国内泛半导体设备洗净服务行业:产业概况与发展趋势
1、国内泛半导体设备清洗服务行业概况1.1 国内泛半导体产业发展趋势
众所周知,泛半导体产业是一个高科技领域,具有生命周期长、天花板高、产业链带动能力强等诸多特点。深受地方政府招商引资欢迎。目前正处于5G产业爆发期,面板和芯片的需求持续增长。
尤其是半导体行业,受国际形势影响,建立本土化供应链刻不容缓。国家还设立了大型集成电路产业基金和科创板,为相关产业提供有力支持。未来国产化率将大大提高。
随着泛半导体产业的快速发展,也催生了一大批服务配套产业的诞生和繁荣。其中,设备零部件清洗服务行业,已有30多年的历史,在国内市场已有20多年的历史。
1.2 清洁行业基本情况
近年来,泛半导体设备零部件清洗行业发展迅速,市场主体不断增多,市场规模快速增长。
清洁服务是新设备零部件组装前不可或缺的关键环节。也是使用中设备日常维护和保养的重要措施和必要环节。半导体设备零部件对清洗及延伸服务厂商在资金、技术、人才、客户资源等方面的要求明显高于面板行业。面板设备零部件清洗行业,零部件体积较大,市场竞争激烈,价格更为重要。两者之间的差异是显而易见的。随着行业的发展,清洁服务公司的业务已从单纯的清洁业务延伸到陶瓷喷涂、阳极氧化等更高附加值的服务领域。泛半导体清洗市场的服务产品几乎覆盖全工艺设备零部件,其中刻蚀设备和薄膜生长设备零部件业务为主营业务,其他工艺设备零部件(如离子注入、蒸发等) 、炉管、化学机械抛光和光刻设备部件)也需要定期清洁和维护,但其业务比例并不大。
零件清洗是一项基础服务功能,而更高附加值的服务则由清洗衍生出来。大陆这部分比较薄弱,特别是在半导体设备零部件领域,延伸服务的技术有待提高。面板设备零部件领域的氧化加工和陶瓷喷涂服务主要由国内服务厂商完成。在半导体领域,国内厂商的技术仍有待提高。
陶瓷喷涂的涂层性能包括涂层厚度、硬度、结合强度、孔隙率、耐磨性、电化学性能、耐腐蚀性、表面离子污染和杂质污染等物理化学性能和使用性能。随着工业的发展,设备部件对耐腐蚀涂层的要求越来越高,其应用范围也不断扩大。陶瓷喷涂的主要部件包括:半导体刻蚀腔内衬、钟罩、静电吸盘、气体分配板等关键部件;陶瓷板、内壁板、上电极、下电极等是TFT蚀刻腔体中的重要部件,也用于物理化学气相沉积设备的腔室中。
氧化加工服务是为泛半导体显示行业的干法刻蚀设备零件提供表面阳极氧化处理,使零件达到规定的尺寸、平整度、表面粗糙度、耐腐蚀性、表面颗粒污染物等技术指标。要求在刻蚀过程中抵抗刻蚀气体的腐蚀,保护腔体核心部件,减少刻蚀副产物的污染。主要应用于干雕刻设备的腔体挡板、上电极、下电极等数千种零件。
维修和翻新服务是清洁市场的一个全新领域,属于定制服务。由于技术门槛很高,被子系统供应商垄断。该业务模式主要由原始设备制造商向子系统供应商承接。此次走访透露,不少设备厂商计划未来将这部分业务逐步转移给清洁服务厂商。目前国内仅有世和、富莱德、高美获得少数类型零部件的维修翻新业务。
1.3 当前清洁市场产业发展有待提高
1)缺乏行业标准和权威的第三方技术认证
目前清洁市场以结果为导向,以多元化的技术实施方式和客户要求作为验收条件。缺乏统一的行业清洁标准,也没有第三方权威认证机构对清洁生产厂家进行认证。目前只有设备原厂认证,为一些泛半导体厂商选择清洗厂商提供参考。
2)产品出厂时无第三方检测机构
交付的产品没有第三方检测机构可以提供权威的检测结果。只有清洗厂家按照约定提供各种清洗指标。这个清洁指标往往会根据原设备制造商给出的要求略有提高。但能否满足不同工厂特殊工艺的清洗需求,很难一概而论。
2、泛半导体零部件清洗服务市场规模
2.1 整体市场
这一统计数据不包括停滞、进度受阻、尚未开工的项目,也不考虑未来几年新开工的项目。同时,本次在估算市场规模时,我们使用了从调查中获得的信息中较为保守的数据。信息来源于新墨研究对高级设备工程师、设备制造商现场支持工程师(LAM、AMAT、TEL)、设备制造商负责设备清洁的主管、设备制造商战略和营销经理以及清洁服务提供商的采访。 。对于月产能2万片的12英寸工厂来说,满足28nm工艺的需求,每年的清洁维护费用约为2500万元;对于月产能5万片的8英寸工厂来说,满足0.13um工艺的需求,每年的清洁维护费用约为3000万元;月产能13万左右的8.5代面板厂每年清洁维护费用约为3500万元。不同技术节点的半导体工厂的单位清洁成本也不同,不同世代的面板工厂的单位清洁成本也不同。
