半導(dǎo)體設(shè)備精密洗凈服務(wù)行業(yè)投資價值分析及發(fā)展前景預(yù)測

半導(dǎo)體設(shè)備精密洗凈服務(wù)行業(yè)投資價值分析及發(fā)展前景預(yù)測

半導(dǎo)體設(shè)備清洗服務(wù)對象專用半導(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、晶圓制造、封裝測試等都需要在設(shè)備技術(shù)允許的范圍內(nèi)設(shè)計制造。設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步反過來促進(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?？梢苑譃榍肮に囋O(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、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)備的市場規(guī)模占集成電路設(shè)備總市場規(guī)模的80%以上。其中，刻蝕設(shè)備、光刻設(shè)備和薄膜生長設(shè)備是集成電路前期生產(chǎn)過程中最重要的三類設(shè)備。上述集成電路制造過程中的氧化/擴(kuò)散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、機(jī)械拋光等設(shè)備都是本公司的清洗服務(wù)對象，覆蓋集成電路幾乎2/3工序的生產(chǎn)設(shè)備定期維護(hù)。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)動信息市場的引擎（下游應(yīng)用市場主要產(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)動周期波動，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：全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資本支出從1983年的43億美元增長到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個月移動平均值）呈現(xiàn)出周期波動特征，每個周期間隔大約在3-4年，平均數(shù)值為2．95年。短期維度上，由銷售端（市場）短期供需驅(qū)動庫存周期，也稱基欽周期，約3~6個季度。由于下游需求端向上傳導(dǎo)存在時滯，導(dǎo)致了庫存周期的產(chǎn)生。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)庫存周期可以分為4個階段：主動補(bǔ)庫存：在新一輪庫存周期的起點(diǎn)，由于短期需求端指標(biāo)上升，企業(yè)提升產(chǎn)線稼動率，主動補(bǔ)充庫存水平，產(chǎn)成品存貨環(huán)比上升，行業(yè)處于短期繁榮階段。被動補(bǔ)庫存：這一階段需求端指標(biāo)已經(jīng)見頂，但企業(yè)稼動率無法立即下降，存貨水平仍然保持上升，導(dǎo)致利潤率水平到達(dá)頂部后開始下降，行業(yè)開始進(jìn)入短期衰退階段。主動去庫存：需求端指標(biāo)持續(xù)下降，企業(yè)稼動率開始下降，但已經(jīng)出現(xiàn)庫存過剩，企業(yè)主動降價去庫存，減少存貨壓力，行業(yè)處于蕭條階段。被動去庫存：需求端指標(biāo)企跌回升，企業(yè)稼動率降至低點(diǎn)，庫存水平持續(xù)降低至低點(diǎn)，庫存壓力得到緩解，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)備掛在陰極或陽極上，放入電解液中。施加直流電時，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，起到攪動、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)備和裝置掛在陽極和陰極上的位置不同，可分為陰極電解和陽極電解。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零件表面進(jìn)行清掃，去除顆粒、熔灰、灰塵等。對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，溶液中會產(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。顯示面板專用設(shè)備清洗服務(wù)對象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LCD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30多年的快速發(fā)展，整個生產(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、封裝和測試過程中的專用設(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)對象。污染引入:污染雜質(zhì)是指在泛半導(dǎo)體產(chǎn)品制造過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，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。顆粒會導(dǎo)致開路或短路。從尺寸上來說，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，大于這個尺寸的顆粒會造成致命缺陷。從數(shù)量上來說，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。在一個過程中引入到硅晶片中的超過某一臨界尺寸的顆粒數(shù)量由每個步驟中每個晶片的顆粒數(shù)量來表征。隨著先進(jìn)工藝的進(jìn)步，對PWP指標(biāo)的要求越來越高。2）金屬雜質(zhì)。對半導(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。重金屬也會造成金屬污染，如鐵、銅、鋁、鉻、鎢、鈦等。金屬雜質(zhì)可能來自化學(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)，可能來自細(xì)菌、潤滑劑、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；另一方面，增加接觸電阻，降低甚至阻止電流流動。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。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場現(xiàn)狀亞太地區(qū)在全球半導(dǎo)體銷售額中超過60%。1999年美洲、歐洲、日本、亞太地區(qū)分別為32%、21%、22%和25%，以美國為代表的美洲地區(qū)為主要市場。此后，亞太地區(qū)市場半導(dǎo)體銷售額快速提升，1999至2021年CAGR達(dá)10．6%，超過美洲市場的4．4%約6．2pct，其市場份額不斷提升，逐漸超過其他地區(qū)總和，至2021年亞太地區(qū)市場份額達(dá)到62%。中國大陸2021年市場份額35%，是全球第一大半導(dǎo)體產(chǎn)品消費(fèi)地區(qū)。2021年中國大陸市場以1877億美元銷售額成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)品最大消費(fèi)地區(qū)，市場份額35%。