國產(chǎn)替代：半導體清洗劑的市場新機遇
國產(chǎn)替代：半導體清洗劑的市場新機遇
在中美經(jīng)貿(mào)摩擦背景下，國產(chǎn)設備廠商將受益于在國內(nèi)廠商設備中占比提升。推進半導體供應鏈自主可控是國內(nèi)半導體設備廠商的歷史性機會。目前我國半導體設備整體國產(chǎn)化率僅為13%左右，公司涉及的涂膠顯影及清洗設備行業(yè)國產(chǎn)化率為4%/20%，清洗劑材料基本全部應用國外品牌。國產(chǎn)高端制造在國內(nèi)制造廠商設備中占比提升也將帶來巨大的增長空間。
半導體清洗劑產(chǎn)品原理
根據(jù)清洗介質(zhì)的不同，目前半導體清洗技術主要分為濕法清洗和干法清洗兩種工藝路線。濕法清洗是針對不同的工藝需求，采用特定的化學藥液和去離子水，對晶圓表面進行無損傷清洗，以去除晶圓制造過程中的顆粒、自然氧化層、有機物、金屬污染、犧牲層、拋光殘留物等物質(zhì)，可同時采用超聲波、加熱、真空等輔助技術手段；干法清洗是指不使用化學溶劑的清洗技術，主要包括等離子清洗、超臨界氣相清洗、束流清洗等技術，雖然具有對不同薄膜有高選擇比的優(yōu)點，但可清洗污染物比較單一。目前濕法清洗是主流的清洗技術路線，占芯片制造清洗步驟數(shù)量的90%以上。
技術壁壘：溶液法的問題在于容易造成晶圓之間的交叉污染。先進制程對雜質(zhì)的敏感度更高，小尺寸污染物的高效清洗更困難。解決的方法主要是增加清洗步驟，晶圓清洗將變得更加復雜、重要及富有挑戰(zhàn)性。
國內(nèi)外半導體清洗設備市場規(guī)模
1. 根據(jù)臺灣工研院數(shù)據(jù)，2020年全球半導體清洗設備市場規(guī)模為49億美元，占半導體設備總體市場規(guī)模約10%，并將保持穩(wěn)定增長，2025年將達67億美元，年均增速6.8%。
2.根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2015年全球半導體清洗設備市場規(guī)模為26億美元，預計2020年將達37億美元，復合增長率為7%。我們預計中國大陸地區(qū)每年的濕法清洗設備的空間在15-20億美元，到2023年清洗機的國產(chǎn)化率可達40%-50%，即國產(chǎn)設備的市場空間在40-70億元；且預計未來12寸晶圓的槽式和單片式清洗設備將是市場的主要增量。
以海力士內(nèi)存為例，28nm制程中總共需要500-600個工藝，清洗工藝有近200道（其中核心的清洗工藝有40-50道）。隨著制程先進工藝越來越先進，在20nm之后，所需的清洗步數(shù)會越來越多，時間越來越長，對設備本身的性能要求也越來越高。根據(jù)立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng)的估算，16nm技術節(jié)點工藝步驟約為1000步，7nm技術將超過1500步。
國內(nèi)外競爭形勢
全球及中國清洗設備被DNS、TEL等廠商壟斷，國內(nèi)廠商替代空間巨大。集成電路清洗設備主要被日本迪恩士（DNS）、日本東京電子（TEL）等廠商壟斷，據(jù)Gartner，2019年全球 半 導 體 清 洗 設 備 市 場 中 ，DNS、TEL、SEMES、Lam research市 場 份 額 分 別 為45.1%/25.3%/14.8%/12.5%，CR4為97.7%，市場高度集中；2019年中國半導體清洗設備招標采購份額中，DNS、Lam research、TEL各自占比48.0%/20.0%/6.0%，國內(nèi)廠商盛美半導體、北方華創(chuàng)、芯源微合計占22.0%。
半導體設備國產(chǎn)替代大勢所趨
國產(chǎn)設備廠商將受益于在國內(nèi)廠商設備中占比提升。中美經(jīng)貿(mào)摩擦背景下，推進半導體供應鏈自主可控是國內(nèi)半導體設備廠商的歷史性機會。目前我國半導體設備整體國產(chǎn)化率僅為13%左右，公司涉及的涂膠顯影及清洗設備行業(yè)國產(chǎn)化率為4%/20%，其中芯源微是涂膠顯影唯一國產(chǎn)廠商。國產(chǎn)設備在國內(nèi)制造廠商設備中占比提升也將帶來巨大的增長空間。
終端需求增長+集成電路制造環(huán)節(jié)國產(chǎn)化趨勢，半導體設備需求提升。近年來隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、汽車電子等新興行業(yè)的發(fā)展，MEMS、化合物、MiniLED芯片、先進封裝等半導體需求迅猛增長，也帶動了半導體專用設備需求增長。其次，集成電路半導體國產(chǎn)化需求迫切，中芯國際積極擴產(chǎn)也增加了設備需求，我國半導體設備整體國產(chǎn)化率僅為13%，亟待國產(chǎn)替代。
隨著半導體產(chǎn)能轉移以及國內(nèi)半導體整體市場需求增加，中國大陸半導體產(chǎn)業(yè)投資增長，銷售規(guī)模不斷增長。2013-2019年，中國半導體設備市場規(guī)模由33.70億美元增長至134.5億美元，在全球市場中的占比提升至22.5%，但2013-2018年我國半導體設備整體國產(chǎn)化率卻沒有較大增長，基本穩(wěn)定在13%左右。直到2019年，貿(mào)易爭端加速設備國產(chǎn)化，國產(chǎn)化率達到18.8%，但整體國產(chǎn)化率仍較低?；谖覈雽w設備對外依存度高的不足，美國對我國采取禁運等措施，國產(chǎn)替代需求迫切。
中國大陸晶圓廠建廠潮為半導體設備行業(yè)提供了巨大的市場空間，但國產(chǎn)設備在這些晶圓廠的采購中占比仍較低，替代空間廣闊。目前一些行業(yè)領頭公司已經(jīng)實現(xiàn)了清洗機的國產(chǎn)替代，并收獲重復訂單。分設備來看，清洗機的國產(chǎn)化進展在半導體設備中位于領先地位。據(jù)半導體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，當前濕法清洗設備國產(chǎn)化率約達20%，并已經(jīng)攻克14nm制程。
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