从调查结果来看,这是一个庞大的泛半导体配套服务市场。随着泛半导体产业的发展壮大,清洗服务市场也不断增长。与设备制造商不同的是,即使泛半导体市场停止扩张,清洗市场仍然会有稳定的需求。
据芯墨研究不完全统计,中国现有12英寸晶圆厂47座,其中27座运营状况较好。未来市场预估中仅包含这27家晶圆厂的规划产能。 2020年国内12英寸半导体工厂总产能为88万片/月,2025年将达到185万片/月,产能翻倍。根据上述研究信息及预测分析,2020年国内12英寸半导体零件清洗市场规模约为11.3亿元,到2025年,国内12英寸半导体零件清洗市场规模约为23.4亿元,较2025年增长一倍。 2020年市场复合增长率达15.7%。
中国有32座8英寸晶圆厂,其中29座运营状况较好。未来市场预估中仅包含这 29 家晶圆厂的规划产能。 2020年国内8英寸半导体工厂总产能为101.3万片/月,2025年将达到152.7万片/月,产能增长约51%。根据上述研究信息及预测分析,2020年国内8英寸半导体零件清洗市场规模约为4.9亿元人民币,到2025年国内8英寸半导体零件清洗市场规模约为7.1亿元人民币,复合年增长率为7.7%。
中国有43家液晶面板工厂,经营状况均较好。在对未来市场进行预测时,仅将这43家经营状况良好的液晶面板厂的规划产能纳入其中。 2020年国内液晶面板厂总产能为339.4万片/月,2025年将达到3994万片/月,产能增长17.7%。根据上述研究信息及预测分析,2020年国内液晶面板零部件清洗市场规模约为7.3亿元,到2025年国内液晶面板零部件清洗市场规模约为8.8亿元,年复合增长率约3.8%。
中国有28家OLED面板工厂,经营状况均较好。在对未来市场进行预估时,仅将这28家运营状况良好的OLED面板厂的规划产能纳入其中。 2020年国内OLED面板厂总产能为58.1万片/月,2025年将达到934万片/月,产能增长61%。根据上述研究信息及预测分析,2020年国内OLED面板零部件清洗市场规模略高于2.5亿元,到2025年国内OLED面板零部件清洗市场规模将接近4亿元,复合年增长率约为9.9%。
图1.国内泛半导体清洗市场
综上所述,2020年国内泛半导体零部件清洗市场规模总计26亿元,其中面板9.8亿元,半导体16.2亿元。预计到2025年清洁市场将增至43.4亿,复合年增长率为10.8%。其中,半导体增幅高于面板,市场规模扩大14.3亿,年复合增长率达到13.5%。
图2.国内主要清洁需求主体清洁业务量
从主要客户的清洗业务量来看,京东方、海力士、三星、中芯国际、华虹集团、台积电、联华电子的市场规模如上图所示。京东方是面板行业的巨头公司,每年的清洗费用总计超过6亿元,海立三星电子和三星国内也拥有非常大的产能,每年的清洗费用达到6亿元。中芯国际、华虹集团、台企(台积电、联电)大陆工厂每年的清洁费用分别为2亿和1.5亿。亿元和1.5亿元。这些泛半导体公司的清洗业务占整体市场的65%以上。
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2.2 国内泛半导体设备零部件清洗细分市场
图 3. 按工艺划分的主要细分市场和比例
泛半导体清洗市场按照上游工厂制程划分:主要是刻蚀设备和薄膜生长设备零部件业务,分别占比43%和35%,其他如面板蒸镀、光刻工艺、蒸镀关键工具开掩模等、半导体离子注入、炉管、化学机械抛光和光刻工艺也需要定期清洁和维护,但其业务比重并不大。
蚀刻和薄膜生长比例大的主要原因是这两个过程中副产物和多余材料较多,容易粘附在零件表面。不仅清洁频率高,而且很多情况下,除了基础清洁外,还需要进行陶瓷清洁。喷涂和阳极氧化服务。
1)蚀刻:清洗蚀刻设备零部件市场规模已达11.2亿元。但国内厂商在蚀刻的清洁维护技术方面仍处于追赶阶段,市场份额正在逐渐增加。到2025年这个市场将达到11.2亿元。达到18.6亿元。
2)薄膜:薄膜生长设备零件清洗市场是继蚀刻之后的第二大市场。 2020年市场规模约为9.1亿元人民币,2025年将突破15.2亿元人民币。
