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  • 陸先生 13709127148 lxf@yiweishun.com        王先生 13815264712 wlw@yiweishun.com

    半導體清洗設備,為何能成為中國芯片自主替代的“敲門磚”?

    時間:2021-12-28    瀏覽數: 301

    技術路線的差異化爭奪

    中國半導體清洗設備并非簡單的技術復制,而是頗具創新的差異化競爭。

    根據清洗介質的不同,半導體清洗技術可以分為濕法清洗和干法清洗兩條分支路線,目前濕法清洗是主流的技術路線,占芯片制造清洗步驟數量的 90%以上,因此這里討論的主要是各家濕法清洗設備的情況。

    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。

    同為濕法清洗技術,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。行業中,物理方法所用的藥液基本相同,核心的區別在于物理輔助方法的差異。

    目前,海外巨頭的濕法清洗設備主要采用容器浸泡法、旋轉噴淋法和機械刷洗法,其中旋轉噴淋法是海外巨頭的主流路線,已經能夠完成7nm及以上規格的硅片清洗。

    與競爭對手相比,國產清洗設備企業大多采用差異化的競爭路線,有望實現技術路線上的彎道超車。

    芯源微采用二流體清洗法,**控制惰性氣體及水流量,達到雜質去除目標。2021年財報顯示,公司濕法清洗技術已經能夠達到40nm大小的顆粒清洗。

    盛美上海與北方華創均積極布局兆聲波技術,并且取得了很好的技術突破,已經能夠商業化量產28nm規格的清洗設備。

    受《瓦森納協定》影響,中國半導體產業始終被歐美**卡脖子,如光刻機等關鍵設備,我國始終難以拿到較高規格的產品,這就導致我國半導體產業鏈普遍只能停留在14nm制程以上。

    從產品角度而言,這是一種劣勢,但從產業鏈發展角度看,這給我我國產業鏈持續追趕的時間。由于海外芯片企業普遍聚焦小制程產品,而我國芯片產業鏈卻仍停留在28nm,這就導致雖然中國半導體清洗設備的技術趕不上國際巨頭,但在國內應用卻正好足夠。

    也即是說,對于國內晶圓企業的擴產而言,選擇國內清洗設備與外國清洗設備并沒有太大的不同。

    在如此的便利之下,中國半導體清洗設備企業依然沒有選擇復制海外巨頭的技術之路,而是全面自研搞自己的差異化路線,這就顯得更加難能可貴。


    一塊芯片“敲門磚”

    清洗設備的價值并不僅僅體現在芯片產業鏈5%的市場份額上,作為整個芯片制造環節中參與*頻繁的設備,它實際上已經成為了一塊芯片“敲門磚”。

    市場中很多投資者將中國半導體清洗設備與日本迪恩士進行對比,但實際上這樣簡單的對比并不客觀。雖然迪恩士在全球清洗設備行業中占有**的**份額,但其競爭力實際卻是持續下降的。

    迪恩士成立于1975年,是日本八十年代半導體騰飛的*大受益者之一,其成功在1983年研發出世界**臺旋轉晶片清洗系統??梢哉f,之所以迪恩士能夠成為全球龍頭,正是源于革新性的技術創新。

    2016年的時候,迪恩士在半導體清洗設備的市場占有率曾高達53%,到2019年這一數據下降至50%,2020年再度下降至45%。市場份額的持續下降表明,迪恩士的核心競爭力已經不再像之前那樣穩固。

    一直以來,迪恩士都是一家極為聚焦的企業,而聚焦則給公司帶來了**的市場占有率。但在我們看來,迪恩士的發展卻并不算“成功”,因為原本它可以更加強大。

    正如前文所述,半導體清洗設備是一個市場占比很低的芯片子賽道,但同時它又參與到芯片制造的各個環節中,因此清洗設備公司具備切入其他賽道的機會。

    雖然迪恩士公司也曾進入過刻蝕設備、涂膠/顯影設備等芯片細分領域,但卻絲毫沒有產業競爭力。根據公司*新的2022年H1財報,迪恩士總營收逇95%來自于清洗設備,其中單品清洗設備的占比高達70%。

    2019財年,迪恩士一度希望通過多元化提升公司競爭力,當時公司的營收中,清洗設備的占比僅為85%,但如今其他業務已經萎縮至幾乎可以忽略的地步。

    對于中國清洗設備企業來說,與迪恩士競爭全球產業龍頭可能不是一個正確的選擇,迪恩士長期聚焦這一領域,想要短期超越難度極大。

    另一方面,中國半導體產業鏈整體剛剛起步,具備設備自主替代能力的企業并不多,半導體清洗設備作為國產替代先行者,實際已經具備了縱向擴張的優勢。清洗設備參與到芯片產業鏈的各個環節,與產業鏈各環節的公司都有接觸,具備縱向切入產業鏈上下游設備的能力。

    由單一清洗設備切換到更多的領域,已經成為中國半導體清洗設備龍頭的一致選擇。

    北方華創的多元化戰略自不必多提;在清洗設備領域*具競爭力的盛美上海,也開始切入到電鍍設備、刻蝕設備以及封裝設備中;芯源微則在涂膠顯影設備有所布局。

    爭奪單一市場全球競爭力固然重要,但在自主替代剛剛起步的當下,快速切入空白市場也不失一種正確的選擇,中國清洗設備企業有著比國際巨頭更大的發展空間。

    目前來看,北方華創就是走這種國產替代早期搶占市場的路線,盛美上海也開始切入到更多產業鏈環節,即將上市的屹唐半導體本就是中國的去膠機龍頭,各家公司均準備好了跑馬圈地。

    中國芯片產業爭奪戰,爭得不僅是技術,也是資本的擴張。


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