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文檔簡(jiǎn)介
精密洗凈服務(wù)行業(yè)概述分析
精密洗凈服務(wù)行業(yè)概述工業(yè)清洗指工業(yè)產(chǎn)品或零部件在工業(yè)生產(chǎn)中表面受到物理、化學(xué)或生物的作用而形成污染物或覆蓋層,去除這些污染物或覆蓋層而使其恢復(fù)原表面狀態(tài)的過(guò)程。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步,在工業(yè)清洗領(lǐng)域不斷有專門化的新洗凈技術(shù)出現(xiàn),精密洗凈服務(wù)隨之逐步發(fā)展起來(lái)。精密洗凈意味著按照非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行清洗,對(duì)剩余顆?;蚱渌廴疚锏娜萑潭确浅5停w粒尺寸小于0.3微米),通常在環(huán)境嚴(yán)格控制的潔凈室進(jìn)行清潔。在半導(dǎo)體、顯示面板、航空航天和醫(yī)療等高科技行業(yè)的許多重要應(yīng)用中,精密洗凈服務(wù)是新制造部件組裝前的先決條件,也是制程設(shè)備的日常保養(yǎng)和維護(hù)的先決條件。以芯片制造為例,如果在制造過(guò)程中有沾污現(xiàn)象,將影響芯片上器件的正常功能,因而提高生產(chǎn)設(shè)備部件的潔凈度是保障芯片生產(chǎn)良率的重要一環(huán)。在芯片刻蝕、化學(xué)氣相沉積、擴(kuò)散等制程,設(shè)備部件上會(huì)附著金屬雜質(zhì)、有機(jī)物、顆粒、氧化物等各種沾污雜質(zhì)層,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)有剝落現(xiàn)象;對(duì)于芯片制造企業(yè),沾污雜質(zhì)導(dǎo)致芯片電學(xué)失效,導(dǎo)致芯片報(bào)廢,進(jìn)而影響產(chǎn)品良率與質(zhì)量。通常影響精密洗凈服務(wù)價(jià)格的關(guān)鍵因素包括洗凈部件的市場(chǎng)價(jià)值、厚度、材質(zhì)、幾何形狀和該部件工藝研發(fā)成本,以及沾污雜質(zhì)的類型、潔凈度要求等。專業(yè)精密洗凈服務(wù)廠商根據(jù)制程、機(jī)臺(tái)設(shè)備品牌、部件材質(zhì)與鍍層要求等進(jìn)行分類并提供精密清洗與衍生處理服務(wù),以配合客戶提升產(chǎn)品良率及提高制造設(shè)備的稼動(dòng)率。1、半導(dǎo)體設(shè)備洗凈服務(wù)對(duì)象半導(dǎo)體專用設(shè)備泛指用于生產(chǎn)各類半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設(shè)備,屬于半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體專用設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)先導(dǎo)者,芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試等需在設(shè)備技術(shù)允許的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)和制造,設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步又反過(guò)來(lái)推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)難度最高、附加值最大、工藝最為復(fù)雜的集成電路為例,應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域的設(shè)備通常可分為前道工藝設(shè)備(晶圓制造)和后道工藝設(shè)備(封裝測(cè)試,暫時(shí)非洗凈服務(wù)對(duì)象)兩大類。其中,在前道晶圓制造中,共有七大工藝步驟,分別為氧化/擴(kuò)散(ThermalProcess)、光刻(Photo-lithography)、刻蝕(Etch)、離子注入(IonImplant)、薄膜生長(zhǎng)(DielectricandMetalDeposition)、清洗與拋光(Clean&CMP)、金屬化(Metalization),所對(duì)應(yīng)的專用設(shè)備主要包括氧化/擴(kuò)散設(shè)備、光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備、離子注入設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、機(jī)械拋光設(shè)備等。