半导体周报(国科龙晖整理)-1204

1.行业新闻及动态

（1）半导体设计

得一微科创板IPO申请获受理。拟募资12.24亿元，将用于“面向企业级、数据中心级的PCIe存储控制器项目”、“面向工业级、车规级的嵌入式存储控制器项目”、“研发中心及开放生态建设项目”和补充流动资金。

日本半导体IDM大厂罗姆（Rohm）传出将在12月开始量产碳化硅（SiC）功率半导体，有望将电动车（EV）续航距离提高1成，目标是夺下全球3成市占率。

VCSEL芯片IDM厂商德瑞光电获草稚星创投4000万元Pre-A轮融资。

EDA企业芯华章逆势完成数亿元B轮融资，由中金资本旗下中电中金基金领投，MiraeAsset(未来资产)和衡庐资产等参投，进一步强化技术支持和服务实力。

（2）半导体制造及封测

清溢光电在半导体芯片用掩膜版技术方面已实现250nm半导体芯片用掩膜版的量产，正在推进180nm半导体芯片用掩膜版的客户测试认证，同步开展130nm-65nm半导体芯片用掩膜版的工艺研发和28nm半导体芯片所需的掩膜版工艺开发规划。

粤芯完成B轮融资用于模拟芯片三期项目建设，由广州产业投资控股集团下属广州科创产业投资基金和广东粤财控股下属广东省半导体及集成电路产业投资基金两家知名产业投资机构联合领投。

鼎通科技部分产品已通过比亚迪认证，正进入量产阶段。鼎通科技在汽车连接器方面正逐渐向Tier1供应商转变，组建多个新能源汽车连接器的销售团队，并以终端汽车厂商和PACK厂商为目标开拓新客户群体。

大港股份拟公开征集投资方对苏州科阳增资，建设12吋TSV晶圆级封装产线，预计封装产能6000片/月。

特斯拉在中国大陆布局芯片设计及制造，与Annex在济南成立合资芯片公司安纳思半导体，为其首次在中国大陆布局芯片设计及制造环节。

绍兴中芯集成电路制造股份有限公司首发通过上交所科创板上市委会议，拟募资125亿元，其中66.6亿元募集资金投入二期晶圆制造项目，15亿元募集资金投入MEMS，功率芯片制造及封测生产基地技改项目，其余43.4亿元用于补充流动资金。

（3）半导体设备及材料

英国政府已向中国芯片公司安世半导体发出最后通牒，要求其出售至少86%的纽波特晶圆厂，表示对国家安全的担忧。

美方向荷兰施压要求将DUV光刻机纳入对中国大陆的出口禁售范围内。

上海鼎泰匠芯科技有限公司洁净室交付ASML光刻机搬入仪式在上海临港新片区举行，该项目总投资超120亿元，建成后将导入荷兰安世半导体技术打造国内第一座12英寸车规级功率半导体自动化晶圆制造中心，年产芯片36万片，并同步推动建成芯片设计、5G智能硬件和AI/IOT模块设计的研发总部。

2022年功率半导体技术与应用研讨会近日召开。国内所有主流车厂都投入了800V高压快充产线，部分车企今年已经推出了上市车型，而明年主流车厂全部都会上市高压快充车型，SiC产业链有望驶入产业化快车道。

（4）其它

根据路透的供应链分析数据显示，截至2019年的五年内，苹果与代工伙伴有44%至47%的生产基地在中国。这项比率在2020年降至41%，在去年跌至36%。随着风险快速上升，预计苹果撤离中国的脚步也会随着加快。

印度塔塔集团（TataGroup）有意接手纬创位于印度卡纳塔克邦（karnataka）的制造工厂，其主要生产苹果 iPhone 和相关零组件，预计将以 400-500亿卢比的价格收购。目前双方正进行谈判。

根据美国半导体设备制造商行业 (SEMI) 的数据，2022 年第三季度全球半导体设备销售额增长 9%，同比增长 7% 至 287.5 亿美元。

根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）最新发布的预测，受到存储芯片市场急剧冷冻所拖累，2023年的全球半导体市场规模将萎缩4.1%至5570亿美元，也是时隔4年，自2019年后该行业首次出现回落。 

