国产替代：半导体清洗剂的市场新机遇
国产替代：半导体清洗剂的市场新机遇
在中美经贸摩擦背景下，国产设备厂商将受益于在国内厂商设备中占比提升。推进半导体供应链自主可控是国内半导体设备厂商的历史性机会。目前我国半导体设备整体国产化率仅为13%左右，公司涉及的涂胶显影及清洗设备行业国产化率为4%/20%，清洗剂材料基本全部应用国外品牌。国产高端制造在国内制造厂商设备中占比提升也将带来巨大的增长空间。
半导体清洗剂产品原理
根据清洗介质的不同，目前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，以去除晶圆制造过程中的颗粒、自然氧化层、有机物、金属污染、牺牲层、抛光残留物等物质，可同时采用超声波、加热、真空等辅助技术手段；干法清洗是指不使用化学溶剂的清洗技术，主要包括等离子清洗、超临界气相清洗、束流清洗等技术，虽然具有对不同薄膜有高选择比的优点，但可清洗污染物比较单一。目前湿法清洗是主流的清洗技术路线，占芯片制造清洗步骤数量的90%以上。
技术壁垒：溶液法的问题在于容易造成晶圆之间的交叉污染。先进制程对杂质的敏感度更高，小尺寸污染物的高效清洗更困难。解决的方法主要是增加清洗步骤，晶圆清洗将变得更加复杂、重要及富有挑战性。
国内外半导体清洗设备市场规模
1. 根据台湾工研院数据，2020年全球半导体清洗设备市场规模为49亿美元，占半导体设备总体市场规模约10%，并将保持稳定增长，2025年将达67亿美元，年均增速6.8%。
2.根据SEMI数据，2015年全球半导体清洗设备市场规模为26亿美元，预计2020年将达37亿美元，复合增长率为7%。我们预计中国大陆地区每年的湿法清洗设备的空间在15-20亿美元，到2023年清洗机的国产化率可达40%-50%，即国产设备的市场空间在40-70亿元；且预计未来12寸晶圆的槽式和单片式清洗设备将是市场的主要增量。
以海力士内存为例，28nm制程中总共需要500-600个工艺，清洗工艺有近200道（其中核心的清洗工艺有40-50道）。随着制程先进工艺越来越先进，在20nm之后，所需的清洗步数会越来越多，时间越来越长，对设备本身的性能要求也越来越高。根据立鼎产业研究网的估算，16nm技术节点工艺步骤约为1000步，7nm技术将超过1500步。
国内外竞争形势
全球及中国清洗设备被DNS、TEL等厂商垄断，国内厂商替代空间巨大。集成电路清洗设备主要被日本迪恩士（DNS）、日本东京电子（TEL）等厂商垄断，据Gartner，2019年全球 半 导 体 清 洗 设 备 市 场 中 ，DNS、TEL、SEMES、Lam research市 场 份 额 分 别 为45.1%/25.3%/14.8%/12.5%，CR4为97.7%，市场高度集中；2019年中国半导体清洗设备招标采购份额中，DNS、Lam research、TEL各自占比48.0%/20.0%/6.0%，国内厂商盛美半导体、北方华创、芯源微合计占22.0%。
半导体设备国产替代大势所趋
国产设备厂商将受益于在国内厂商设备中占比提升。中美经贸摩擦背景下，推进半导体供应链自主可控是国内半导体设备厂商的历史性机会。目前我国半导体设备整体国产化率仅为13%左右，公司涉及的涂胶显影及清洗设备行业国产化率为4%/20%，其中芯源微是涂胶显影唯一国产厂商。国产设备在国内制造厂商设备中占比提升也将带来巨大的增长空间。
终端需求增长+集成电路制造环节国产化趋势，半导体设备需求提升。近年来随着5G、物联网、人工智能、汽车电子等新兴行业的发展，MEMS、化合物、MiniLED芯片、先进封装等半导体需求迅猛增长，也带动了半导体专用设备需求增长。其次，集成电路半导体国产化需求迫切，中芯国际积极扩产也增加了设备需求，我国半导体设备整体国产化率仅为13%，亟待国产替代。
随着半导体产能转移以及国内半导体整体市场需求增加，中国大陆半导体产业投资增长，销售规模不断增长。2013-2019年，中国半导体设备市场规模由33.70亿美元增长至134.5亿美元，在全球市场中的占比提升至22.5%，但2013-2018年我国半导体设备整体国产化率却没有较大增长，基本稳定在13%左右。直到2019年，贸易争端加速设备国产化，国产化率达到18.8%，但整体国产化率仍较低。基于我国半导体设备对外依存度高的不足，美国对我国采取禁运等措施，国产替代需求迫切。
中国大陆晶圆厂建厂潮为半导体设备行业提供了巨大的市场空间，但国产设备在这些晶圆厂的采购中占比仍较低，替代空间广阔。目前一些行业领头公司已经实现了清洗机的国产替代，并收获重复订单。分设备来看，清洗机的国产化进展在半导体设备中位于领先地位。据半导体行业协会数据，当前湿法清洗设备国产化率约达20%，并已经攻克14nm制程。
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