晶圓制造設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模占比超過(guò)集成電路設(shè)備整體市場(chǎng)規(guī)模的80%,其中,刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備、薄膜生長(zhǎng)設(shè)備是集成電路前道生產(chǎn)工藝中最重要的三類設(shè)備。2、顯示面板專用設(shè)備洗凈服務(wù)對(duì)象TFT顯示面板專用設(shè)備泛指基于TFT薄膜晶體管作為驅(qū)動(dòng)單元發(fā)展起來(lái)的用于生產(chǎn)各類顯示面板類產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設(shè)備,主流產(chǎn)品有LCD和OLED兩種類型,屬于集成電路行業(yè)顯示技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分。其中:LCD顯示技術(shù)是20世紀(jì)八十年代之后逐步發(fā)展興盛起來(lái)的采用液晶作為顯示單元的顯示面板技術(shù)。LCD顯示面板器的主體結(jié)構(gòu)包含透明基板、偏光片、濾光片、液晶層、TFT陣列等,經(jīng)過(guò)三十多年的高速發(fā)展,整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成熟穩(wěn)定,但面板制造、封裝測(cè)試工藝制程中的專用設(shè)備供應(yīng)仍以進(jìn)口為主。OLED顯示技術(shù)是21世紀(jì)之后逐步發(fā)展起來(lái)的一種新型的顯示技術(shù),其主體結(jié)構(gòu)包含透明基板(可柔性)、空穴/電子注入層、空穴/電子傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、TFT陣列等,經(jīng)過(guò)近十年的快速發(fā)展,與LCD相比,具有功耗低、視角寬、響應(yīng)速度快等更優(yōu)的顯示性能,為國(guó)際社會(huì)中顯示技術(shù)角逐的重點(diǎn)。以LCD和OLED為主流的顯示面板技術(shù),生產(chǎn)工序可以分為三大步驟:TFT陣列、cell成盒、后端組裝。其中,TFT陣列生產(chǎn)包含基板清洗、鍍膜、曝光、顯影、刻蝕剝離等工藝制程,cell成盒包含TFT清洗、CF基板加工(LCD)、拼合(LCD)、灌晶(LCD)、蒸鍍(OLED)、封裝(OLED)、檢測(cè)等工藝制程,后端組裝包含cell清洗、偏光片貼附、IC綁定、FPC/PCB、TP貼合等工藝制程。所對(duì)應(yīng)的專用設(shè)備主要包括蒸鍍?cè)O(shè)備(OLED)、光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備、離子注入設(shè)備等。沾污雜質(zhì)是指泛半導(dǎo)體產(chǎn)品制造過(guò)程中引入的任何危害芯片成品率及電學(xué)性能的物質(zhì)。據(jù)估計(jì),大部分的芯片電學(xué)失效都是由沾污帶來(lái)的缺陷引起的。一般精密洗凈的沾污雜質(zhì)分為以下幾類:1)顆粒。顆粒能引起電路開路或短路。從尺寸上來(lái)說(shuō),半導(dǎo)體制造中,顆粒必須小于最小器件特征尺寸的一半,大于這個(gè)尺寸的顆粒會(huì)引起致命缺陷。從數(shù)量上來(lái)說(shuō),硅片表面的顆粒密度代表了特定面積內(nèi)的顆粒數(shù),顆粒數(shù)越多,產(chǎn)生致命缺陷的可能性也越大。一道工序引入到硅片中超過(guò)某一關(guān)鍵尺寸的顆粒數(shù),術(shù)語(yǔ)表征為每步每片上的顆粒數(shù)(PWP),隨著先進(jìn)制程的進(jìn)步,PWP指標(biāo)要求越來(lái)越高。2)金屬雜質(zhì)。危害半導(dǎo)體工藝的典型金屬雜質(zhì)是堿金屬,如鈉、鉀、鋰等;重金屬也會(huì)導(dǎo)致金屬污染,如鐵、銅、鋁、鉻、鎢、鈦等。金屬雜質(zhì)可能來(lái)自化學(xué)溶液或者半導(dǎo)體制造中的各種工序,如離子注入等,也可能來(lái)自化學(xué)品與傳輸管道和容器的反應(yīng)。3)有機(jī)物。有機(jī)物主要指包含碳的物質(zhì),它們可能來(lái)自于細(xì)菌、潤(rùn)滑劑、蒸汽、清潔劑、溶劑和潮氣等。4)自然氧化層。自然氧化層一方面妨礙其他工藝步驟,如單晶薄膜的生長(zhǎng);另一方面增加接觸電阻,減少甚至阻止電流流過(guò)。顆粒環(huán)境,其他工藝工程中產(chǎn)生影響后續(xù)光刻、干法刻蝕工藝,造成器件短路自然氧化層環(huán)境影響后續(xù)氧化、沉積工藝,造成器件電性失效金屬污染環(huán)境,其他工藝工程中產(chǎn)生影響后續(xù)氧化工藝,造成器件電性失效有機(jī)物干法刻蝕副產(chǎn)物,環(huán)境影響后續(xù)沉積工藝,造成器件電性失效。精密清洗服務(wù)行業(yè)市場(chǎng)利潤(rùn)規(guī)模精密清洗服務(wù)業(yè)概述:工業(yè)清洗是指工業(yè)產(chǎn)品或零件的表面受到物理、化學(xué)或生物作用,形成污染物或涂層,并將這些污染物或涂層去除,恢復(fù)其原有表面狀態(tài)的過(guò)程。