存储周期提速：美光等大厂减产去库存，代理商预计明年Q3现拐点。美光宣布将DRAM和NAND晶圆产量减少约20%(与截至9月1日的2022财年第四季度相比)。此番减产将涉及美光再生产中的所有技术节点。

今年公布的三星电子“合作公司名单”中增加了sunnyoptical，日本阿尔卑斯、日托天科、罗姆、中国BOE等被排除在外。三星电子子公司semes、三星集团的“旁系”公司hansoltechenics、KHbartek、simtek等也被列入名单。

英飞凌MCU选择RRM，台积电正在提供嵌入式RRAM作为其28纳米CMOS制造工艺的一个选项。英飞凌表示将在2023年底之前将其用于向客户提供样品。

2.本周话题：半导体清洗设备

半导体清洗用于去除半导体硅片制造、晶圆制造和封装测试每个步骤中可能存在的杂质，避免杂质影响芯片良率和芯片产品性能。目前，随着芯片制造工艺先进程度的持续提升，对晶圆表面污染物的控制要求不断提高，每一步光刻、刻蚀、沉积等重复性工序后，都需要一步清洗工序。半导体清洗用于去除半导体硅片制造、晶圆制造和封装测试每个步骤中可能存在的杂质，避免杂质影响芯片良率和芯片产品性能。

 

晶圆表面污染物简介

 

资料来源：盛美上海招股说明书、光大证券研究所

在半导体硅片的制造过程中，需要清洗抛光后的硅片，保证其表面平整度和性能，从而提高在后续工艺中的良品率；而在晶圆制造工艺中要在光刻、刻蚀、沉积等关键工序前后进行清洗，去除晶圆沾染的化学杂质，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。上述清洗工序的技术要求是影响芯片成品率、品质及可靠性最重要的因素之一。当前的芯片制造流程在光刻、刻蚀、沉积等重复性工序后均设置了清洗工序，清洗步骤数量约占所有芯片制造工序步骤的30%以上，是所有芯片制造工艺步骤中占比最大的工序，而且随着技术节点的继续进步，清洗工序的数量和重要性将继续随之提升，在实现相同芯片制造产能的情况下，对清洗设备的需求量也将相应增加。

 

清洗设备在半导体产业链中应用

 

资料来源：盛美上海招股说明书

随着芯片结构复杂度持续提高，清洗工序的数量和重要性将继续随之提升。随着半导体技术的不断进步，半导体器件集成度不断提高。一方面，芯片技术节点趋于缩小，从55nm、40nm、28nm进步至14nm、7nm及以下；另一方面，芯片结构趋于复杂，存储器技术将从二维转向三维架构，进入3D时代。工艺进步使得芯片对杂质含量更加敏感，需要通过增加清洗工序数量以保证芯片良率，推动了清洗设备需求持续增长。

半导体清洗设备的上游为半导体清洗设备零部件供应商，如机器人手臂、阀门、接头、腔体零部件、流量计、浓度计、传感器等。代表企业有NINEBELL、AdvanceElectricAmerica、NipponPillar、兆恒众力等。中游为半导体清洗设备制造商，海外有日本迪恩士、东京电子、应用材料等，内地有盛美上海、至纯科技、芯源微、北方华创等。下游为晶圆制造厂商、有台积电、中芯国际、长江存储、海力士、华虹半导体、士兰微等。

 

芯片技术节点对应的清洗步骤数量

 

资料来源：盛美上海招股说明书，华创证券

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。干法清洗主要是采用气态的氢氟酸刻蚀不规则分布的有结构的晶圆二氧化硅层，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，目前在28nm及以下技术节点的逻辑产品和存储产品有应用。晶圆制造产线上通常以湿法清洗为主，少量特定步骤采用湿法和干法清洗相结合的方式互补所短，在短期内湿法工艺和干法工艺无相互替代的趋势，目前湿法清洗是主流的清洗技术路线，占比达芯片制造清洗步骤数量的90%。