图 4. 按业务类型划分的主要细分市场
清洗市场按照其本身的技术类别来划分:清洗厂家设计的主要业务类型包括基础清洗、陶瓷喷涂和阳极氧化,此外还有刚刚曝光的维护和翻新。
1)基础清洁:国内厂家基本可以满足基础清洁业务的需求。市场总规模达到18亿元。
2)陶瓷喷涂和阳极氧化:在陶瓷喷涂和阳极氧化方面,国内厂商在半导体领域仍需突破。该业务市场规模已达4.9亿元,2025年将增长至8.7亿元。
3)维护和翻新:维护和翻新是一个全新的领域。新墨研究参考美国VLSI的算法,保守估计2020年市场规模将超过20亿元,5年内这一市场有望达到50亿元。该领域是设备原始制造商和子系统供应商的传统领域。目前,为了降低维修翻新成本,设备原始制造商希望打破子系统供应商对其零部件翻新维修业务的垄断,寻求与国内清洗厂商的合作,从而降低成本,实现国产化。服务。目前国内仅有世和、富莱德、高美获得少数类型零部件的维修翻新业务。
3、国内泛半导体设备清洗市场主要服务商
3.1主要生产厂家及技术能力
图5.国内主要清洁厂商服务能力
国内主要泛半导体设备零部件清洗服务厂商、市场份额及优势领域总结于上表。这12家知名清洁生产企业占据了2020年销售市场80%以上的份额。这些企业大致可以分为几类。
1)有特定客户群的厂商:例如国美主要承接海力士的业务,西诺斯主要承接三星的业务,与中芯国际合作密切,世聚与台积电、联电关系牢固,华菱与TEL关系密切,镇远主要服务于士兰。
2)业务领域单一的厂商:例如映友光电、高新中科等,主营业务集中在面板领域。 专注于先进工艺半导体设备零部件的清洗业务,已覆盖14nm先进工艺的需求。业务量不大,但增长较快。
3)技术单一的厂商:例如华菱、科兵在半导体刻蚀领域有优势,科马、振宝在面板陶瓷喷涂领域技术成熟。
4)工厂布局广泛、技术全面的厂商:如富莱德、世禾科技等。此类公司由于业务覆盖面广、追求先进技术、积极布局工厂建设,近年来市场份额稳步上升,市场领导地位逐渐显现。
前三类厂商多数市场拓展相对缓慢,在固定合作业务之外的推广和布局也相对保守。随着市场发展趋于成熟,第四类企业可以凭借资金、技术、人才、客户等方面的优势,通过并购来弥补自身的劣势。他们可以获取技术和工厂来换取客户和市场,也可以依靠客户关系和成本优势。以及先进技术来抢占后发市场,比如近年来在中国刚刚起步的维修翻新业务。
3.2 与主要制造商的客户关系
图6.国内主要清洁生产厂家客户关系
上图为国内主要清洁生产厂家、设备原厂和国内几大制造厂的关系。凭借强大的现场服务能力和全面的技术布局,富莱德获得了AMAT、LAM、TEL认证。是这三大设备制造商重要的清洁服务提供商。并获得京东方、华星光电、天马认证。其中,中芯国际、INTEL、台积电、华虹集团拥有众多清洗业务,但其蚀刻技术仍落后于传统蚀刻清洗服务商,市场占有率不高。华菱、科兵凭借领先的半导体刻蚀清洗技术,获得了原始设备制造商的认证,也获得了中芯国际、华虹集团等的刻蚀清洗业务。国美科、西诺斯则凭借韩国配套清洗地位服务商分享韩国两大厂商的清洁市场。除了将面板巨头京东方的清洗业务交给富莱得之外,很大一部分业务也由映友光电和艾发科完成。另外,近年来,一些新的公司进入清洗市场,如宇顺芯半导体(武汉)有限公司、无锡凯维特斯等。通常这些公司有一些稳定的客户关系,技术相对落后,主要承接清洗业务。一些比较工作。低端企业在相当一段时间内没有实力挑战领先企业。
4、国内泛半导体设备零部件清洗行业发展趋势
4.1国内泛半导体设备零部件清洗行业三大增长点
由于泛半导体产业近年来大幅增长,配套的清洁服务业务也将是一个稳步增长的市场。我们详细分析清洁行业未来的增长空间,主要有三个增长点。
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图7.国内清洁市场三大增长点
1)半导体陶瓷喷涂、阳极氧化业务:目前国内清洗厂家尚无法包揽国内全部业务。半导体刻蚀清洗业务很大一部分出口到刻蚀清洗能力较强的韩国和台湾地区。服务商,因为他们的陶瓷喷涂和阳极氧化能力很强,这也会抢走一部分基础清洗业务。这一失去的市场初步预计2020年接近5亿元人民币,2025年将增长至8.7亿元人民币。国内厂商通过研发投入和技术升级,可以轻松夺回陶瓷喷涂和阳极氧化市场。