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步,工業(yè)清洗領(lǐng)域出現(xiàn)了專業(yè)化的新型清洗技術(shù),精密清洗服務(wù)也逐漸發(fā)展起來(lái)。精密清潔是指根據(jù)非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行清潔,對(duì)殘留顆?;蚱渌廴疚锏娜萑潭确浅5?,通常在環(huán)境受到嚴(yán)格控制的潔凈室中進(jìn)行。在許多高科技行業(yè)的重要應(yīng)用中,如半導(dǎo)體、顯示面板、航空空航天和醫(yī)療,精密清洗服務(wù)是新制造零件裝配前的先決條件,也是工藝設(shè)備日常維護(hù)的先決條件。以芯片制造為例,如果制造過(guò)程中有污染,就會(huì)影響芯片上器件的正常功能。因此,提高生產(chǎn)設(shè)備部件的清潔度是保證芯片生產(chǎn)良率的重要環(huán)節(jié)。在芯片蝕刻、化學(xué)氣相沉積、擴(kuò)散等過(guò)程中。各種污染雜質(zhì)層,例如金屬雜質(zhì)、有機(jī)物、顆粒、氧化物等。會(huì)附著在設(shè)備部件上,一段時(shí)間后會(huì)剝落;對(duì)于芯片制造企業(yè)來(lái)說(shuō),雜質(zhì)的污染導(dǎo)致芯片的電氣故障,導(dǎo)致芯片報(bào)廢,進(jìn)而影響產(chǎn)品的良率和質(zhì)量。通常,影響精密清洗服務(wù)價(jià)格的關(guān)鍵因素包括清洗零件的市場(chǎng)價(jià)值、厚度、材料、幾何形狀、零件的研發(fā)成本、污染雜質(zhì)的種類、清潔度要求等。專業(yè)的精密清洗服務(wù)商根據(jù)工藝、機(jī)器設(shè)備品牌、零部件材質(zhì)、涂層要求等分類提供精密清洗及衍生處理服務(wù)。,從而配合客戶提高產(chǎn)品良率和制造設(shè)備的生產(chǎn)率。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的周期性半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新技術(shù)從最初研發(fā)儲(chǔ)備到終端產(chǎn)品應(yīng)用并量產(chǎn)的周期大約在10年左右,驅(qū)動(dòng)信息市場(chǎng)的引擎(下游應(yīng)用市場(chǎng)主要產(chǎn)品)也大概10年左右產(chǎn)生一次新變化。中期維度上,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出由企業(yè)設(shè)備投資和產(chǎn)能擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)周期波動(dòng),稱為產(chǎn)能周期(也稱資本支出周期、朱格拉周期、設(shè)備投資周期等)。投資端觀測(cè):全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資本支出從1983年的43億美元增長(zhǎng)到2021年的1531億美元,年均復(fù)合增速約為10%。以同比增速的極大值點(diǎn)劃分,全球半導(dǎo)體資本開支周期平均約3~4年。銷售端觀察:產(chǎn)能周期在半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售端上也有所體現(xiàn),以全球半導(dǎo)體月度銷售額為例,1976年3月至今,半導(dǎo)體月銷售額同比增速(3個(gè)月移動(dòng)平均值)呈現(xiàn)出周期波動(dòng)特征,每個(gè)周期間隔大約在3-4年,平均數(shù)值為2.95年。短期維度上,由銷售端(市場(chǎng))短期供需驅(qū)動(dòng)庫(kù)存周期,也稱基欽周期,約3~6個(gè)季度。由于下游需求端向上傳導(dǎo)存在時(shí)滯,導(dǎo)致了庫(kù)存周期的產(chǎn)生。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)庫(kù)存周期可以分為4個(gè)階段:主動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存:在新一輪庫(kù)存周期的起點(diǎn),由于短期需求端指標(biāo)上升,企業(yè)提升產(chǎn)線稼動(dòng)率,主動(dòng)補(bǔ)充庫(kù)存水平,產(chǎn)成品存貨環(huán)比上升,行業(yè)處于短期繁榮階段。被動(dòng)補(bǔ)庫(kù)存:這一階段需求端指標(biāo)已經(jīng)見頂,但企業(yè)稼動(dòng)率無(wú)法立即下降,存貨水平仍然保持上升,導(dǎo)致利潤(rùn)率水平到達(dá)頂部后開始下降,行業(yè)開始進(jìn)入短期衰退階段。