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【半导体/IC】清洗设备国产化加速 至纯科技拿下中芯国际订单

来源:全球半导体观察    原作者:张明花    

整个半导体产业设备市场中,80%份额为晶圆处理设备,在此环节中,清洗步骤约占整体步骤的33%,清洗设备对生产线的良率和经济效益均起着至关重要的的影响。

作为国产半导体清洗设备“三剑客”之一,至纯科技受到了投资机构的关注,日前迎来了浙商证券、海富通基金、申万宏源、光大证券等一众投资机构调研,谈及其半导体清洗设备领域布局。

对标国际巨头 5年目标200台

至纯科技成立于2000年,致力于为高端先进制造业企业提供高纯工艺系统的解决方案,2018年上半年其半导体行业收入占比为69.4%,客户包括上海华力、中芯国际、长江存储、合肥长鑫、士兰微等企业。

相较于盛美半导体和北方华创,至纯科技涉足半导体清洗设备领域的时间不算长,据悉其于2015年开始启动湿法工艺装备研发,2017年底成立独立的半导体湿法事业部。

据至纯科技在调研活动中透露,其湿法事业部目前共有员工近40人,未来团队规模有望达到300~400人。其中,槽式清洗设备主要引进日本团队近20人,团队人员均有国际大厂相关经验;单片式清洗设备则与海力士专属供应商——韩国公司MUJIN合作,双方均贡献技术、共享IP。

至纯科技表示,目前槽式清洗设备是在日本制造,将来会放在启东新厂。据悉,至纯科技启东新厂占地100亩、规划两期,产能贡献主要在系统集成和湿法制造,乐观估计10月份部分交付使用,明年下半年产能有望开始释放,但达产仍需过程。

启东基地产能释放后,至纯科技预计高纯系统集成方面的产能将是目前的4~5倍,清洗设备一期设计产能则为年产48台。根据至纯科技2017年年报提出的目标,未来5年内实现清洗设备累计销售200台。

值得一提的是,目前至纯科技湿法槽式清洗设备已获得6台的量产订单,客户是中芯国际和万国半导体,9月下旬交付两台,乐观估计今年第四季度或明年第一季度确认收入。根据自身产能及产业链调研情况,至纯科技认为其2019年清洗设备新增订单规模将在20台水平。

至纯科技表示,公司在半导体清洗设备领域的目标很明确——就是做进口替代,对标的是国际半导体设备巨头Lam Research和DNS,计划从零配件到整机,从高端产品到全产品覆盖,逐步实现国产化。

国产清洗设备与国际的差距

数据显示,2017年全球半导体清洗设备市场规模为27亿美元,随着工艺节点的升级以及良率要求提高,清洗设备用量需求将持续增加,预计2020年将达到35-40亿美元,其中中国市场有望突破600亿元人民币。

据悉,清洗设备在晶圆制造设备中的采购费用占比约为5%。至纯科技指出,从清洗设备的配备量来看,以4万片产能的产线为例,一般情况下,8寸线匹配50台设备,12寸线国内匹配70台设备左右,包括槽式和单片,国外有的厂商能够达到120台清洗设备水平。

价格方面,市面上最便宜的单片清洗设备是两个腔体的50-60万美元,6-8个腔体的单片式清洗设备的价值大概300-400万美元,槽式价格100-200万美元市场价格,一个Fad厂在清洗设备上采购费用需要约2亿美元。

纵观全球清洗设备市场,日系企业占据主导地位,DNS、Tokyo Electron分别占据约60%、30%市场份额,剩下的则由美国Lam Research、韩国SEMES等企业瓜分,中国企业与国际水平仍有较大差距。

至纯科技表示,目前国外单片式清洗设备已发展到12个、16个腔体了,腔体越多、对应的附属设备的介质供应也越多,可需要满足智能化、软件控制、压力均等和清洗后的存放等需求。而国产清洗设备,以种类众多的湿法清洗设备为例,从种类和功能上国产设备目前实现只有其中的10%。

国内的清洗设备企业除了至纯科技外,主要厂商还有盛美半导体和北方华创,这“三剑客”正在通过各自的方式发展壮大。

盛美半导体成立于1998年,一直主攻单片式清洗设备,拥有独创的兆声波清洗(SAPS)技术、通电气泡震荡兆声波清洗(TEBO)技术,是国内唯一进入14nm产线验证的清洗设备厂商,在技术上已具备与国际企业竞争的实力。

在产品上,盛美半导体集中在基于SAPS和TEBO技术的单片清洗设备,近三年营收占比均超过70%;客户方面,盛美半导体与海力士有着长期合作关系,并已进入长江存储、中芯国际、华力微电子、长电科技等企业生产线。

尽管盛美半导体在国内清洗设备产业处于领先地位,但与国际巨头相比,其在规模、产品系列数、利润和研发投入绝对值上尚不在一个量级。

另观北方华创,与盛美半导体长期通过自主创新主攻单片清洗设备不同,北方华创作为国内拥有最丰富产品线的半导体设备企业,其清洗设备产品覆盖了单片和槽式。

2017年8月,北方华创以1500万美元收购了美国半导体清洗设备企业Akrion,该交易已于今年1月宣布正式完成交割。Akrion在清洗设备方面拥有多年的技术积累和客户基础,进一步丰富了北方华创的产品线。

截至目前,北方华创在清洗设备领域,已经形成涵盖应用于集成电路、先辈封装、功率器件、微机电系统和半导体照明等半导体领域的8-12英寸批式和单片清洗机产品。

盛美半导体走自主创新之路,北方华创结合创新与吸收、收购,至纯科技则基于自身优势与国际厂商合作,三者均已取得一定成绩,但总体而言,国内清洗设备国产化仍有很长的路要走。

不过,随着半导体产业明显向中国转移,国产清洗设备企业将迎来良好的机遇。至纯科技在调研中提及,其与下游客户的沟通结果来看,2018-2019是建厂高峰期,2019-2021是设备的高峰期,整体行业正进入清洁设备采购期。

如此一来,国产清洗设备企业有望在这波晶圆建厂浪潮中异军突起。

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