2)整体市场增量:泛半导体产业发展带来的市场增量。根据国内泛半导体产线产能规划,清洗市场将从2020年的26亿元快速增长至2025年的约43亿元,增量达到17亿元。
3)拓展维修翻新业务:最后是维修翻新业务。对于清洁制造商来说,这是一个全新的领域,一直被国外领先的子系统供应商和设备原始制造商所垄断。近年来,设备原始制造商希望利用清洁服务商的维修和翻新能力,更多地参与到这项业务中,摆脱对子系统供应商的依赖。按照美国VLSI的测算方法,保守估计2020年国内维修翻新市场规模将超过20亿元,五年内市场有望增长至50亿元。目前国内仅有世和、富莱德、高美可以通过原设备制造商获得有限数量的配件维修和翻新业务。
4.2清洁市场的发展变化
1)业务多元化:从单一的保洁业务发展为以保洁业务为基础,延伸增值服务的服务商。
2)高端市场——以技术和服务为主的竞争:在要求较高的清洁及增值服务领域,能够就近提供全面优质服务的供应商将逐渐获得更多的客户群体。
3)成熟的市场——价格主导的竞争:成熟的保洁市场有很多服务商,他们之间的竞争最终是价格竞争。
4)龙头企业优势明显:龙头企业可以收购中小竞争对手,换取技术、完善布局、增加客户。尤其是在门槛较高的半导体领域,收购是扩大技术和市场的捷径。
5)定制服务增加:与传统的一般服务(清洗、陶瓷喷涂、阳极氧化)相比,维修翻新属于定制服务领域。每个组件都不同,工艺需要一一验证。但一旦通过验证,就可以进入客户端,获得稳定且可观的订单。
6)子系统供应商成为上游客户:在维护和翻新市场中,子系统服务提供商和设备原始制造商是潜在的上游客户。积极发展与子系统供应商的合作关系将有助于拓展更多的维修和翻新业务。
4.3 家庭清洁服务商如何应对产业发展?
1)清洁业务与增值服务相结合:有能力的企业应积极开展陶瓷喷涂、阳极氧化及维修翻新服务的研发,将清洁与保养结合起来,依靠一站式服务拓展业务。
2)明确主战场:半导体将是未来几年清洁市场的主要增长来源。积极扩大半导体零部件清洗相关产能,发力主战场。
3)成熟市场成本降低:在面板清洗等成熟且低门槛的领域,需要牺牲价格来换取销量,低成本成为该市场玩家的主要特点。
4)与客户建立战略合作关系:需要与大批量代工厂、设备原厂建立战略合作关系,跟踪配合客户需求,尽快提供组合解决方案,为客户解决问题。
5)与国内潜在厂商建立深度合作关系:支持国内新兴半导体设备厂商的研发需求,建立深度合作关系。
6)积极承接维修翻新业务:配合设备原厂和子系统供应商的需求,积极承接新件维修翻新业务的前期研发工作,可合作立项甚至自行立项费用。该领域具有明显的先发优势。
7)积极准备产业并购浪潮:目前国内清洁生产企业众多,很多企业销售额很低,由于技术研发不足,没有成长空间。该领域经过粗放式发展后,需要进行一轮并购,加速产业整合,提升整体服务质量。清洁生产企业应做好及时整合行业资源的准备。
关于新墨研究:
新墨研究院(Xinmo )致力于成为扎根中国的世界级半导体及电子行业权威研究机构。 2021年4月荣获上海集成电路行业协会成立20周年“行业特别贡献奖”。目前,新墨研究院下设五个主要部门。
数据研究部:基于研究团队对行业的深入了解,通过与行业的广泛接触和全面调查,建立第一手行业市场数据库,发布权威市场数据、动态跟踪并提供标准报告产品。
企业服务部:该部门定位于服务企业和行业,主要根据客户的个性化、特色化需求提供定制化的研究服务和咨询服务。
企业服务二部:该部门提供全球及国内半导体行业研究服务,重点服务国际知名半导体企业、投资机构和金融客户。
政务服务部:服务中央和地方各级政府及有关司委局,帮助政府与企业建立广泛的交流与合作。
研究评论部:秉承“不求速度求稳定、不求求求精求新、不求求深度求喜好、不求求数量求质量”的宗旨,坚持原创、有深度的内容,从新闻到观点,从现象到本质,从问题到解决方案。
2015年至2020年,新墨研究已连续举办六届新墨研究集成电路行业领袖峰会。领袖峰会已成为中国最具影响力的行业峰会之一。 2021年,新墨研发创立线下沙龙品牌“I Say IC!”致力于成为IC人最具影响力的沙龙品牌。
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