主動(dòng)去庫(kù)存:需求端指標(biāo)持續(xù)下降,企業(yè)稼動(dòng)率開始下降,但已經(jīng)出現(xiàn)庫(kù)存過(guò)剩,企業(yè)主動(dòng)降價(jià)去庫(kù)存,減少存貨壓力,行業(yè)處于蕭條階段。被動(dòng)去庫(kù)存:需求端指標(biāo)企跌回升,企業(yè)稼動(dòng)率降至低點(diǎn),庫(kù)存水平持續(xù)降低至低點(diǎn),庫(kù)存壓力得到緩解,隨著需求回溫,行業(yè)開始進(jìn)入下一輪庫(kù)存周期起點(diǎn)。常見的精密清潔方法化學(xué)溶劑清洗:化學(xué)溶劑清洗是指硝酸、氫氧化鉀、雙氧水、氨水等。根據(jù)技術(shù)要求配制成相應(yīng)濃度的溶液,然后將零件浸泡在清洗槽中,去除表面的金屬膜。噴涂:噴涂是指利用熱源熔化金屬或非金屬材料,以一定的速度噴涂在基體表面形成涂層的方法。如果在操作過(guò)程中需要,在零件表面噴鋁以增加表面粗糙度。電解清洗:將待清洗的設(shè)備掛在陰極或陽(yáng)極上,放入電解液中。施加直流電時(shí),金屬與電解質(zhì)溶液之間的界面張力因極化而降低,溶液滲透到工件表面的污垢下,在界面上起氧化或還原作用,產(chǎn)生大量氣泡。當(dāng)氣泡聚集形成氣流從污垢與金屬之間的縫隙溢出時(shí),起到攪動(dòng)、攪拌的作用,使污垢從工件表面脫落,從而達(dá)到清除污垢、清潔表面的目的。根據(jù)設(shè)備和裝置掛在陽(yáng)極和陰極上的位置不同,可分為陰極電解和陽(yáng)極電解。電解清洗用途廣泛??扇コ饘倩蚍墙饘俑街?,如氧化膜、舊涂膜、漆膜等。清洗效果好,清洗效率高,徹底性好。蒸汽清洗:蒸汽清洗可分為蒸汽清洗和溶劑蒸汽清洗。水蒸汽清洗是一種常見而簡(jiǎn)單的清洗工藝,主要是利用蒸汽的熱氣流蒸發(fā)到設(shè)備和裝置的表面,與設(shè)備和裝置的表面充分接觸。由于水蒸氣溫度高,有一定的壓力和沖擊力,所以有一定的清潔作用。溶劑清洗是一種用有機(jī)溶劑蒸發(fā)蒸汽進(jìn)行清洗的方法。由于溶劑的高溫和蒸發(fā)過(guò)程中形成的氣流,污漬被溶解并帶走。純水清洗和高壓水洗:純水清洗是指將零件浸泡在純水清洗槽中,去除產(chǎn)品中可能殘留的藥液成分;高壓水洗是指高壓水洗槍對(duì)零件表面進(jìn)行清掃,去除顆粒、熔灰、灰塵等。對(duì)零件表面有一定的附著力。超聲波清洗:超聲波清洗是指在浸泡在工件中的液體中發(fā)射超聲波,使液體產(chǎn)生超聲波振蕩。液體內(nèi)部的壓力在某一瞬間突然增大或減小,這樣不斷重復(fù)。當(dāng)壓力突然降低時(shí),溶液中會(huì)產(chǎn)生許多小空孔,溶解在溶液中的氣體被吸入空孔中形成氣泡。小氣泡形成后,被突然增大的壓力擊碎,產(chǎn)生沖擊波,能在界面處剝離金屬表面的污垢和水垢,與工件表面分離,從而達(dá)到比一般去污方法更快的清洗效果。超聲波清洗可以與化學(xué)去污、電化學(xué)去污、去除金屬涂層的酸清洗等相結(jié)合。,以提高去污效果和清潔質(zhì)量。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展特征19世紀(jì)60年代后期開始的第二次工業(yè)革命,使人類進(jìn)入了電氣時(shí)代。電氣時(shí)代以電子設(shè)備為載體,電路則是電子設(shè)備的核心。2022年12月29,臺(tái)積電3nm正式量產(chǎn)。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在美國(guó)起源后,伴隨地緣、地區(qū)產(chǎn)業(yè)政策、制造模式變革等多種因素,經(jīng)歷了三次制造重心的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。第一次:1976年3月,日本政府以富士通、日立、三菱、NEC和東芝五家公司為核心,聯(lián)合日本工業(yè)技術(shù)研究員、電子綜合研究所和計(jì)算機(jī)綜合研究所共同實(shí)施超大規(guī)模集成電路研究計(jì)劃(VLSI),該計(jì)劃取得了巨大成功,日本超越美國(guó)、一躍成為世界第一的DRAM大國(guó)。第二次:1983年,韓國(guó)政府對(duì)外發(fā)布進(jìn)軍LSI領(lǐng)域(DRAM)的計(jì)劃,通過(guò)四年時(shí)間掌握了256KDRAM技術(shù),并通過(guò)向日本大量進(jìn)口高性能制造設(shè)備,快速壯大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。第三次:2001年后中國(guó)正式加入世貿(mào)組織,逐漸深度參與到全球電子制造產(chǎn)業(yè)鏈中。第四次:從人口紅利過(guò)度到工程師紅利(人口結(jié)構(gòu)上,勞動(dòng)力素質(zhì)提升;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上,技術(shù)要素比重增大),制造業(yè)低端產(chǎn)能或?qū)⒊掷m(xù)外遷。