半导体行业国产湿法清洗龙头盛美回归:国产半导体设备进口替代突破口之清洗设备-200616_21页__1mb
报告摘要
国产半导体设备进口替代突破口之清洗设备总结
核心内容
清洗设备是半导体制造流程中的关键环节,贯穿从硅片制造到芯片封装的全过程。随着制程工艺的不断升级,清洗步骤和频率显著增加,对清洗设备的需求也随之提升。清洗方式主要分为湿法清洗和干法清洗,其中湿法清洗因其效率高、成本低而占据主流地位,占整个清洗制程的90%以上。
清洗设备主要包括槽式清洗设备和单片清洗设备,前者适用于批量清洗,后者则在高深宽比结构清洗、小颗粒去除等方面表现更优。当前全球清洗设备市场由日系企业主导,迪恩士(DNS)占据约60%的市场份额,东京电子(TEL)约30%。其他主要参与者包括美国Lam Research、韩国SEMES和KCTECH等。
主要观点
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清洗设备的重要性
清洗贯穿半导体制造的多个关键环节,包括硅片制造、光刻、刻蚀、沉积、封装等,对器件性能有直接影响。清洗不及时或不彻底会导致电性失效,影响产品良率。 -
清洗设备市场格局
全球清洗设备市场由日系企业主导,国内企业在湿法清洗设备领域虽起步较晚,但正在快速追赶。目前,国内企业合计市场份额不超过10%,未来增长潜力巨大。 -
清洗设备行业增长驱动力
- 工艺升级导致清洗频率增加
- 芯片结构复杂化,清洗难度提升
- 新型材料的出现,对清洗工艺提出新要求
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清洗设备技术发展趋势
除了传统的湿法清洗,干法清洗因其环保、低磨损等优势受到关注,但目前仍无法完全替代湿法清洗。未来趋势是湿法与干法清洗相结合,以满足更高精度清洗需求。 -
国产替代加速
随着大基金二期启动,清洗设备作为“卡脖子”环节,有望获得重点投资。国内企业如盛美半导体、北方华创、至纯科技、芯源微等,均在清洗设备领域取得一定进展,具备进口替代潜力。
关键信息
市场规模与设备配置
- 2019-2021年全球半导体清洗设备市场规模分别为28.68亿美元、29.18亿美元、32.06亿美元。
- 4万片产能产线中,8英寸线配备约50台清洗设备,12英寸线配备约70台,国外厂商可达120台。
- 单片清洗设备价格在300-400万美元/台,槽式设备价格约100-200万美元/台。
清洗方式与设备类型
| 清洗方式 | 适用场合 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 湿法清洗 | 多环节清洗 | 效率高、成本低 | 化学污染、交叉污染 |
| 干法清洗 | 特定环节 | 无化学污染、低磨损 | 成本高、控制要求高 |
主要清洗设备类型
- 单片清洗设备:用于全生产流程,包括扩散前、刻蚀后、离子注入后等环节。
- 槽式清洗设备:适用于批量清洗,但随着先进制程需求,逐渐被单片清洗设备替代。
- 洗刷设备:用于研磨、抛光等环节。
- 超声波/兆声波清洗设备:适用于复杂图形表面清洗,特别是TSV结构清洗。
洗涤药液与适用污染物
| 药液 | 适用污染物 | 说明 |
|---|---|---|
| SPM | 有机物 | 硫酸、过氧化氢、去离子水混合物 |
| SC1 | 颗粒 | 氨水、过氧化氢、去离子水混合物 |
| SC2 | 金属污染 | 盐酸、过氧化氢、去离子水混合物 |
| DHF | 自然氧化层 | 用于去除氧化物 |
| TMAH | 有机物 | 用于去除光刻胶 |
国内重点企业
- 盛美半导体:国内清洗设备领先企业,兆声波单片清洗设备获得全球认可,子公司拟科创板上市。
- 北方华创:综合实力强劲,提供多种清洗设备,包括单片清洗机、槽式清洗机等,广泛应用于前道与后道工艺。
- 至纯科技:高纯工艺龙头,提供湿法清洗设备,与国内主流存储器厂商建立合作。
- 沈阳芯源微:涂胶显影领域领先,逐步拓展至清洗设备,具备定制化能力。
风险提示
- 海外疫情超预期可能影响全球半导体设备市场。
- 国产化进度不及预期,可能影响国内企业市场份额。
- 市场订单获取低于预期,可能影响企业业绩。
投资建议
行业评级:推荐
建议关注国内清洗设备企业,尤其是盛美半导体等具备技术优势和市场拓展能力的龙头企业,未来有望在进口替代中受益。
分析师信息
- 刘菁:八年实业经验,五年券商经验,擅长半导体设备、自动化、汽车电子等领域。
- 俞能飞:厦门大学经济学硕士,专注于半导体设备、自动化、汽车电子、机器人等细分行业。
- 田仁秀:上海交通大学工学硕士,研究方向为高端制造、光伏设备、锂电设备等。
- 李思扬:美国东北大学金融学硕士,CFA三级,2019年加入华西证券。
总结
清洗设备是半导体制造中的重要环节,随着制程工艺的不断进步,其需求将持续增长。目前全球市场由日系企业主导,但国产设备正在快速追赶。大基金二期的启动为国产替代提供了重要机遇,未来国内企业有望在湿法清洗设备领域取得突破。盛美半导体、北方华创、至纯科技、芯源微等企业在清洗设备领域已具备一定竞争力,未来发展前景广阔。
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