2018年半导体清洗设备行
业分析报告
正文目录
半导体清洗工艺重要且复杂，贯穿半导体产业始终 (5)
清洗工艺重要且步骤繁多，全球市场规模迅速扩大 (5)
湿法干法清洗工艺相互补充，设备多样化 (7)
多工艺节点并存，清洗设备要求渐高 (14)
迪恩士：清洗设备技术引领者与市场增长点最先受益者 (18)
多行业龙头，引领最先进的清洗设备市场 (18)
工艺节点收缩形成清洗设备新增长点，技术引领者最先受益于市场蓝海.. 24 国内清洗设备需求旺盛，国产设备有望异军突起 (28)
中国越来越成为半导体的重要主场，清洗设备需求旺盛 (28)
国产清洗设备正布局，有望异军突起 (31)
相关建议 (38)
风险提示 (38)
图目录
图1：清洗工艺在集成电路全过程中的应用 (5)
图2：不同工艺节点要求的工艺步骤与清洗步骤数量（次） (6)
图3：全球清洗设备市场规模（单位：百万美元） (7)
图4：全球半导体设备分类占比 (7)
图5：清洁硅片与受微量铁/铜污染的硅片表面形貌 (8)
图6：清洗步骤中湿法与干法清洗技术占比 (9)
图7：O2/Ar等离子体清洗系统原理 (11)
图8：光刻与刻蚀原理 (11)
图9：三种主要清洗设备结构图 (13)
图10：清洗设备市场规模（百万美元） (13)
图11：21世纪以来工艺节点演变路径图 (14)
图12：不同工艺节点下的设计成本（单位：百万美元） (15)
图13：代工厂/逻辑芯片晶圆合计月产能结构 (16)
图14：DRAM晶圆合计月产能结构 (16)
图15：2016年前十强半导体企业收入 (17)
图16：随着工艺节点缩小，名义通过率显著下降 (18)
图17：迪恩士业务结构 (19)
图18：迪恩士营业收入结构（亿日元） (19)
图19：迪恩士FY2016半导体业务收入结构 (20)
图20：迪恩士脱机直接印版设备市场占有率 (21)
图21：迪恩士液晶涂布机市场占有率 (21)
图22：迪恩士半导体业务部门全球布局 (22)
图23：迪恩士（上海）国内客户分布 (22)
图24：单晶圆清洗设备市场份额（单位：百万美元） (23)
图25：自动清洗台市场份额（单位：百万美元） (23)
图26：自动清洗台市场份额（单位：百万美元） (24)
图27：半导体行业资本开支（亿美元） (25)
图28：半导体行业资本开支增速 (25)
图29：公司半导体设备收入与订单情况 (26)
图30：迪恩士最新单晶圆清洗设备SU-3300 (27)
图31：迪恩士半导体制造设备季度收入结构 (28)
图32：全球半导体销售额地区结构 (29)
图33：2016年全球半导体消费市场分布 (29)
图34：中国半导体设备销售额 (30)
图35：2017年全球半导体设备消费市场分布 (30)
图36：国内晶圆厂统计 (31)
图37：国内清洗设备市场空间测算 (31)
图38：盛美半导体营业收入与研发费用 (32)
图39：盛美SAPS设备 (33)
图40：盛美TEBO设备 (33)
图41：盛美2016年客户结构 (34)
图42：盛美2017年上半年客户结构 (34)
图43：北方华创2017年上半年营收结构 (35)
图44：北方华创2017年上半年毛利结构 (35)
图45：至纯科技营业收入 (37)
图46：至纯科技研发费用 (37)
表目录
表1：半导体制程污染源 (8)
表2：常见清洗工艺一览 (10)
表3：主要清洗设备一览 (12)
表4：现代微电子技术工业对硅片关键参数的要求 (17)
表5：北方华创清洗设备 (36)
表6：至纯科技清洗设备 (38)
半导体清洗工艺重要且复杂，贯穿半导体产业始终
清洗工艺重要且步骤繁多，全球市场规模迅速扩大清洗设备是贯穿半导体产业链的重要环节，用于清洗原材料及每个步骤中半成品上可能存在的杂质，避免杂质影响成品质量和下游产品性能，在单晶硅片制造、光刻、刻蚀、沉积等关键制程及封装工艺中均为必要环节。比如，在单晶硅片制造过程中，需要清洗抛光后的硅片，保证其表面平整度和性能，从而提高在后续工程中的良品率；而在过程工艺中，首先要在洁净室内制作，保证环境清洁性，更要在刻蚀、化学沉积、去胶等关键工艺前后进行清洗，去除工艺过程中硅片沾染的化学杂质，减小缺陷率；而在封装阶段，需根据封装工艺进行TSV清洗、UBM/RDL清洗等。硅片清洗的技术及其洁净度是影响器件成品率、品质及可靠性最重要的因素之一。
图1：清洗工艺在集成电路全过程中的应用
根据盛美半导体估计，就每月生产10万片晶圆的20nm的DARM厂来说，产量下降1％将导致每年利润减少30至50百万美元，而逻辑芯片厂商的损失更高。此外，产量的降低还将增加厂商原本已经十分高昂的资本支出。因而，工艺的优化和控制是半导体生产制程的重中之重，厂商对于半导体设备的要求也越来越高，清洗步骤尤其如此。在20nm及以上领域，清洗步骤数量超过所有工艺步骤数量的30%。而从16/14nm节点开始，由3D晶体管结构、前后端更复杂的集成、EUV光刻等因素推动，工艺步骤的数量增加得非常明显，对清洗工艺和步骤
的要求也将明显增加。
图2：不同工艺节点要求的工艺步骤与清洗步骤数量（次）
尽管清洗设备在半导体企业设备市场规模中占比相对光刻机等核心设备较低，约6%-7%，但清洗设备对厂商的良率和经济效益有着至关重要的影响。因而，清洗作为半导体产业链中不可替代的一环，有着稳定而增长的市场空间。根据SEMI数据，2015年，全球半导体清洗设备的市场规模为26亿美元，到2017年发展到32.3亿美元，据ACMR估计，2020年，清洗设备将达到37亿美元，而随着清洗工序不断增加，新建产线增加和改进的驱动下，未来5年市场可能翻倍至60-70亿美元。