2021年全球47個(gè)主要經(jīng)濟(jì)體數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模為38.1萬(wàn)億美元,占全球GDP比重為45%,較2020年提升1個(gè)百分點(diǎn)。2021年全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)在第一產(chǎn)業(yè)滲透率為8.6%,在第二產(chǎn)業(yè)滲透率為24.3%,在第三產(chǎn)業(yè)滲透率為46.3%。增速:2021年全球47個(gè)經(jīng)濟(jì)體數(shù)字經(jīng)濟(jì)同比名義增長(zhǎng)15.6%,高于同期GDP名義增速2.5個(gè)百分點(diǎn)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)包括數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字化治理三大部分:2021年全球數(shù)字產(chǎn)業(yè)化規(guī)模占數(shù)字經(jīng)濟(jì)比重為15%,占GDP比重為6.8%,2021年全球產(chǎn)業(yè)數(shù)字化規(guī)模占數(shù)字經(jīng)濟(jì)比重為85%,占GDP比重約為38.2%。美國(guó)信息科技產(chǎn)業(yè)增加值在GDP中占比接近中國(guó)2倍。美國(guó)經(jīng)濟(jì)分析局將信息通信技術(shù)生產(chǎn)行業(yè)在傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)劃分框架外單列,2021年增加值占其GDP比重約為7.6%。中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局將信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)列示在第三產(chǎn)業(yè)下面,2021年占GDP比重約為3.9%。2021年科技行業(yè)在GDP的百分比,美國(guó)約為中國(guó)的1.95倍。中美兩國(guó)信息科技產(chǎn)業(yè)占GDP比重整體上均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。1987年美國(guó)信息科技產(chǎn)業(yè)占GDP比重約為3.4%,在科網(wǎng)泡沫前4年,迅速?gòu)?996年的3.9%提升至2000年的6.2%,此后略有下降,至2010年才回升至6.2%,此后緩慢提升至2021年的7.6%。中國(guó)信息科技產(chǎn)業(yè)起步較晚,信息科技產(chǎn)業(yè)占GDP比重?cái)?shù)據(jù)最早可追溯至2004年的2.6%,2022年約為4.0%。根據(jù)Wind二級(jí)行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn),分別測(cè)算中國(guó)和美國(guó)2021年半導(dǎo)體和其他二級(jí)行業(yè)的收入與凈利潤(rùn)在總量中的比重。2021年,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)收入占比約為1.9%,凈利潤(rùn)占比約為3.9%;中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)收入占比約為1.2%,凈利潤(rùn)整體虧損約7億元。將半導(dǎo)體與半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備,以及電信服務(wù)、技術(shù)硬件與設(shè)備、媒體和軟件與服務(wù)等泛TMT行業(yè)作為信息科技產(chǎn)業(yè):美國(guó)上市公司中,2021年信息科技產(chǎn)業(yè)收入占比19.1%,凈利潤(rùn)占比約為26.9%,凈利率約為16.1%;中國(guó)上市公司中,2021年信息科技產(chǎn)業(yè)收入占比約為11.0%,凈利潤(rùn)占比約為3.3%,凈利率約為1.1%。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈概況設(shè)計(jì),設(shè)備屬于技術(shù)(研發(fā))密集型,需要參與廠商不斷投入研發(fā)支出用于開發(fā)新技術(shù),推出新產(chǎn)品,從而保持自身競(jìng)爭(zhēng)力。材料和晶圓制造屬于資本(CapEx)密集型,通過(guò)成長(zhǎng)性的資本開支將企業(yè)產(chǎn)能提升一個(gè)臺(tái)階,進(jìn)而帶動(dòng)未來(lái)收入和利潤(rùn)的增長(zhǎng),對(duì)于晶圓材料和晶圓制造企業(yè)至關(guān)重要;對(duì)于以臺(tái)積電為首的晶圓代工龍頭,維持成長(zhǎng)性資本開支的能力,本身也是企業(yè)的護(hù)城河之一。