國產替代正當時，半導體清洗設備龍頭快速發展
國產替代正當時，半導體清洗設備龍頭快速發展
半導體清洗作為芯片生產中最基本的環節貫穿硅片制造、晶圓制造、封裝始末。隨著技術節點的進步，清洗工序也愈加精細化，對清洗設備的需求也將相應增加。
近年來，我國半導體清洗技術及設備不斷精進，盛美上海、至純科技、北方華創等企業成果比肩國際領先企業。
壹
聚焦濕法清洗設備
公開資料顯示，根據清洗介質不同，半導體清洗技術分為濕法清洗和干法清洗兩種工藝路線，其中濕法清洗為主流技術路線。
所謂濕法清洗，指的是用溶液、酸堿、表面活性劑、水及其混合物，通過腐蝕、溶解、化學反應等方法，使硅片表面的雜質與溶劑發生化學反應生成可溶性物質、氣體或直接脫落，從而達到清潔硅片的目的。
而具體到濕法清洗，又可以分為化學方法和物理方法兩個方向。
化學方法主要通過將硅片浸入不同的化學藥劑從而達到清洗的目的，根據藥劑的不同又有RCA清洗、改進RCA清洗、臭氧清洗、IMEC清洗等多條分支。
物理方法則是將化學藥劑與物理方法結合，通過機械刷洗法、超聲波/兆聲波清洗法、二流體清洗法、旋轉噴淋法等物理技術，對硅片進行全面清洗的過程。由于各大企業所用的藥液基本相同，其輔助的物理方法成為不同工藝的主要差別。
貳
國內企業差異化競爭趨勢明顯
目前，全球清洗設備市場主要被迪恩士SCREEN、東京電子TEL、泛林LAM與細美事SEMES把持，四家公司合計市場占有率達到90%以上，其中，迪恩士市場份額超過50%。在清洗方法上，國際巨頭主要采用容器浸泡法、旋轉噴淋法和機械刷洗法，其中旋轉噴淋法是主流路線，目前已經能夠完成7nm及以上規格的硅片清洗。而國內情況則差異較大，各大清洗設備企業路線迥異，各有突破。
盛美上海清洗設備底蘊深厚
在清洗設備上，盛美上海底蘊深厚，查閱公司財報數據可知，半導體清洗設備收入為主要收入來源，該公司清洗設備主要包括單片清洗設備、全自動槽式清洗設備、單片槽式組合清洗設備、TEBO兆聲波清洗設備。
該公司成功研發出全球首創的SAPS、TEBO兆聲波清洗技術和Tahoe單片槽式組合清洗技術，可應用于45nm及以下技術節點的晶圓清洗領域，可有效解決刻蝕后有機沾污和顆粒的清洗難題，并大幅減少濃硫酸等化學試劑的使用量。
此外，業界也對盛美上海今年7月中旬推出的新型化學機械研磨后（Post-CMP）清洗設備較為關注。該清洗設備6英寸和8英寸的配置適用于碳化硅（SiC）襯底制造；8英寸和12英寸配置適用于硅晶圓制造。
近日，盛美上海公告擬投資建設高端半導體設備拓展研發項目，據披露，該項目擬研發產品包括干法設備拓展領域產品和超臨界CO2清洗干燥設備，計劃總投資7.48億元，其中研發費用2.6億元。
至純科技對標國際巨頭
至純科技則較擅長單片清洗設備和槽式清洗設備，該公司單片式濕法設備為旋轉噴淋Spin-Spray類型，其對標迪恩士SCREEN、泛林LAM等企業。業界消息顯示，至純科技能提供全部28nm節點濕法設備，有望成為高端濕法設備的領頭者。
據至純科技財報數據顯示，2021年，該公司濕法設備已經在數個成熟工藝的產線上拿到了整條線的設備訂單，有效替代了此前的廠商；公司還在氮化鎵和碳化硅產線上拿到了整條線的濕法設備訂單；該公司在先進制程的28納米節點也獲得全部工藝的設備訂單；在14納米以下制程也拿到了4臺濕法設備訂單。
2021 年公司的單片濕法設備和槽式濕法設備全年出機超過了97臺。同時12英寸濕法設備新增訂單金額超過6億元，其中單片式濕法設備新增訂單金額超過3.8億元。2021年，公司子公司至微科技成功引入了多家戰略投資者，助力業務加速發展。
此外今年一季報至純科技公司主營收入5.48億元，同比上升136.98%。恰逢半導體設備發展黃金期，至純科技近兩年合同負債與存貨持續增長，2021年至純科技合同負債與存貨分別為2.40億元和11.95億元，創歷史新高，這也代表著該公司在手訂單規模不斷擴大，今年該公司的新增訂單目標為超過40億元。
北方華創重視設備全鏈條發展
北方華創作為國產半導體設備龍頭企業，公司產品線較為齊全，經過多年的深入研發，該公司完成了刻蝕機、磁控濺射、氧化爐、低壓化學氣相沉積、清洗機、原子層沉積等集成電路設備90/55/40/28納米工藝驗證，部分設備已突破先進制程，實現產業化。
在清洗設備上發展喪，北方華創于2018 年收購了美國半導體清洗設備公司 Akrion，完善了清洗設備產線。目前該公司能提供多種類型的單片清洗設備和全自動槽式清洗設備，可適用于技術節點為65nm、28nm工藝的芯片制造。
通過對比上述三家企業可明顯得知，北方華創重視企業產品的全鏈條發展，盛美上海則在清洗設備環節愈加精細化，并逐步開拓其他鏈條，至純科技則高度對標國際企業，聚焦高端產品，各家公司差異化競爭趨勢明顯。
叁
清洗設備優勢顯現，國產化率提高
總體而言，受到全球擴產潮影響，國產半導體設備景氣上行。全球半導體觀察對中國國際招標網數據的整理后發現，國內設備廠商在薄膜沉積、刻蝕、濕法清洗等環節上占據較大優勢，對應設備國產化率不斷提高。
從開標數據看，2022 年上半年國內主要晶圓廠共開標765臺工藝設備，其中清洗設備86臺，數量排名第五。
而結合中標數據看，2022 年上半年國內主要設備廠共中標379臺工藝設備，濕法清洗設備81臺，數量排名第一，中標較多廠商為北方華創、中微公司、拓荊科技、芯源微、盛美上海等。
受益于全球擴產大潮，全球半導體濕法清洗設備業務步入高速成長期，我國龍頭企業業務也在近兩年迎來高速發展期。目前各大設備企業紛紛鉚足勁頭加速擴產，并加快技術研發，業界對清洗設備企業前景較為看好。
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