在湿法清洗工艺路线下，目前主流的清洗设备主要包括单片清洗设备、槽式清洗设备、组合式清洗设备和批式旋转喷淋清洗设备等，其中单片清洗设备市场份额占比最高。湿法清洗工艺路线下主流的清洗设备存在先进程度的区分，主要体现在可清洗颗粒大小、金属污染、腐蚀均一性以及干燥技术等标准。

 

清洗设备技术路线

 

资料来源：公司招股说明书，中信证券研究部

 

湿法清洗设备对比

 

资料来源：公司招股说明书，中信证券研究部

 

单片、槽式以及单片槽式组合半导体清洗设备工作原理

 

资料来源：国海证券

旋转喷淋法是海外巨头的主流路线。目前，海外巨头的湿法清洗设备主要采用容器浸泡法、旋转喷淋法和机械刷洗法，其中旋转喷淋法是海外巨头的主流路线，迪恩士/东京电子已经能够完成7nm/14nm及以上规格的硅片清洗。

清洗设备发展方向

随着制程达到28nm以下，清洗技术逐渐从槽式清洗转变为单片清洗以提高清洗制程效果，然而这一转变大大地增加了硫酸消耗量。Tahoe清洗设备在单个湿法清洗设备中集成了两个模块：槽式模块和单片模块。在槽式模块中，配有硫酸双氧水混合液（SPM）清洗与快速倾卸冲洗（QDR），SPM工艺药液在独立的槽式模块中被循环使用；槽式清洗之后，晶圆将在湿润状态下，被传至单片模块，进行进一步的单片清洗工艺；该系统还可为图形晶圆提供所需的IPA干燥功能。应用场景：Tahoe清洗设备可被应用于光刻胶去除，刻蚀后清洗，离子注入后清洗，机械抛光后清洗等几十道关键清洗工艺中。

半导体清洗设备市场

根据Gartner统计数据，2018年全球半导体清洗设备市场销售额为34.17亿美元，2019年和2020年受全球半导体行业景气度下行的影响有所下降，分别为30.49亿美元和25.39亿美元，2021年随着全球半导体行业复苏，全球半导体清洗设备市场将呈逐年增长趋势，2024年预计全球半导体清洗设备市场销售额达31.93亿美元，清洗设备在全球半导体设备的市场销售额占比约为5-7%。

 

2018-2024年全球半导体清洗设备市场规模及预测

 

资料来源：Gartner预测、光大证券研究所整理

2020年中国大陆半导体设备市场占比为26%，假设2022年该占比提升至28%，则2022年本土清洗设备市场空间为12.11亿美元，折合人民币约80亿元，若2022年半导体清洗设备国产化率继续提升至30%，则可推算2022年本土半导体清洗设备产品销售额可达约3.63亿美元，折合人民币约24亿元。根据长江存储公开招标数据显示，2020年长江存储招标设备的国产化率分别为光刻机（0%）、薄膜设备（4.3%）、刻蚀设备（30.7%）、清洗设备（32.4%），清洗设备在前道设备的国产化中进展较为领先。以盛美上海为代表的国内半导体清洗设备产品力强，已进入国内外顶尖晶圆厂产线，将助推国产半导体清洗设备国产替代进程将加速，市场占有率持续提升。

全球清洗设备市场由日系厂商主导，国内厂商加速追赶，但国产替代仍有较大空间。清洗设备的工艺和方法较为丰富，市场竞争更为激烈。目前全球清洗设备市场的主要份额由DNS、TEL等国外厂商占据，2019年DNS以50%的份额处于绝对领先地位。中国大陆的清洗设备领域主要包括盛美半导体、北方华创、芯源微、至纯科技四家主要厂商，且专注的领域有所差异。

 

2020年全球半导体设备市场销售额占比

 

资料来源：华经产业研究院、光大证券研究所整理

 

半导体清洗设备龙头企业概况

 