封測(cè)屬于資本+勞動(dòng)力密集型,封測(cè)環(huán)節(jié)通常技術(shù)含量較低,而對(duì)勞動(dòng)力需求較高,經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展,逐漸形成了以中國(guó)大陸的長(zhǎng)電科技、通富微電和華天科技等OSAT廠商主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)格局。價(jià)值量:設(shè)計(jì)占60%,其中邏輯IC占30%、存儲(chǔ)IC占9%、DAO占17%;設(shè)備占12%;材料占5%;晶圓制造占19%,封裝與測(cè)試占6%。區(qū)域分布:歐美在設(shè)計(jì)、設(shè)備絕對(duì)主導(dǎo);美國(guó)在EDA&IP核一家獨(dú)大;韓國(guó)主導(dǎo)存儲(chǔ)IC設(shè)計(jì);日本在DAO、設(shè)備優(yōu)勢(shì)顯著;中國(guó)在封測(cè)代工環(huán)節(jié)占比最高。全球IC產(chǎn)業(yè)鏈分工實(shí)例(以某款智能手機(jī)AP為例):歐洲和美國(guó)主要負(fù)責(zé)提供EDA工具、IP授權(quán)和芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié);OEM廠商通過(guò)選型確定供應(yīng)商和型號(hào),芯片供應(yīng)商將圖紙交付給位于中國(guó)臺(tái)灣的代工廠量產(chǎn);晶圓廠產(chǎn)線設(shè)備主要由美國(guó)、日本和歐洲的供應(yīng)商提供;晶圓片則先由一家美國(guó)公司提煉出冶金硅,然后交由日本多晶硅制造商加工廠電子級(jí)多晶硅,再由韓國(guó)廠商將單晶硅錠切割成硅片,最終送到中國(guó)臺(tái)灣晶圓廠的產(chǎn)線上;中國(guó)臺(tái)灣晶圓廠加工好的芯片送往馬來(lái)西亞完成封裝,最后在中國(guó)大陸的工廠被組裝到智能手機(jī)中,然后智能手機(jī)OEM廠商將產(chǎn)品銷往全球。顯示面板專用設(shè)備清洗服務(wù)對(duì)象TFT顯示面板專用設(shè)備一般指基于TFT薄膜晶體管為驅(qū)動(dòng)單元開發(fā)的,用于生產(chǎn)各類顯示面板產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備。主流產(chǎn)品為L(zhǎng)CD和有機(jī)發(fā)光二極管,是集成電路行業(yè)顯示技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分。其中,LCD顯示技術(shù)是80年代以后逐漸發(fā)展并繁榮起來(lái)的一種顯示面板技術(shù),使用液晶作為顯示單元。液晶面板的主要結(jié)構(gòu)包括透明基板、偏光片、濾光片、液晶層、TFT陣列等。經(jīng)過(guò)30多年的快速發(fā)展,整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)趨于成熟和穩(wěn)定,但面板制造、封裝和測(cè)試過(guò)程中的專用設(shè)備供應(yīng)仍以進(jìn)口為主。有機(jī)發(fā)光二極管顯示技術(shù)是21世紀(jì)后逐漸發(fā)展起來(lái)的一種新型顯示技術(shù)。其主要結(jié)構(gòu)包括透明襯底、空空穴/電子注入層、空空穴/電子傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、TFT陣列等。經(jīng)過(guò)近十年的快速發(fā)展,與LCD相比,它具有功耗低、視角廣、響應(yīng)速度快等更好的顯示性能。以LCD和有機(jī)發(fā)光二極管為主流顯示面板技術(shù),生產(chǎn)工藝可分為TFT陣列、電池盒成型、后端組裝三個(gè)步驟。其中,TFT陣列生產(chǎn)包括基板清洗、鍍膜、曝光、顯影、蝕刻和剝離等。電池盒化成包括TFT清洗、CF基板加工、組裝、充晶、蒸發(fā)、封裝和測(cè)試,后端組裝包括電池清洗、偏光片貼合、IC鍵合、FPC/PCB、TP鍵合等。相應(yīng)的專用設(shè)備主要包括蒸發(fā)設(shè)備、光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備、離子注入設(shè)備等。上述TFT面板制造過(guò)程中的鍍膜、曝光、顯影、蝕刻、CF基板處理、蒸鍍等設(shè)備為公司的清潔服務(wù)對(duì)象。污染引入:污染雜質(zhì)是指在泛半導(dǎo)體產(chǎn)品制造過(guò)程中引入的任何危害芯片良率和電性能的物質(zhì)。據(jù)估計(jì),大多數(shù)芯片電氣故障是由污染引起的缺陷引起的。通常,精密清洗的污染雜質(zhì)分為以下幾類:1)粒子。顆粒會(huì)導(dǎo)致開路或短路。從尺寸上來(lái)說(shuō),在半導(dǎo)體制造中,顆粒必須小于最小器件特征尺寸的一半,大于這個(gè)尺寸的顆粒會(huì)造成致命缺陷。