2022年泛半导体设备洗净服务行业市场规模盈利能力分析及竞争战略指导预测研究

泛半导体设备洗净服务行业概况：精密洗净服务行业是工业清洗行业的重要分支，它是伴随着现代工业和科学技术的快速发展，以及精密生产设备日常维护的需要而产生和建立。各种不同类型的精密生产设备在长期连续运行中，无一例外地都会受到环境因素的影响。这些设备在其降温送风系统和自身的电磁场作用下，环境中的灰尘、潮气、静电、带电粒子、各种腐蚀性物质和气体等，会逐渐对这些设备的正常稳定运行造成不利影响（如由这些污染物形成的附加“微电路”效应引起的“软性故障”、对设备的缓慢腐蚀和氧化、沾污产品影响良率等）。

在当今的高科技产业中，精密洗净服务已成为精密生产设备部件组装前的先决条件，也是制程设备的日常保养和维护的先决条件。精密设备部件洗净的质量直接影响产品生产良率和生产成本。

随着国内半导体和显示面板产业的快速发展，精密清洗服务将发挥愈加重要的作用。在国内企业承接新一轮国际产业转移进程中，精密洗净服务企业配合下游客户设备部件的国产化进程，助力下游客户逐步打破高端精密设备部件制造的国外垄断，保障国内半导体和显示面板更高阶产线设备的稳定运行，进一步助力泛半导体行业的进口替代。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国泛半导体设备洗净服务行业现状分析及赢利性研究预测报告》

（1）精密洗净服务行业概述：工业清洗指工业产品或零部件在工业生产中表面受到物理、化学或生物的作用而形成污染物或覆盖层，去除这些污染物或覆盖层而使其恢复原表面状态的过程。随着生产的发展和科学的进步，在工业清洗领域不断有专门化的新洗净技术出现，精密洗净服务随之逐步发展起来。

精密洗净意味着按照非常严格的标准进行清洗，对剩余颗粒或其他污染物的容忍度非常低（颗粒尺寸小于0.3微米），通常在环境严格控制的洁净室进行清洁。在半导体、显示面板、航空航天和医疗等高科技行业的许多重要应用中，精密洗净服务是新制造部件组装前的先决条件，也是制程设备的日常保养和维护的先决条件。

以芯片制造为例，如果在制造过程中有沾污现象，将影响芯片上器件的正常功能，因而提高生产设备部件的洁净度是保障芯片生产良率的重要一环。在芯片刻蚀、化学气相沉积、扩散等制程，设备部件上会附着金属杂质、有机物、颗粒、氧化物等各种沾污杂质层，经过一段时间后会有剥落现象；对于芯片制造企业，沾污杂质导致芯片电学失效，导致芯片报废，进而影响产品良率与质量。

通常影响精密洗净服务价格的关键因素包括洗净部件的市场价值、厚度、材质、几何形状和该部件工艺研发成本，以及沾污杂质的类型、洁净度要求等。专业精密洗净服务厂商根据制程、机台设备品牌、部件材质与镀层要求等进行分类并提供精密清洗与衍生处理服务，以配合客户提升产品良率及提高制造设备的稼动率。

1）半导体设备洗净服务对象：半导体专用设备泛指用于生产各类半导体产品所需的生产设备，属于半导体行业产业链的支撑环节。半导体专用设备是半导体产业的技术先导者，芯片设计、晶圆制造和封装测试等需在设备技术允许的范围内设计和制造，设备的技术进步又反过来推动半导体产业的发展。以半导体产业链中技术难度最高、附加值最大、工艺最为复杂的集成电路为例，应用于集成电路领域的设备通常可分为前道工艺设备（晶圆制造）和后道工艺设备（封装测试，暂时非洗净服务对象）两大类。