1983年美國廠商在全球半導(dǎo)體銷售市場占據(jù)超過50%的供給份額。但是在此后幾年間，日本半導(dǎo)體企業(yè)的在激烈競爭中逐漸崛起，向美國傾銷大量半導(dǎo)體產(chǎn)品，疊加1985年至1986年的行業(yè)衰退，美國半導(dǎo)體企業(yè)全球供給份額在約1988年左右下降至低點(diǎn)，總共下降約19個百分點(diǎn)，日本實(shí)現(xiàn)反超，占據(jù)了全球半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。1988年后，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始反彈，且日本半導(dǎo)體行業(yè)受到《日美半導(dǎo)體協(xié)定》影響，市場份額逐漸下滑。至1997年，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以超過50%的供應(yīng)份額重新回歸全球領(lǐng)導(dǎo)地位，且一直保持至今。集成電路占半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售額的比重維持在80%以上。2021年，集成電路產(chǎn)品銷售額約4630億美元，占半導(dǎo)體83%市場份額；分立器件銷售額約303億美元，占6%；光電子器件銷售額約434億美元，占8%；傳感器產(chǎn)品銷售額約191億美元，占3%。集成電路產(chǎn)品份額始終維持在80%以上，是半導(dǎo)體產(chǎn)品的最主要類型。集成電路產(chǎn)品中，邏輯IC和存儲IC比重最高，MCU份額呈下降趨勢。集成電路產(chǎn)品中，2021年：模擬電路銷售額741億美元，占半導(dǎo)體銷售額的13．3%；微處理器銷售額802億美元，占15．1%；邏輯電路銷售額1548億美元，占30．8%；存儲電路銷售額1538億美元，占27．7%；以MCU為代表的微處理器產(chǎn)品份額在1999年至今呈現(xiàn)下降趨勢，從34．6%下降至2021年的14．4%；以CPU、GPU等通用芯片為代表的邏輯電路產(chǎn)品份額從1999年的15．5%上升至2021年的27．9%，呈現(xiàn)上升趨勢。原因主要是，用于工業(yè)、通訊等領(lǐng)域嵌入式系統(tǒng)的MCU在過去二十年中增速不高，而個人電腦的普及和智能手機(jī)出現(xiàn)極大拉動了通用邏輯芯片的需求。半導(dǎo)體行業(yè)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢半導(dǎo)體被稱為制造業(yè)皇冠上的明珠，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)水平和發(fā)展規(guī)模已成為衡量一個國家產(chǎn)業(yè)競爭力和綜合國力的重要標(biāo)志之一。半導(dǎo)體芯片被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)的糧食，在經(jīng)過了超過半個世紀(jì)的發(fā)展之后，半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)深入人類生活的各個方面，小到手機(jī)家電、大到火箭衛(wèi)星都離不開半導(dǎo)體芯片，半導(dǎo)體芯片被廣泛應(yīng)用于計算機(jī)、消費(fèi)類電子、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)，是絕大多數(shù)電子設(shè)備的核心組成部分。根據(jù)國際國幣基金組織測算，每1美元半導(dǎo)體芯片的產(chǎn)值可帶動相關(guān)電子信息產(chǎn)業(yè)10美元產(chǎn)值，并帶來100美元的GDP，這種100倍價值鏈的放大效應(yīng)奠定了芯片行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。顯示器在信息交流中扮演著人機(jī)界面角色，是信息鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。顯示面板的下游終端應(yīng)用市場非常廣闊，包括智能手機(jī)、智能穿戴、平板/筆記本電腦等消費(fèi)類終端電子產(chǎn)品以及車載、工控、醫(yī)療等專業(yè)顯示領(lǐng)域產(chǎn)品或設(shè)備。顯示面板產(chǎn)業(yè)作為先進(jìn)制造業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到巨大的帶動作用。在電子信息領(lǐng)域，半導(dǎo)體和顯示面板行業(yè)是前兩大應(yīng)用領(lǐng)域，而顯示面板行業(yè)目前主流的TFT-LCD和新一代顯示技術(shù)AMOLED，以及包括柔性顯示等新型顯示技術(shù)，它們的基礎(chǔ)技術(shù)也都是半導(dǎo)體技術(shù)。泛半導(dǎo)體設(shè)備洗凈服務(wù)產(chǎn)業(yè)是泛半導(dǎo)體（包括半導(dǎo)體和顯示面板等）產(chǎn)業(yè)的延伸環(huán)節(jié)，有助于保障泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的安全、穩(wěn)定生產(chǎn)，洗凈技術(shù)隨著泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐步提高，通常是一代器件、一代設(shè)備、一代洗凈工藝。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長性1976年以來，全球半導(dǎo)體市場銷售金額從最初的約29億美元成長為2022年的5832億美元，增長了約202倍，年均復(fù)合增速達(dá)到12．2%，遠(yuǎn)高于全球GDP同時期約3．1%的年均增速水平。截至2022年底，費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)涵蓋包括臺積電、英偉達(dá)、阿斯麥在內(nèi)的設(shè)計、設(shè)備和代工制造等環(huán)節(jié)共30家頭部企業(yè)：2005至2017年間的29家企業(yè)的合計收入在全球半導(dǎo)體銷售額的比重從49%提升至67%。2021年GF上市后，指數(shù)成分拓展至30只股票，30家企業(yè)合計收入占全球半導(dǎo)體銷售額的比重也提升至78．4%。1980年至今全球GDP增速和IC市場增速的相關(guān)性呈現(xiàn)上升趨勢。1980至2010年間，全球GDP和IC市場增速相關(guān)系數(shù)最低時為-0．1（基本不相關(guān)），最高為0．63（弱相關(guān)），但在2010至2019年間，相關(guān)系數(shù)提升到了0．85，如果排除2017-2018年間存儲器市場的表現(xiàn)，該階段相關(guān)系數(shù)提升至0．96，表現(xiàn)出明顯的強(qiáng)相關(guān)。ICInsights預(yù)計2019至2024年二者相關(guān)系數(shù)將達(dá)到0．90。原因：并購事件增加導(dǎo)致IC制造商減少，供應(yīng)端基本面發(fā)生變化，行業(yè)競爭格局更加成熟。半導(dǎo)體→電子設(shè)備→數(shù)字經(jīng)濟(jì)→宏觀經(jīng)濟(jì)，半導(dǎo)體價值量占比提升，下游應(yīng)用更加分散，與宏觀聯(lián)系更加緊密。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈概況設(shè)計，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