從數(shù)量上來(lái)說(shuō),硅片表面的顆粒密度代表了特定面積內(nèi)顆粒的數(shù)量。顆粒越多,致命缺陷的可能性越大。在一個(gè)過(guò)程中引入到硅晶片中的超過(guò)某一臨界尺寸的顆粒數(shù)量由每個(gè)步驟中每個(gè)晶片的顆粒數(shù)量來(lái)表征。隨著先進(jìn)工藝的進(jìn)步,對(duì)PWP指標(biāo)的要求越來(lái)越高。2)金屬雜質(zhì)。對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)有害的典型金屬雜質(zhì)是堿金屬,例如鈉、鉀和鋰。重金屬也會(huì)造成金屬污染,如鐵、銅、鋁、鉻、鎢、鈦等。金屬雜質(zhì)可能來(lái)自化學(xué)溶液或半導(dǎo)體制造中的各種工藝,如離子注入,或化學(xué)物質(zhì)與傳輸管道和容器的反應(yīng)。3)有機(jī)物。有機(jī)物主要是指含碳的物質(zhì),可能來(lái)自細(xì)菌、潤(rùn)滑劑、蒸汽、洗滌劑、溶劑和水分。4)自然氧化層。一方面,自然氧化層阻礙了其他工藝步驟,例如單晶膜的生長(zhǎng);另一方面,增加接觸電阻,降低甚至阻止電流流動(dòng)。主要清洗方式:根據(jù)清洗方式的不同,精密清洗可分為物理清洗和化學(xué)清洗。物理清洗是指利用力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)原理,依靠機(jī)械摩擦、超聲波、負(fù)壓、高壓沖擊、紫外線、蒸汽等外部能量的作用,清除物體表面污垢的方法?;瘜W(xué)清洗是指利用化學(xué)溶劑,依靠化學(xué)反應(yīng)的作用,去除物體表面污垢的方法。在實(shí)際應(yīng)用中,通常將兩種方法結(jié)合使用,以獲得更好的清洗效果。中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀特征中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在GDP比重不斷提升。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2002年中國(guó)集成電路銷售額在GDP占比約為0.22%,2021年時(shí)已經(jīng)提升至0.91%,按照2021年集成電路銷售額占半導(dǎo)體市場(chǎng)87%計(jì)算,2021年中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售額占GDP的比重超過(guò)1%,約為1.05%。作為對(duì)比,美國(guó)2021年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增加值對(duì)國(guó)內(nèi)GDP的貢獻(xiàn)約為2769億美元,其中:直接貢獻(xiàn)約961億美元,間接貢獻(xiàn)約856億美元,其他相關(guān)貢獻(xiàn)約953億美元。2021年美國(guó)GDP現(xiàn)價(jià)約為23.32萬(wàn)億美元,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)占比約為1.19%。根據(jù)SIA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021年中國(guó)大陸市場(chǎng)半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售額約為1877億美元,同比增長(zhǎng)24.5%,與全球市場(chǎng)增速保持一致;2022年中國(guó)大陸半導(dǎo)體市場(chǎng)略微下降1.1%,約為1857億美元。市場(chǎng)份額上,2016年中國(guó)大陸市場(chǎng)占全球約31.5%,然后逐年提升至2019年的34.8%,近兩年略有下降,但整體較為穩(wěn)定,2022年中國(guó)大陸銷售占全球比重約為31.8%。集成電路(IC)產(chǎn)品在半導(dǎo)體市場(chǎng)占據(jù)主要份額。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2004年中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模約為545億元人民幣,2010年成長(zhǎng)為1440億元規(guī)模,2021年則同。比增長(zhǎng)21.3%至10458億元(約合1641億美元,占中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)約87%),首次突破萬(wàn)億規(guī)模。近10年中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合增速約為18.4%,高于全球IC市場(chǎng)6.5%的增速水平。集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中,設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)銷售額占比最高。