我国半导体清洗设备行业现状

我国半导体清洗设备行业现状一、半导体清洗行业概况在半导体集成电路的生产当中，清洗是一道非常重要的工序，因为不规则的杂质例如颗粒污染物、残留化学物质或其他污染物会扭曲光刻过程中的图案、阻碍薄膜沉积、妨碍刻蚀或损害芯片性能，因此对于半导体芯片的清洗贯穿于半导体设备生产的几乎整个环节，在光刻、刻蚀、沉积等重复性工序前后都需要一步清洗工序。根据清洗介质不同，半导体清洗技术主要分为湿法清洗和干法清洗两种工艺路线，湿法即采用特定化学药液和去离子水，对晶圆表面进行无损伤清洗，而干法则主要包括等离子清洗、超临界气相清洗、束流清洗等。目前湿法清洗是主流的技术路线，占芯片制造清洗步骤数量的90%以上。由于半导体芯片制程越来越小，对于清洗设备的需求也在不断提升，例如80nm只需100道清洗工序，20nm以后则需要200道清洗工序。所以随着芯片技术的不断提升，对半导体清洗设备的要求也越来越高。而单片清洗是每次清洗只清洗一片晶圆，这样容易控制清洗质量，也可以提高单片晶圆不同位置的清洗均匀度，特别是对于空洞的清洗能力很强，因此在集成电路领域单片清洗设备是目前行业的主流产品。而目前全球半导体清洗设备的市场规模约为32亿美元左右，占整个全球半导体设备产业链的5%，行业毛利率在40%以上。二、市场竞争格局整体来说半导体清洗设备的技术壁垒相较于光刻机、刻蚀设备等同类领域稍低，市场竞争的激烈程度更高，尤其是不同厂家通过掌握不同的清洗方法与技术拥有不同的优势，一些后发企业可以通过研发实现差异化优势，从而实现产品性能上的追赶。目前清洗设备领域绝对龙头是日本的迪恩士，主要产品包括清洗设备、刻蚀设备、涂胶/显影设备等，市场占有率在50%以上，而日本的东京电子、美国的拉姆研究在全球市场份额占比之和也在40%左右，整体行业集中度非常高。而国内的半导体清洗设备生产企业主要有盛美半导体，北方华创和至纯科技。国内设备厂商采取差异化研发路线，积极研发超声波、二流体清洗法等技术实行追赶，并以盛美为代表取得了非常好的效果，实现了单片清洗设备在先进工艺上的部分进口替代。三、国产化替代进程加速我国作为世界上最庞大的电子产品需求市场之一，目前我国高端芯片的进口依赖情况依然很严重，集中体现在集成电路进口量远超出口，根据海关总署的数据显示2019年我国集成电路进口量是出口量的两倍，进口额是出口额的近三倍，集成电路进口额超过了原油，也超过了农产品+铁矿+铜+铜矿+医药品的进口总和，这表明集成电路已成为我国必不可少的基础产品。为了解决半导体芯片的进口依赖问题，我国近年来针对半导体产业进行了一系列的扶持政策，从投资、融资、税收、人才等各个维度支持半导体产业的发展并推动国产品牌在全球产业竞争格局中的地位和影响力。政策红利目前正在逐步向上游的设备端传导。除此之外，随着众多晶圆厂在大陆投建，大陆设备市场增速将超过全球增速水平，2018年我国半导体设备及材料市场规模首次超过中国台湾，成为全球第二大市场。而韩国等地的半导体产能正在加速向中国大陆转移，而大陆晶圆厂的兴建浪潮将会进一步拉动半导体行业的投资需求。未来本土供应商凭借成本优势、快速响应优势以及跟动研发的优势，只要能交付高品质高效率的系统和设备，会有更多发展机会。四、半导体设备国产化面临的挑战尽管在政策、行业发展趋势等利好因素的加持下，以清洗设备为代表的半导体设备虽然开启了国产化进程，但是其中也面临的较多的挑战。例如某些关键零件依然缺乏专利技术而不得不依赖国外产品，针对国内需求快速大幅增长，对于国际占垄断份额的大厂来说，订单需求量相对稳定且数量比较大的客户要优先保证，且优先保证其本国需求，对于紧缺部件和管制部件无法供应到国内厂商，从而削弱了国产厂商产能快速响应的优势。另外是早期厂商生产缺乏规模效应，如半导体清洗设备单价上千万元，销售数量有限导致采购数量少不经济，无法批量生产导致国产化配件价格高，价格优势不明显，单凭关键部件国产化难以维持其生存。进而使得大中型企业不愿意投入该类型产品的研