集成電路工藝進步，半導體設備洗凈服務市場有望量價齊升

集成電路工藝進步，半導體設備洗凈服務市場有望量價齊升在摩爾定律推動下，元器件集成度的提高要求集成電路線寬不斷縮小，直接導致集成電路制造工序愈為復雜。隨著集成電路尺寸及線寬的縮小、產品結構的立體化及生產工藝的復雜化等因素疊加，使得刻蝕設備、薄膜沉積設備為代表的核心腔體裝備需求增加。根據SEMI統計，20納米工藝所需工序約為1，000道，而10納米工藝和7納米工藝所需工序已超過1，400道。尤其當線寬向更小的方向升級，當前市場普遍使用的光刻機受波長的限制精度無法滿足要求，需要采用多重模板工藝，重復多次薄膜沉積和刻蝕工序以實現更小的線寬，使得薄膜沉積和刻蝕次數顯著增加。工序步驟的大幅增加意味著需要更多以刻蝕設備、薄膜沉積設備為代表的半導體腔體設備參與集成電路生產環節，而腔體設備的洗凈服務需求也相應增長。隨著芯片先進制程的進步及芯片結構的復雜化，將帶動精密洗凈服務市場的需求量和價格增長。隨著芯片工藝不斷進步，清洗工序的數量大幅提高，所需清洗設備數量也在持續增長。根據IBS統計，隨著技術節點的不斷縮小，集成電路制造的設備投入呈大幅上升的趨勢。以5納米技術節點為例，其投資成本高達數百億美元，是14納米的兩倍以上、28納米的四倍左右。隨著制程不斷向高制程演進，半導體領域洗凈服務的投入及重要性有望上升，相應的洗凈服務價格有望提高。全球半導體行業正在開始第三次產業轉移，即向中國大陸轉移。歷史上每一次產業轉移都帶動了當地產業的發展、垂直化分工進程的推進，最終實現全產業鏈的整體發展。隨著我國晶圓代工和顯示面板產業的蓬勃發展，精密洗凈服務行業各類客戶不再局限于基本的洗凈需求，設備維修、陶瓷熔射、陽極氧化等洗凈衍生服務需求勢必增加，同時服務內容需求呈現個性化和多樣化趨勢。我國泛半導體精密洗凈服務行業，正處于企業技術進步、產業升級的進程中。未來洗凈再生等增值領域成長機會較大，將成為有競爭實力的精密洗凈服務企業新的業務增長點。支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業，其技術水平和發展規模已成為衡量一個國家產業競爭力和綜合國力的重要標志之一。半導體芯片被譽為現代工業的糧食，在經過了超過半個世紀的發展之后，半導體芯片產業已經深入人類生活的各個方面，小到手機家電、大到火箭衛星都離不開半導體芯片，半導體芯片被廣泛應用于計算機、消費類電子、網絡通信、汽車電子、物聯網等產業，是絕大多數電子設備的核心組成部分。根據國際國幣基金組織測算，每1美元半導體芯片的產值可帶動相關電子信息產業10美元產值，并帶來100美元的GDP，這種100倍價值鏈的放大效應奠定了芯片行業在國民經濟中的重要地位。顯示器在信息交流中扮演著人機界面角色，是信息鏈中的關鍵環節。顯示面板的下游終端應用市場非常廣闊，包括智能手機、智能穿戴、平板/筆記本電腦等消費類終端電子產品以及車載、工控、醫療等專業顯示領域產品或設備。顯示面板產業作為先進制造業，在國民經濟中占有重要地位，對國民經濟的發展起到巨大的帶動作用。在電子信息領域，半導體和顯示面板行業是前兩大應用領域，而顯示面板行業目前主流的TFT-LCD和新一代顯示技術AMOLED，以及包括柔性顯示等新型顯示技術，它們的基礎技術也都是半導體技術。半導體設備清洗服務對象專用半導體設備一般指生產各種半導體產品所需的生產設備，屬于半導體行業產業鏈的配套環節。半導體專用設備是半導體行業的技術龍頭，芯片設計、晶圓制造、封裝測試等都需要在設備技術允許的范圍內設計制造。設備的技術進步反過來促進了半導體產業的發展。以半導體產業鏈中技術難度最高、附加值最大、工藝最復雜的集成電路為例，集成電路領域使用的設備通?？梢苑譃榍肮に囋O備和后工藝設備兩大類。其中，在之前的晶圓制造中，有七大工藝步驟，即氧化/擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、清洗拋光、金屬化。