2021年中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)環(huán)節(jié)分別占43%、30%和26%。從三大環(huán)節(jié)銷售額占比變化來(lái)看,IC設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)銷售額占比自2004年以來(lái)不斷提升,制造環(huán)節(jié)銷售份額在2011年前后時(shí)間出現(xiàn)局部下降,此后回升至30%,份額占比趨于穩(wěn)定,而產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值較低的封測(cè)環(huán)節(jié),則呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢(shì)。2020年,新冠病毒全球大流行加速了在線辦公滲透率提升,電腦、平板、手機(jī)等各類電子設(shè)備銷量大幅提升,旺盛需求推動(dòng)多數(shù)晶圓廠產(chǎn)能利用率超過(guò)85%(正常水平約為80%左右),部分代工廠接近或超過(guò)100%。2021年,企業(yè)紛紛擴(kuò)大資本開支、提升產(chǎn)能,全球資本開支增速達(dá)到近幾年極大值。2022年后,地緣、通貨膨脹等因素致使全球經(jīng)濟(jì)放緩,H1資本開支仍在增加,但產(chǎn)能緊張局面已得到緩解,且晶圓廠的產(chǎn)能利用率21Q4已出現(xiàn)下滑,制造商開始削減未來(lái)資本支出預(yù)算。另一方面,存儲(chǔ)器市場(chǎng)的疲軟和美國(guó)對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體生產(chǎn)商的限制(限制購(gòu)買美國(guó)公司設(shè)備)也將對(duì)23年全球資本開支造成一定負(fù)面影響。ICInsights于11月22日下修預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)22年全球資本支出約為1817億美元,同比增速約18.7%,而23年預(yù)計(jì)全球半導(dǎo)體資本支出將下滑約19.3%至1466億美元。半導(dǎo)體設(shè)備清洗服務(wù)對(duì)象專用半導(dǎo)體設(shè)備一般指生產(chǎn)各種半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設(shè)備,屬于半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的配套環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體專用設(shè)備是半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)龍頭,芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試等都需要在設(shè)備技術(shù)允許的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)制造。設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步反過(guò)來(lái)促進(jìn)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)難度最高、附加值最大、工藝最復(fù)雜的集成電路為例,集成電路領(lǐng)域使用的設(shè)備通常可以分為前工藝設(shè)備和后工藝設(shè)備兩大類。其中,在之前的晶圓制造中,有七大工藝步驟,即氧化/擴(kuò)散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長(zhǎng)、清洗拋光、金屬化。相應(yīng)的專用設(shè)備主要包括氧化/擴(kuò)散設(shè)備、光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備、離子注入設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、機(jī)械拋光設(shè)備等。晶圓制造設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模占集成電路設(shè)備總市場(chǎng)規(guī)模的80%以上。其中,刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備和薄膜生長(zhǎng)設(shè)備是集成電路前期生產(chǎn)過(guò)程中最重要的三類設(shè)備。上述集成電路制造過(guò)程中的氧化/擴(kuò)散、光刻、刻
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