其中，在前道晶圆制造中，共有七大工艺步骤，分别为氧化/扩散（Thermal Process）、光刻（Photo-lithography）、刻蚀（Etch）、离子注入（Ion Implant）、薄膜生长（Dielectricand Metal Deposition）、清洗与抛光（Clean & CMP）、金属化（Metalization），所对应的专用设备主要包括氧化/扩散设备、光刻设备、刻蚀设备、清洗设备、离子注入设备、薄膜沉积设备、机械抛光设备等。晶圆制造设备的市场规模占比超过集成电路设备整体市场规模的80%，其中，刻蚀设备、光刻设备、薄膜生长设备是集成电路前道生产工艺中最重要的三类设备。集成电路制造工艺流程主要设备类型如下：

上述集成电路制造过程中的氧化/扩散（扩散炉、氧化炉、外延生长设备）、光刻（溶胶显影设备、涂胶设备）、刻蚀（介质、金属、边缘刻蚀设备）、离子注入、薄膜生长（金属沉淀设备、介质层沉积设备、原子层沉积设备、电镀设备）、机械抛光等设备均系公司洗净服务对象，几乎涵盖集成电路2/3工序的生产设备定期维护。

2）显示面板专用设备洗净服务对象：TFT显示面板专用设备泛指基于TFT薄膜晶体管作为驱动单元发展起来的用于生产各类显示面板类产品所需的生产设备，主流产品有LCD和OLED两种类型，属于集成电路行业显示技术领域的重要组成部分。其中：LCD显示技术是20世纪八十年代之后逐步发展兴盛起来的采用液晶作为显示单元的显示面板技术。LCD显示面板器的主体结构包含透明基板、偏光片、滤光片、液晶层、TFT阵列等，经过三十多年的高速发展，整个生产技术及产业链已经成熟稳定，但面板制造、封装测试工艺制程中的专用设备供应仍以进口为主。OLED显示技术是21世纪之后逐步发展起来的一种新型的显示技术，其主体结构包含透明基板（可柔性）、空穴/电子注入层、空穴/电子传输层、有机发光层、TFT阵列等，经过近十年的快速发展，与LCD相比，具有功耗低、视角宽、响应速度快等更优的显示性能，为国际社会中显示技术角逐的重点。

以LCD和OLED为主流的显示面板技术，生产工序可以分为三大步骤：TFT阵列、cell成盒、后端组装。其中，TFT阵列生产包含基板清洗、镀膜、曝光、显影、刻蚀剥离等工艺制程，cell成盒包含TFT清洗、CF基板加工（LCD）、拼合（LCD）、灌晶（LCD）、蒸镀（OLED）、封装（OLED）、检测等工艺制程，后端组装包含cell清洗、偏光片贴附、IC绑定、FPC/PCB、TP贴合等工艺制程。

所对应的专用设备主要包括蒸镀设备（OLED）、光刻设备、刻蚀设备、清洗设备、离子注入设备等。LCD/OLED显示技术主要工艺制程如下：

上述TFT面板制造过程中的镀膜、曝光、显影、刻蚀、CF基板加工（LCD）、蒸镀（OLED）等设备均系公司洗净服务对象。

（2）沾污杂质介绍：沾污杂质是指泛半导体产品制造过程中引入的任何危害芯片成品率及电学性能的物质。据估计，大部分的芯片电学失效都是由沾污带来的缺陷引起的。一般精密洗净的沾污杂质分为以下几类：

1）颗粒。颗粒能引起电路开路或短路。从尺寸上来说，半导体制造中，颗粒必须小于最小器件特征尺寸的一半，大于这个尺寸的颗粒会引起致命缺陷。从数量上来说，硅片表面的颗粒密度代表了特定面积内的颗粒数，颗粒数越多，产生致命缺陷的可能性也越大。一道工序引入到硅片中超过某一关键尺寸的颗粒数，术语表征为每步每片上的颗粒数（PWP），随着先进制程的进步，PWP指标要求越来越高。

