半导体设备系列研究五_半导体清洗设备_笃行致远_厚积薄发_29页_2mb

报告摘要

半导体清洗工艺贯穿整个半导体生产流程，占据总流程的 $30%$ 以上，对提升成品良率具有至关重要的作用。清洗设备主要包括单晶圆清洗设备、自动清洗台和洗刷机等，其中单晶圆清洗设备随着工艺节点的缩小，正成为未来清洗设备的主流。

清洗工艺的重要性
清洗工艺是半导体生产中不可或缺的一环，其对器件成品率、品质及可靠性有直接影响。清洗不佳导致的器件失效超过总损失的 $50%$。随着工艺节点的缩小，清洗技术要求不断提高，尤其是对清洁度和精度的提升需求。
清洗工艺的分类与技术
清洗工艺主要分为湿法清洗和干法清洗。湿法清洗仍为主流，占比超过 $90%$，但干法清洗因其清洁度更高、污染更小而逐渐发展。清洗技术包括溶液浸泡、机械擦拭、超声清洗、兆声清洗、旋转喷淋等，其中单晶圆清洗设备因精度高、避免交叉污染而备受青睐。
市场空间与增长趋势
全球半导体清洗设备市场规模在2017年达到32.3亿美元，预计2020年将增长至37亿美元，未来五年有望翻倍至60-70亿美元。中国市场因半导体产业转移而需求旺盛，未来五年国内清洗设备市场空间预计达400亿元，其中单晶圆清洗设备将占278亿元。
行业格局与技术引领者
迪恩士（SCREEN）是全球清洗设备的龙头企业，在单晶圆清洗设备、自动清洗台、洗刷机三个主要领域均占据世界首位。其技术优势和市场主导地位使其在行业变革中受益最大。国内企业如盛美半导体、北方华创和至纯科技也在清洗设备领域有所布局，有望通过技术突破实现国产替代。

清洗设备分类
- 湿法清洗：包括溶液浸泡、机械擦拭、超声清洗、兆声清洗、旋转喷淋等，是目前主流技术。
- 干法清洗：包括等离子体清洗、气相清洗、束流清洗等，技术门槛高，但发展前景广阔。
清洗设备应用环节
- 单晶圆清洗设备：适用于全生产流程，如扩散前清洗、栅极氧化前清洗、CVD前清洗等。
- 自动清洗台：适用于大批量生产，但清洗精度较低。
- 洗刷机：用于晶圆抛光、研磨、CVD等环节，配合机械擦拭实现高效清洗。
技术发展与设备改进
- 迪恩士开发了SU-3300等先进设备，具备高清洗精度和高产能。
- 盛美半导体推出了SAPS和TEBO技术，实现高效、无损清洗。
- 北方华创通过收购Akrion Systems LLC，增强了清洗设备研发与市场竞争力。
市场趋势与行业前景
- 工艺节点缩小推动清洗设备需求增长，尤其是7nm、5nm等先进节点。
- 中国成为全球半导体重要市场，清洗设备需求迅速增长，预计未来五年市场空间将达424亿元。
- 清洗设备是半导体产业链中的关键环节，对经济效益和良率影响深远。

盛美半导体
- 聚焦单晶圆清洗设备，已进入SK海力士、中芯国际、华力微电子等企业的供应链。
- 2017年营业收入达36.5百万美元，同比增长 $33.2%$，研发投入持续增加，占比达 $14.1%$。
北方华创
- 拥有清洗设备的自主研发能力，通过收购Akrion Systems LLC，完善产品线。
- 清洗设备已应用于国内主流集成电路生产线，具备较高的市场占有率和竞争力。
至纯科技
- 提供高纯工艺系统解决方案，包括单晶圆清洗设备和自动清洗台。
- 2017年营业收入稳步增长，研发投入占比提升，强化技术实力。

投资建议
随着中国大陆晶圆厂投资加速，半导体设备需求大幅增加。建议重点关注注重研发创新、技术领先、未来核心竞争力持续强化的国内清洗设备企业，如北方华创、至纯科技、盛美半导体。
风险提示
- 行业投资波动可能带来收入不确定性。
- 竞争加剧可能导致毛利率下滑。
- 技术研发及国产化趋势推进不及预期。
- 国家产业扶持政策变化或扶持力度不足。