相應的專用設備主要包括氧化/擴散設備、光刻設備、刻蝕設備、清洗設備、離子注入設備、薄膜沉積設備、機械拋光設備等。晶圓制造設備的市場規模占集成電路設備總市場規模的80%以上。其中，刻蝕設備、光刻設備和薄膜生長設備是集成電路前期生產過程中最重要的三類設備。上述集成電路制造過程中的氧化/擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、機械拋光等設備都是本公司的清洗服務對象，覆蓋集成電路幾乎2/3工序的生產設備定期維護。全球半導體產業的成長性1976年以來，全球半導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，年均復合增速達到12．2%，遠高于全球GDP同時期約3．1%的年均增速水平。截至2022年底，費城半導體指數涵蓋包括臺積電、英偉達、阿斯麥在內的設計、設備和代工制造等環節共30家頭部企業：2005至2017年間的29家企業的合計收入在全球半導體銷售額的比重從49%提升至67%。2021年GF上市后，指數成分拓展至30只股票，30家企業合計收入占全球半導體銷售額的比重也提升至78．4%。1980年至今全球GDP增速和IC市場增速的相關性呈現上升趨勢。1980至2010年間，全球GDP和IC市場增速相關系數最低時為-0．1（基本不相關），最高為0．63（弱相關），但在2010至2019年間，相關系數提升到了0．85，如果排除2017-2018年間存儲器市場的表現，該階段相關系數提升至0．96，表現出明顯的強相關。ICInsights預計2019至2024年二者相關系數將達到0．90。原因：并購事件增加導致IC制造商減少，供應端基本面發生變化，行業競爭格局更加成熟。半導體→電子設備→數字經濟→宏觀經濟，半導體價值量占比提升，下游應用更加分散，與宏觀聯系更加緊密。中國泛半導體設備洗凈服務市場半導體專用設備泛指用于生產各類半導體產品所需的生產設備，屬于半導體行業產業鏈的支撐環節，半導體專用設備是半導體產業的技術先導者，芯片設計、晶圓制造和封裝測試等需在設備技術允許的范圍內設計和制造，設備的技術進步又反過來推動半導體產業的發展。根據清洗方法的不同，精密洗凈可分為物理清洗和化學清洗。物理清洗是指利用力學、聲學、光學、電學、熱學的原理，依靠外來能量的作用，如機械摩擦、超聲波、負壓、高壓沖擊、紫外線、蒸汽等去除物體表面污垢的方法；化學清洗是指依靠化學反應的作用，利用化學溶劑清除物體表面污垢的方法。在實際應用過程中，通常將兩者結合起來使用，以獲得更好的洗凈效果。我國泛半導體設備精密洗凈服務行業的發展滯后于歐美等先進工業國家。精密洗凈自進入工業化生產后就已經出現，迄今已有近200年的歷史。上世紀八九十年代，國際上半導體工業和顯示面板工業快速發展，使產品不斷向高精密性、高技術、多種技術手段相結合的方向發展，從而催生出精密洗凈在泛半導體設備清洗領域的應用，目前精密洗凈已經廣泛應用于工業領域，包括顯示面板、半導體、光伏、裝備制造等。我國精密洗凈行業起源于上世紀50年代，但由于當時國內工業生產水平較低，精密洗凈行業發展較為緩慢。上世紀80年代，隨著中國改革開放和大規模的技術引進，整體工業技術水平不斷提高，國內工業生產對精密洗凈服務的需求日益加大，但是國內精密洗凈行業由于多年停滯發展無法滿足市場需求，特別是早期的泛半導體設備精密洗凈領域，基本上被國外設備廠商壟斷，中國大陸精密洗凈服務行業（包括泛半導體設備精密洗凈服務）長期處于萌芽發展狀態，據統計，2020年中國大陸地區泛半導體零部件清洗市場規?？傆?6億元，其中面板9．8億元、半導體16．2億元，預計到2025年洗凈市場增加到43．4億元，年復合增長率10．8%，其中半導體增量高于面板，市場擴大14．3億元，年復合增長率達到13．5%。