【行业】大国重器之半导体清洗设备领导者（26页）

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半导体产业整体景气回升，设备市场波动更敏感。半导体产业作为一个非常成熟的行业，具备较为明显的周期性。从半导体市场销售额的角度来看，2005 年以来，全球半导体产业在2009，2012 和2016 年均开启了新一轮的景气周期。根据WSTS的数据，2017 年全球销售额首次超过4000 亿美元大关，同比增长22%。考虑到数据中心、人工智能、汽车电子、无人驾驶等主题对半导体的需求持续增长，2018 年全球主要行业协会继续维持行业较高增速的判断。
根据半导体供应链和库存特点，上游对景气度的反馈相比下游通常存在放大效应。半导体设备作为产业链上游环节，整体的景气周期与半导体终端市场的周期基本同步，但波动性显著提高，如图1 所示。主要的原因是景气度决定了下游工厂扩产进程，而半导体设备作为高投入（扩产成本约占80%）的长期资本（长期折旧摊销），订单的波动对景气度的变化较为敏感，因此对于半导体设备板块的投资需要把握景气周期的时间节点，顺势而为。
晶圆处理设备占据设备市场八成以上份额，且随着工艺升级有望进一步提高。半导体设备按不同工序可以分为晶圆处理设备、封装设备、测试设备和其他设备，其中晶圆处理设备由于技术最复杂，因此占据了市场80%以上的份额。按照摩尔定律，集成电路的精度和密度会越来越高，这对晶圆制造设备提出了更高的要求。一方面，技术上需要更先进的设备进行处理，这将反映在设备更高的单价上，如中芯国际向ASML 购买的最新EUV 光刻机一台就需要1.2 亿美元；另一方面，随着工艺升级，多次曝光逐步取代单次曝光，另外在刻蚀机、清洗机等设备的数量和使用频率也将越来越高，这将反映在设备订单数量的提高。根据SEMI 测算，2018 年晶圆处理设备的份额将从17 年的80.5%上升到81.8%。
随着集成电路制程工艺节点越来越先进，对实际制造的几个环节也提出了新要求，清洗环节的重要性日益凸显。清洗的关键性则是由于随着特征尺寸的不断缩小，半导体对杂质含量越来越敏感，而半导体制造中不可避免会引入一些颗粒、有机物、金属和氧化物等污染物。为了减少杂质对芯片良率的影响，实际生产中不仅仅需要提高单次的清洗效率，还需要在几乎所有制程前后都频繁的进行清洗，清洗步骤约占整体步骤的33%。根据TMR2015 年研究报告，全球半导体晶圆清洗设备市场前三名为SCREEN、东京电子和LAM，合计占据市场87.7%的份额。考虑到半导体设备高昂的基础成本和独立验证的困难性，与当地制造厂商联合研发是目前各大厂商的共同策略。
清洗方案大体上可以分为干法和湿法两类，区别就在于是通过化学试剂清洗还是物理力来清洗。目前硅片清洗中，湿法清洗为主流方案，占整个清洗制程90%以上，如RCA 清洗就是过去25 年来最具代表性的湿法清洗工艺。但湿法清洗由于使用相对多的化学试剂，也存在晶片损伤、化学污染和二次交叉污染等问题，而干法清洗虽然环境友好、化学用量少，但清洗控制要求和成本较高，难以大量应用于半导体生产中。因此实际的半导体产线上通常是以湿法清洗为主，少量特定步骤采用干法清洗相结合的方式互补所短，构建半导体制造的清洗方案。

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2018-8-15 08:58:29 上传

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