2022年半导体清洗设备行业发展前景分析

1、2022年半导体清洗设备行业发展前景分析1. 设备是产业链核心支撑，半导体清洗设备行业受建厂热持续景气半导体设备是制造半导体产品的专用设备，是半导体产业链上游支撑环节。半 导体产业链包括芯片设计、晶圆制造和封装测试，其中晶圆制造过程极其复杂艰难， 是整个产业链的核心，需要半导体材料、设备的支持。根据 Gartner 统计数据，集成 电路设备投资一般占 IC 制造领域资本性支出的 70%-80%，且随着工艺制程的提升， 设备投资占比也将相应提高当集成电路制程达到 16 及 14 纳米时，设备投资占 比可达 85%。典型的集成电路制造产线设备投资中，芯片制造及硅片制造设备投资 占比约 80%，系集

2、成电路制造设备投资中的最主要部分。晶圆制造工艺复杂，专用设备种类较多。集成电路领域的设备通常分为晶圆制造 设备和封装测试设备两大类。其中，晶圆制造包括七大工艺步骤，分别为氧化/扩散、 光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、清洗与抛光、金属化，所对应的专用设备包括氧 化/扩散设备、光刻设备、刻蚀设备、清洗设备、 离子注入设备、薄膜沉积设备、机 械抛光设备等。预计至 2025 年全球半导体设备市场规模为 857 亿美元。根据 Gartner，2020 年全球半导体行业资本开支为 1105 亿美元，设备市场规模也快速回升至 649 亿美元。 受益于缺芯潮、建厂热，预计 2022 年全球半导体资本开支将达到

3、顶峰、为 1456 亿 美元，同时全球半导体设备市场规模将达到 851 亿美元；预计 2023-2025 年全球半 导体资本开支维持在 1400 亿美元，设备市场规模维持在 800 亿美元以上。中国大陆半导体设备市场规模+国产设备销售额均处于高速增长，但设备国产化 率仍然较低。2014-2020 年，中国大陆半导体市场规模从 268.45 亿元增至 1291.61 亿元，期间 CAGR 为 29.93%；国产半导体销售额从 41 亿元增至 213 亿元，期间 CAGR 为 31.6%。根据上述数据，我们推算出半导体国产化率在 12%-17%之间，国 内半导体设备替代空间仍然较大。从半导体设备国

4、产替代进度来看，去胶设备国产化率最高，超过 90%；光刻设 备及涂胶显影设备替代率较低，但是目前进展较为顺利，预计将有零的突破。就清洗 设备而言，国内清洗设备国产替代率为 20%以上，主要是盛美上海、北方华创、至 纯科技、芯源微贡献的设备收入占比。2. 国产清洗设备发展迅速，替代空间仍然较大清洗工序可以降低杂质对芯片良率、产品性能的影响。清洗是贯穿半导体产业 链的重要工艺环节，用于去除半导体硅片制造、晶圆制造和封装测试每个步骤中可能 存在的杂质，包括半导体制造过程中的颗粒、自然氧化层、金属污染、有机物、牺牲 层、抛光残留物等杂质。清洗步骤数量是芯片制造工艺步骤中占比最大的工序，并且随着工艺进步

5、不断 提升。清洗贯穿硅片制造、晶圆制造、封装测试过程，其中清洗步骤数量约占所有芯 片制造供需步骤的 30%以上，是所有芯片制造工艺步骤中占比最大的工序，而且随 着技术节点的继续进步，清洗工序的数量和重要性将继续随之提升，在实现相同芯片 制造产能的情况下，对清洗设备的需求量也将相应增加。湿法清洗是主流的清洗技术路线，单片清洗设备则是主流清洗设备。按照清洗 介质不同，半导体清洗技术分为湿法清洗和干法清洗。湿法清洗是针对不同的工艺需 求，采用特定的化学药液和去离子水，对晶圆表面进行无损伤清洗；干法清洗是指不 使用化学溶剂的清洗技术，目前在 28nm 及以下技术节点的逻辑产品和存储产品有应 用。晶圆制

6、造产线上通常以湿法清洗为主，占芯片制造清洗步骤数量的 90%以上， 少量特定步骤采用湿法和干法清洗相结合的方式互补所短，构建清洗方案。在湿法清 洗工艺路线下，目前主流的清洗设备主要包括单片清洗设备、槽式清洗设备、组合式 清洗设备和批式旋转喷淋清洗设备等，其中以单片清洗设备为主流，占比约为 65%。根据 Gartner，2018 年全球半导体清洗设备市场规模为 34.17 亿美元，2019 年 和 2020 年受全球半导体行业景气度下行的影响，有所下降，分别为 30.49 亿美元和 25.39 亿美元，预计 2021 年随着全球半导体行业复苏，全球半导体清洗设备市场将 呈逐年增长的趋势，2024

7、 年预计全球半导体清洗设备行业将达到 31.93 亿美元。全球半导体清洗设备市场主要由 Screen、TEL、Lam 和 SEMES 等日美韩企业瓜分。根据 Gartner 数据显示，2019 年全球排名前四的企业合计占据约 98%的市场 份额，行业马太效应显著，市场高度集中其中日本厂商迪恩士以市占率 45.1%处于绝 对领先地位，而国内清洗设备龙头盛美半导体市占率仅为 2.3%。国产清洗设备发展较快，但国产化率仍然不高。从 2019 年中国半导体清洗设备 招标采购份额来看，我国半导体清洗设备的国产化率已经超过了 20%。其中，盛美 半导体主要产品为集成电路领域的单片清洗设备，其中包括单片 SAPS 兆声波清洗 设备、单片 TEBO 兆声波清洗设备、单片背面清洗设备、单片前道刷洗设备、槽式 清洗设备、单片槽式组合清洗设备等，产品线较为丰富；北方华创收购美国半导体设 备生产商 Akrion 之后主要产品为