电子元器件行业：芯片良率的重要保障，半导体清洗设备国产替代正当时-20211117-安信证券-28页_1mb

芯片良率的重要保障，半导体清洗设备国产替代正当时

核心内容概述

半导体清洗设备在芯片制造中扮演着关键角色，是保障芯片良率的重要环节。随着半导体工艺向更先进节点发展，清洗设备的需求持续增长，尤其是单片清洗设备，因其高良率和对杂质的高敏感性控制，已成为先进制程的主流选择。国内清洗设备厂商如至纯科技、盛美股份、北方华创等正加速国产替代进程，受益于国内晶圆产能的快速提升和政策支持，如国家大基金二期的大力投资。

主要观点

1. 清洗步骤贯穿芯片制造全过程

• 清洗是半导体制造过程中占比最大的工序，约占所有制造工艺步骤的30%以上。
• 清洗设备包括单片清洗设备、槽式清洗设备、批式旋转喷淋清洗设备和洗刷器等。
• 单片清洗设备具有更高的良率，是当前先进制程的主流选择。

2. 湿法清洗为主流技术路线

• 湿法清洗利用化学试剂和DI水，通过化学反应去除污染物，是目前市场主流。
• 干法清洗则依赖等离子体或气相化学反应，适用于特定场景，但无法完全取代湿法清洗。

3. 半导体市场景气高涨，带动设备需求增长

• 2020年全球半导体市场规模同比增长6.8%，预计2021年和2022年将分别增长至5272亿和5734亿美元。
• 亚太地区增速显著高于全球平均，中国大陆晶圆产能占比从2020年的15.3%预计到2025年将提升至18%。

4. 国产替代进程加速

• 国内清洗设备国产化率维持在10%-20%，国内厂商如至纯科技、盛美股份、北方华创等已具备28nm制程设备能力。
• 大基金二期加大设备投资力度，推动国产替代进程。

关键信息

清洗技术分类

清洗设备类型及特点

国内主要清洗设备厂商

• 至纯科技：拥有8-12英寸湿法清洗设备，已切入中芯国际、华虹集团等客户，2021年H1湿法设备收入占比达29.24%。
• 盛美股份：掌握全球首创的SAPS、TEBO兆声波清洗技术，产品覆盖45nm及以下制程，客户包括海力士、中芯国际等。
• 北方华创：国内半导体设备龙头，收购Akrion完善清洗设备产线，产品适用于65nm、28nm制程，清洗设备收入占比高。

市场前景与风险提示

市场前景

• 清洗设备市场空间大，预计2024年全球清洗设备市场规模将达到32亿美元。
• 单片清洗设备长期占据主要市场份额，随着制程进一步缩小，清洗步骤将显著增加，设备需求持续增长。
• 国内晶圆产能提升，叠加大基金二期支持，国产设备替代进程有望加速。

风险提示

• 全球半导体周期下行风险
• 国内晶圆厂投资不及预期风险
• 国内设备公司技术研发不及预期风险
• 行业竞争加剧风险
• 国产化进度不及预期风险

相关标的

图表目录

• 图1：清洗贯穿半导体制程过程
• 图2：清洗步骤在晶圆制造过程中占比33%
• 图3：22nm以下的制程中光刻和清洗工艺是重中之重
• 图4：单片清洗设备
• 图5：槽式清洗设备
• 图6：半导体市场规模及预测
• 图7：全球半导体清洗设备市场
• 图8：国内半导体清洗设备市场
• 图9：全球区域晶圆产能情况
• 图10：各类晶圆制造前道设备占比
• 图11：全球半导体清洗设备市场规模
• 图12：全球清洗设备细分市场份额
• 图13：东京电子预测单片清洗将长期占据主要份额
• 图14：随着制程推进，清洗步骤不断增加
• 图15：2DNAND向3DNAND转变
• 图16：全球半导体清洗设备市场企业竞争格局
• 图17：大基金一期各细分行业投入占比
• 图18：公司按照下游划分收入构成
• 图19：公司半导体设备收入及营收占比
• 图20：公司营收情况
• 图21：公司归母净利润情况
• 图22：盛美股份发展历程
• 图23：盛美股份主要客户情况
• 图24：盛美股份收入结构
• 图25：公司营收情况
• 图26：公司归母净利润情况
• 图27：北方华创股份收入结构
• 图28：公司营收情况
• 图29：公司归母净利润情况