國產(chǎn)替代：半導(dǎo)體清洗劑的市場新機(jī)遇
國產(chǎn)替代：半導(dǎo)體清洗劑的市場新機(jī)遇
在中美經(jīng)貿(mào)摩擦背景下，國產(chǎn)設(shè)備廠商將受益于在國內(nèi)廠商設(shè)備中占比提升。推進(jìn)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈自主可控是國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商的歷史性機(jī)會。目前我國半導(dǎo)體設(shè)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(shè)備行業(yè)國產(chǎn)化率為4%/20%，清洗劑材料基本全部應(yīng)用國外品牌。國產(chǎn)高端制造在國內(nèi)制造廠商設(shè)備中占比提升也將帶來巨大的增長空間。
半導(dǎo)體清洗劑產(chǎn)品原理
根據(jù)清洗介質(zhì)的不同，目前半導(dǎo)體清洗技術(shù)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(xué)藥液和去離子水，對晶圓表面進(jìn)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(jī)物、金屬污染、犧牲層、拋光殘留物等物質(zhì)，可同時(shí)采用超聲波、加熱、真空等輔助技術(shù)手段；干法清洗是指不使用化學(xué)溶劑的清洗技術(shù)，主要包括等離子清洗、超臨界氣相清洗、束流清洗等技術(shù)，雖然具有對不同薄膜有高選擇比的優(yōu)點(diǎn)，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(shù)路線，占芯片制造清洗步驟數(shù)量的90%以上。
技術(shù)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(jìn)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(fù)雜、重要及富有挑戰(zhàn)性。
國內(nèi)外半導(dǎo)體清洗設(shè)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(dǎo)體清洗設(shè)備市場規(guī)模為49億美元，占半導(dǎo)體設(shè)備總體市場規(guī)模約10%，并將保持穩(wěn)定增長，2025年將達(dá)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(dǎo)體清洗設(shè)備市場規(guī)模為26億美元，預(yù)計(jì)2020年將達(dá)37億美元，復(fù)合增長率為7%。我們預(yù)計(jì)中國大陸地區(qū)每年的濕法清洗設(shè)備的空間在15-20億美元，到2023年清洗機(jī)的國產(chǎn)化率可達(dá)40%-50%，即國產(chǎn)設(shè)備的市場空間在40-70億元；且預(yù)計(jì)未來12寸晶圓的槽式和單片式清洗設(shè)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(jìn)工藝越來越先進(jìn)，在20nm之后，所需的清洗步數(shù)會越來越多，時(shí)間越來越長，對設(shè)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(shù)節(jié)點(diǎn)工藝步驟約為1000步，7nm技術(shù)將超過1500步。
國內(nèi)外競爭形勢
全球及中國清洗設(shè)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(shè)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(dǎo) 體 清 洗 設(shè) 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(dǎo)體清洗設(shè)備招標(biāo)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(dǎo)體、北方華創(chuàng)、芯源微合計(jì)占22.0%。
半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)替代大勢所趨
國產(chǎn)設(shè)備廠商將受益于在國內(nèi)廠商設(shè)備中占比提升。中美經(jīng)貿(mào)摩擦背景下，推進(jìn)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈自主可控是國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商的歷史性機(jī)會。目前我國半導(dǎo)體設(shè)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(shè)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(shè)備在國內(nèi)制造廠商設(shè)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(dǎo)體設(shè)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(jìn)封裝等半導(dǎo)體需求迅猛增長，也帶動了半導(dǎo)體專用設(shè)備需求增長。其次，集成電路半導(dǎo)體國產(chǎn)化需求迫切，中芯國際積極擴(kuò)產(chǎn)也增加了設(shè)備需求，我國半導(dǎo)體設(shè)備整體國產(chǎn)化率僅為13%，亟待國產(chǎn)替代。
隨著半導(dǎo)體產(chǎn)能轉(zhuǎn)移以及國內(nèi)半導(dǎo)體整體市場需求增加，中國大陸半導(dǎo)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(dǎo)體設(shè)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(dǎo)體設(shè)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(shè)備國產(chǎn)化，國產(chǎn)化率達(dá)到18.8%，但整體國產(chǎn)化率仍較低?；谖覈雽?dǎo)體設(shè)備對外依存度高的不足，美國對我國采取禁運(yùn)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(dǎo)體設(shè)備行業(yè)提供了巨大的市場空間，但國產(chǎn)設(shè)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(lǐng)頭公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了清洗機(jī)的國產(chǎn)替代，并收獲重復(fù)訂單。分設(shè)備來看，清洗機(jī)的國產(chǎn)化進(jìn)展在半導(dǎo)體設(shè)備中位于領(lǐng)先地位。據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，當(dāng)前濕法清洗設(shè)備國產(chǎn)化率約達(dá)20%，并已經(jīng)攻克14nm制程。
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