2）金属杂质。危害半导体工艺的典型金属杂质是碱金属，如钠、钾、锂等；重金属也会导致金属污染，如铁、铜、铝、铬、钨、钛等。金属杂质可能来自化学溶液或者半导体制造中的各种工序，如离子注入等，也可能来自化学品与传输管道和容器的反应。

3）有机物。有机物主要指包含碳的物质，它们可能来自于细菌、润滑剂、蒸汽、清洁剂、溶剂和潮气等。

4）自然氧化层。自然氧化层一方面妨碍其他工艺步骤，如单晶薄膜的生长；另一方面增加接触电阻，减少甚至阻止电流流过。

（3）主要洗净方法:根据清洗方法的不同，精密洗净可分为物理清洗和化学清洗。物理清洗是指利用力学、声学、光学、电学、热学的原理，依靠外来能量的作用，如机械摩擦、超声波、负压、高压冲击、紫外线、蒸汽等去除物体表面污垢的方法；化学清洗是指依靠化学反应的作用，利用化学溶剂清除物体表面污垢的方法。在实际应用过程中，通常将两者结合起来使用，以获得更好的洗净效果。常见的精密洗净方法有：

1）化学溶剂清洗:化学溶剂清洗是指把硝酸、氢氧化钾、双氧水、氨水等按照技术要求配制成相应浓度的溶液，然后把零部件放在清洗槽内浸泡以去除表面金属膜质。

2）熔射涂层:熔射是指利用热源将金属或非金属材料进行熔化，并以一定速度喷射到基体表面形成涂层的方法。在操作过程中若有需要，对零部件表面进行喷铝，增加表面粗糙度。

3）电解法清洗:将要清洗的设备器件挂在阴极或阳极上置于电解液中，当通以直流电时，由于极化作用，金属与电解质溶液的界面张力降低，溶液渗透到工件表面的污物下面，界面上起氧化或还原作用，并产生大量的气泡，当气泡聚集形成气流从污物与金属的间隙中溢出时，起鼓动和搅拌作用，使污物从工件表面上脱落，达到退除污物及清洗表面的目的。

根据设备器件挂在阳、阴极的不同位置分成阴极电解和阳极电解法。电解法清洗用途很广，可以除氧化膜、除旧镀膜和漆膜等金属或非金属附着物，而且获得很好的清除效果，清洗效率高且较彻底。

4）蒸气法清洗:蒸气法清洗又分为水蒸气清洗和溶剂蒸气清洗两种。水蒸气清洗是一种比较普遍而又简单的清洗工艺，主要利用蒸汽的热气流蒸发到设备器件的表面，并充分与设备器件表面接触，由于水蒸气的温度高，有一定的压力和冲击力，所以有一定的清洗效果。溶剂蒸气清洗则是一种用有机溶剂蒸发蒸气进行清洗的方法。由于溶剂的温度高，且蒸发时形成气流把污渍溶解并带走。

5）纯水清洗和高压水洗:纯水清洗是指把零部件放在纯水清洗槽内浸泡，以去除产品内部可能残留的药液成分；高压水洗是指高压水洗枪吹扫零部件表面，去除零部件表面具有一定粘附力的颗粒、熔射灰、粉尘等。

6）超声波清洗:超声波清洗是指在浸泡清洗工件的液体中发射超声波，使液体产生超声波振荡。液体内部某一瞬间压力突然增大或突然减小，这样不断地反复进行。当压力突然减小时，溶液内会产生许多真空的、很小的空穴，溶解在溶液内的气体被吸入空穴内，形成气泡。小气泡形成后，由于压力突然增大而被压破并产生冲击波，这种冲击波又能使金属表面的污物、氧化皮等在界面上受到剥离，并脱离工件表面，达到比一般除污方法快的清洗效果。

超声波清洗可以和化学除污、电化学除污、酸洗除金属镀层等结合，提高除污的效果和清洗的质量。

（4）泛半导体设备洗净服务行业特点:

1）泛半导体专用设备在半导体产业链中至关重要:泛半导体专用设备在泛半导体行业产业链中占据重要的地位。泛半导体专用

设备的技术复杂，客户对设备的技术参数、运行的稳定性有苛刻的要求，以保障生产效率、质量和良率。按照摩尔定律，当价格不变时，集成电路上可容纳的器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。相应的，半导体行业的设备洗净服务提供商也必须每隔18-24个月推出更先进的洗净工艺；泛半导体制造工艺的技术进步，反过来也会推动泛半导体专用设备的技术革新，从而带动上游设备清洗服务提供商的洗净技术工艺不断提升。同时，集成电路行业的技术更新迭代也带来对于设备投资的持续性需求，从而带动泛半导体设备洗净服务行业的持续快速发展。

2）泛半导体设备洗净服务技术壁垒高，通过客户验证难度较大:泛半导体产品制造过程中，需要用到蒸镀、薄膜、蚀刻和光刻等工艺过程。这些工艺使机台设备会沉积覆着物或被刻蚀，有效的污染控制是保证和提高泛半导体行业产品良率的必要条件，为确保生产功效，阶段性对泛半导体生产设备进行洗净，是泛半导体产品制造过程中必不可少的需求。

泛半导体设备洗净领域技术涉及物理、半导体物理、物理化学、电化学等多种基础科学和化工、机械、材料、表面处理等多种工程学科，属于多学科交叉行业。泛半导体专用设备行业的国际巨头企业的市场占有率很高，特别是在光刻机、检测设备、离子注入设备等方面处于垄断地位，且其在大部分技术领域已采取了知识产权保护措施，因此早期国内泛半导体设备洗净服务行业集中在中低端设备，洗净附加值相对较低。早期高端泛半导体设备行业的技术壁垒非常高，洗净服务均由设备原厂提供，由于设备厂商在国内无设备洗净服务能力，所有洗净服务均需履行进出口手续，洗净服务费用高、且响应速度慢，严重影响国内泛半导体生产厂商的稳定生产。

泛半导体行业客户对半导体专用设备的质量、技术参数、稳定性等有严苛的要求，为保证稳定生产，投产初期一般主要选择设备原厂提供洗净服务，对新的设备洗净供应商的选择也较为慎重。一般选取行业内具有一定市场口碑和市占率的供应商，并对其设备洗净服务开展周期较长的验证流程。通常，泛半导体行业客户要求设备洗净供应商先提供设备试洗服务测试，待通过内部验证后纳入合格供应商名单。因此，泛半导体设备洗净服务企业在客户验证、开拓市场方面周期较长、难度较大。中国大陆少数企业经过了十年以上的技术研发和工艺积累，在泛半导体设备洗净领域实现了技术突破和创新，已基本能够满足国内泛半导体生产企业的设备洗净需求，设备洗净服务已基本实现国内替代。

3）技术更新较快，与下游应用行业协同发展:根据摩尔定律，芯片工艺节点不断缩小，由12μm-0.35μm（1965年-1995年）到65nm-22nm（2005年-2015年），且还在向更先进的方向发展，如14nm-5nm。随着芯片工艺的不断进步，相应生产技术与制造工序愈为复杂，设备清洗工序的需求增加，而对配套洗净服务企业的洗净技术和表面处理工艺要求也更加严格。精密洗净服务企业需要不断学习新技术，研发新工艺，以满足半导体客户不断提升的标准与要求，并配合客户寻找提升良率的方法。

显示面板产业方面，随着技术的革新和产品的不断迭代，对精密洗净服务企业的技术和工艺要求也日趋提升。随着显示的应用领域不断扩大，对显示的响应速度、液晶屏幕厚度、显示视角等技术提出了更高的要求；未来面板行业AMOLED渗透率有望不断提升，而AMOLED半导体显示面板产品生产和组装的精度要求极高（达到微米级），产品品质要求日益严格。精密洗净服务企业需要密切跟踪行业发展动向以及客户需求变化情况，只有不断精进技术和改进工艺，才能提供配套优质的服务。