资料来源：芯源微招股说明书、公司公告、光大证券研究所整理

我国半导体清洗领域的重要参与者包括至纯科技、盛美半导体、北方华创、芯源微等，国内厂商虽然起步较晚，但追赶势头强劲。目前半导体清洗设备国产化率维持在10%~20%，突破速度最快，国产化率超过了其他大部分设备。再加上国家大基金二期加大了对设备厂商的投资，而且投资力度比一期更大，国内设备厂商迎来发展良机。成立大基金投资要比补贴政策能更精准地扶持有需要的企业，今天看到的很多半导体知名企业，都是大基金一期的投资标的，相信二期也会带动一大批公司持续走强。

至纯科技

至纯科技主营业务包括高纯工艺系统、半导体湿法清洗设备、光传感应用及光学元器件，2020年3块业务的占比分别为61.8%、15.6%和22.5%。

公司的湿法设备槽式和单片式两种都有，产品覆盖晶圆制造、先进封装、太阳能等多个下游应用，下属子公司至微科技获得了大基金二期的投资。公司目前已经能提供28纳米节点全部湿法工艺，更先进的14nm~7nm技术已接到4台套机台多个工艺的正式订单，2022年将交付至客户产线验证。公司目前的单片式清洗设备为8~12反应腔，后续还将开发出符合高阶工艺应用的如多反应腔、18腔等设备。公司的湿法设备已经切入一线客户，包括有中芯国际、华虹集团、长鑫存储、华为、华润、燕东、台湾力晶等，都是下游的领先者。而且湿法设备收入成长迅速，2019、2020以及2021H1分别为0.82亿元、2.18亿元、2.69亿元，占营收比例分别为8.32%、15.60%、29.24%。

盛美股份

盛美股份就是前段时间上市的盛美上海，是具备世界领先技术的半导体清洗设备龙头，主要产品包括半导体清洗设备、半导体电镀设备和先进封装湿法设备等。

公司在12寸线清洗设备处于行业领先地位，产品线丰富，清洗设备营收体量国内最大。凭借先进的技术和丰富的产品线，公司的产品得到众多国内外主流半导体厂商的认可，拥有包括海力士、中芯国际、华虹集团、合肥长鑫等国内外一流的客户。更重要的是，公司的主要收入都来自半导体清洗设备，2020年收入8.16亿元，在总收入中占比81%。另外，先进封装湿法设备收入增长迅速，2020年收入0.99亿元，同比增长148%，收入占比从2019年的5%提高到2020年的10%。

北方华创

北方华创主营半导体装备、真空装备、新能源锂电装备及精密元器件业务，为半导体、新能源、新材料等领域提供解决方案。

公司的产品线丰富，包括刻蚀机、PVD、CVD、ALD、氧化/扩散炉、退火炉、清洗机等。2018年，北方华创收购了美国半导体清洗设备公司Akrion，完善了清洗设备产线。现在已经能提供多种类型的单片清洗设备和槽式清洗设备，可适用于技术节点为65nm、28nm工艺的芯片制造。

芯源微

芯源微目前产品主要产品包括光刻工序涂胶显影设备如涂胶/显影机、喷胶机，以及单片式湿法设备如清洗机、去胶机、湿法刻蚀机等。

公司生产的前道SpinScrubber清洗机设备目前已达到国际先进水平，成功实现进口替代，已经在中芯国际、上海华力、厦门士兰集科等多个客户处通过工艺验证，并获得国内多家Fab厂商的批量重复订单。

免责声明：本文章不涉及投资建议，仅供分享观点所用。

参考资料：

中信证券：盛美上海（688082.SH）投资价值分析报告：从半导体清洗设备龙头到平台型设备企业

华创证券：芯源微（688037）深度研究报告：涂胶显影+清洗设备持续发力，前道市场突破 打开成长空间

光大证券：中国半导体清洗设备巨头高速成长，气体等半导体服务业务空间广阔

国海证券：盛美上海(688082)深度报告：半导体清洗设备龙头，平台化战略开启新征程