万片/月。 

5)从产品定位看,目前重点针对消费类 SSD 和手机嵌入式市场,目前 64 层 3D NAND 初期的终端应用包括 SSD 和 USB 驱动器,之后将切入主流应用市场包括智能手机、PC,再逐步切入到数据中心和服务器市场。

行业寡头垄断,长存引领大陆3D NAND产业踏上自制征程

NAND 是存储器第二大细分市场,2020 年全球市场规模为 494 亿美元,占存储器市场规模的比例高达 42%。NAND 行业进入门槛高,存在技术、产业整合、客户认可、资金、规模和人才六大壁垒。行业市场格局集中,份额被三星、东芝、西部数据、海力士、Intel、美光 6 家厂商瓜分,市占率合计超过 95%。中国是全球第二大 NAND市场,占比超过 31%,但大陆自制率几乎为 0%。“大市场”+“低自给率”,大陆 NAND国产化势在必行。截至 2020 年末长江存储取得全球接近 1%市场份额,成为六大国际原厂以外市场份额最大的 NAND 晶圆原厂。根据我们测算,随着长存规模起量,2025 年全球市占率将有望达到约 6%。

借国产化东风,产业链迎来发展良机长存大规模量产势必将带来封测、设备、材料等环节大陆领先企业发展机遇。

1)设备:根据我们的测算,设备价值量最大的三个环节刻蚀、光刻、PVD+CVD 预 计 21 年的设备需求分别为 420、48、720 台,2022/2023/2024/2025 年带来刻蚀、光刻、PVD+CVD 的设备需求量每年均为 350/40/600 台。大陆企业已在多种设备有布局,但国产化率仍较低,如蚀刻设备国产化率<20%、光刻设备国产化率<10%、PVD/CVD 设备国产化率<10%。低自给率叠加广阔发展空间,国产设备商迎来快速发展机遇。

2) 封测:长存自身封测产能无法满足需求,部分封测外包,利好国内具备NAND封测能力供应商。中国大陆具备封测能力的包括深科技、华天科技、长电科技、通富微电等。我们认为大陆具备NAND封测能力的企业将有望受益长存大规模量产。

3)材料:硅片、电子气体、光掩模市场规模最大,其他材料包括抛光材料、光刻胶、靶材等,国外厂商占据绝大部分市场份额,内资厂商积极布局抓住市场机遇。材料领域,大陆优质公司如特殊气体公司华特气体、IC载板公司深南电路和兴森科技、江丰电子(靶材)、硅产业(硅片)等。

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