（5）泛半导体设备洗净服务行业发展情况：

1）较长时期发展缓慢且滞后:我国泛半导体设备精密洗净服务行业的发展滞后于欧美等先进工业国家。精密洗净自进入工业化生产后就已经出现，迄今已有近200年的历史。上世纪八九十年代，国际上半导体工业和显示面板工业快速发展，使产品不断向高精密性、高技术、多种技术手段相结合的方向发展，从而催生出精密洗净在泛半导体设备清洗领域的应用，目前精密洗净已经广泛应用于工业领域，包括显示面板、半导体、光伏、装备制造等。

我国精密洗净行业起源于上世纪50年代，但由于当时国内工业生产水平较低，精密洗净行业发展较为缓慢。上世纪80年代，随着中国改革开放和大规模的技术引进，整体工业技术水平不断提高，国内工业生产对精密洗净服务的需求日益加大，但是国内精密洗净行业由于多年停滞发展无法满足市场需求，特别是早期的泛半导体设备精密洗净领域，基本上被国外设备厂商垄断，中国大陆精密洗净服务行业（包括泛半导体设备精密洗净服务）长期处于萌芽发展状态。

2）成长于国内“缺芯少屏”困局时代国内泛半导体设备精密洗净服务行业起步较晚，发行人前身上海申和（表面处理事业部）作为国内最早从事精密洗净服务的企业之一，于2000年正式进入泛半导体设备精密洗净服务领域。国内泛半导体设备精密洗净服务行业伴随着国内半导体和显示面板产业的发展共同成长，它是在国内寻求突破“缺芯少屏”的困局背景下发展起来的。

从“屏”来看，全球LCD面板产业的转移经历了“美国起源—日本发展—韩国超越—中国台湾地区崛起—中国大陆发力”的过程。中国大陆显示面板产业发端于2003年；2009年以前中国大陆在全球面板产业中基本没有话语权；从2009年后，在液晶面板替代传统CRT显示器和中国大陆市场庞大需求的大背景下，全球液晶面板产能逐渐由日韩及中国台湾转向中国大陆，行业经历了从无到有、从小到大的发展历程，中国大陆面板产业的实力实现跨越。

从“芯”来看，2010年国务院确定将新一代信息技术被作为战略性新兴产业之一，提出要着力发展集成电路等核心基础产业。2014年6月，国务院首次发布集成电路的纲领性文件《国家集成电路产业发展推进纲要》，突出企业的主体地位，以技术创新、模式创新和体制机制创新为动力，突破集成电路关键装备瓶颈，推动产业整体提升。集成电路产业作为国民经济和社会发展的战略性、基础性、先导性产业，近几年来发展迅速。随着中游晶圆制造厂的快速崛起，如中芯国际的14nm量产，长鑫存储DRAM量产，长江存储NANDFlash量产，标志着国产半导体实现瓶颈突破，推动设备、材料等上下游产业链的快速发展。

国内泛半导体设备精密洗净服务行业伴随着国内半导体和显示面板产业的发展而成长。随着国内半导体和显示面板行业先进制程的不断进步，国内泛半导体设备精密洗净服务的洗净工艺也随之更新，不断保障高阶制程的落实，保障泛半导体产业国产化进程的顺利进行。由于泛半导体行业高端核心设备至今仍然较多为国外公司垄断，国外公司在出售核心设备时，一般会设置PACKAGE条款限定国内客户的生产设备维护只能或在一定时间内只能由出售方或其指定方提供，一定程度限制了国内泛半导体精密洗净服务行业的发展。目前我国泛半导体精密洗净服务行业仍处于上升阶段，在技术水平上仍有较大的提升空间。