2020年国产半导体清洗设备行业全球市格局产业龙头企业研究报告（18页）.docx

1、2020 年深度行业分析研究报告正文目录1. 清洗是前道制程中的重要环节31.1. 清洗应用在制程多环节31.2. 清洗方法：干法与湿法、单片与槽式41.3. 清洗步骤需要不断重复去除沾污72. 全球清洗设备日系占据主导地位，国产设备奋起直追72.1. 2021 年全球半导体清洗设备市场规模约为 32 亿美元82.2. 全球市场格局日系占据主导地位92.3. 大基金二期已起航，“卡脖子”设备环节有望获得重点投资93. 国内重点公司113.1. 盛美股份国内清洗设备领先企业，子公司将回归科创板113.2. 北方华创综合实力强劲的半导体设备供应商133.3. 至纯科技高纯工艺龙头，半导体清洗设备后

2、起之秀153.4. 沈阳芯源微涂胶显影领先企业向清洗设备进军17图目录图 1清洗步骤贯穿3图 2槽式清洗设备原理6图 3单片清洗设备原理6图 4半导体干法针对不同的沾污有不同的清洗方式7图 5盛美半导体收入规模12图 6盛美半导体净利润规模12图 7北方华创清洗设备相关产品系列15图 8北方华创收入规模14图 9北方华创净利润规模14图 10 至纯科技收入规模16图 11 至纯科技归母净利润规模16图 12 (楷体五号字)18图 13 芯源微收入规模18图 14 芯源微净利润规模18 表目录表 1 硅片在加工过程中会产生诸多沾污，如不清洗会影响后续加工工艺4表 2 不同的药液适用于不同的物质种

3、类4表 3 主要清洗方法对比，目前仍以湿法为主5表 4 各种清洗设备清洗方法和适用场合5表 5 通常半导体制程中的清洗步骤及目的：贯穿多环节、需清洗多种沾污7表 6 2019 年全球半导体设备支出略微下降（亿美元）8表 7 盛美半导体近年部分中标情况13表 8 至纯科技近年部分湿法清洗设备中标情况171.清洗是前道制程中的重要环节、应用于多环节1.1.清洗应用在制程多环节图 1清洗步骤贯穿硅片的加工过程对洁净度要求非常高，所有与硅片接触的媒介都可能对硅片造成 污染,硅片清洗的好坏对器件性能有严重的影响，因此几乎每一步加工都需要清除沾 污，具体来看包括：1）硅片制造环节的材料清洗、抛光后清洗；2

4、）晶圆制造环节的 扩散前清洗、刻蚀后清洗、离子注入后清洗、去胶清洗、成膜前后清洗、机械抛光后 清洗等；2）芯片封装 TSV 清洗、UBM/RDL 清洗、键合清洗等。资料来源：盛美，具体的沾污包括颗粒、有机物、金属和自然氧化层等等，这些沾污包括从环境、 其他制造工艺、刻蚀副产物、研磨液等等，这些沾污如不及时清理均可能造成后续制 造工艺的失败，造成器件的电性失效。表 1 硅片在加工过程中会产生诸多沾污，如不清洗会影响后续加工工艺物质种类来源主要危害颗粒环境，其他工艺过程中产生影响后续光刻、干法刻蚀工艺，造成器件短路自然氧化层环境影响后续氧化、沉积工艺，造成器件电性失效金属污染环境，其他工艺过程中产

5、生影响后续氧化工艺，造成器件电性失效有机物干法刻蚀副产物，环境影响后续沉积工艺，造成器件电性失效牺牲层氧化/沉积工艺影响后续特定工艺，造成器件电性失效抛光残留物研磨液影响后续特定工艺，造成器件电性失效资料来源：集成电路产业全书，现阶段关键技术节点已小于 28nm，对于晶圆表面污染物控制的指标越来越高， 因此清洗过程贯穿芯片制造的全程，包括硅片制造、光刻、刻蚀、沉积等各个关键工 艺环节中，目前清洗设备在晶圆制造设备中的采购费用占比约 4.8%。表 2 不同的药液适用于不同的物质种类清洗作用化学药液SPMSC1SC2DHFBHFDIO3H3 PO4HF+HNO3TMAH溶剂类物质种类颗粒适合适合-

6、适合-自然氧化层-适合适合-金属污染-适合适合适合-有机物适合适合-适合-适合适合牺牲层-适合适合-适合适合适合-抛光残留物适合适合-适合适合-资料来源：集成电路产业全书，1.2.清洗方法：干法与湿法、单片与槽式从清洗的半导体清洗方式有湿法和干法两种： 1）湿法清洗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，是目前主流的清洗方式、占整个清洗制程的 90%以上，主要包括 RCA 清洗法、超声清洗等，湿法清洗具有效率高、成本较低等优势，但同时由于化学试剂使用多，会造成化学污 染、交叉污染、晶片损伤等。2）干法清洗包括气相清洗法、紫外-臭氧清洗法等，优点在于化学用量少、清 洗环境友好、低磨