中國泛半導體設備洗凈服務市場分析半導體（Semiconductor）：狹義上是指半導體材料，包括以硅（Si）、鍺（Ge）等元素半導體（也是第一代半導體材料），和以砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化鎵（Ga2O3）等化合物半導體材料（第二代至第四代半導體材料）。廣義上是指基于半導體材料制造的各類器件產品。集成電路（IntegratedCircuit，IC，中國臺灣稱為積體電路），是指通過一系列特定的加工工藝，將晶體管、二極管等有源器件和電阻器、電容器等被動元件及布線集成、封裝在半導體晶片上，執行特定功能的電路或系統。芯片（Chip），通常就是指集成電路芯片，因此絕大多數時候，芯片、集成電路、IC等術語可以混用。按產品類型劃分4大類：集成電路、分立器件、光電子器件、傳感器。除以上分類外，半導體產品還有多種分類維度，例如按照下游需求場景可分為：民用級（消費級）、汽車級（車規級）、工業級、級和航天級等。供給端由企業主導；需求端由下游應用主導；供給、需求、貿易創造市場；市場影響供給與需求；技術迭代是根因。常見的精密清潔方法化學溶劑清洗:化學溶劑清洗是指硝酸、氫氧化鉀、雙氧水、氨水等。根據技術要求配制成相應濃度的溶液，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，產生大量氣泡。當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，從而達到清除污垢、清潔表面的目的。根據設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到設備和裝置的表面，與設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溶劑蒸發蒸汽進行清洗的方法。由于溶劑的高溫和蒸發過程中形成的氣流，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射超聲波，使液體產生超聲波振蕩。液體內部的壓力在某一瞬間突然增大或減小，這樣不斷重復。當壓力突然降低時，溶液中會產生許多小空孔，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去污、電化學去污、去除金屬涂層的酸清洗等相結合。，以提高去污效果和清潔質量。全球半導體產業發展特征19世紀60年代后期開始的第二次工業革命，使人類進入了電氣時代。電氣時代以電子設備為載體，電路則是電子設備的核心。2022年12月29，臺積電3nm正式量產。半導體產業在美國起源后，伴隨地緣、地區產業政策、制造模式變革等多種因素，經歷了三次制造重心的產業轉移。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，聯合日本工業技術研究員、電子綜合研究所和計算機綜合研究所共同實施超大規模集成電路研究計劃（VLSI），該計劃取得了巨大成功，日本超越美國、一躍成為世界第一的DRAM大國。第二次：1983年，韓國政府對外發布進軍LSI領域（DRAM）的計劃，通過四年時間掌握了256KDRAM技術，并通過向日本大量進口高性能制造設備，快速壯大半導體產業。第三次：2001年后中國正式加入世貿組織，逐漸深度參與到全球電子制造產業鏈中。第四次：從人口紅利過度到工程師紅利（人口結構上，勞動力素質提升；產業結構上，技術要素比重增大），制造業低端產能或將持續外遷。2021年全球47個主要經濟體數字經濟規模為38．1萬億美元，占全球GDP比重為45%，較2020年提升1個百分點。2021年全球數字經濟在第一產業滲透率為8．6%，在第二產業滲透率為24．3%，在第三產業滲透率為46．3%。增速：2021年全球47個經濟體數字經濟同比名義增長15．6%，高于同期GDP名義增速2．5個百分點。數字經濟包括數字產業化、產業數字化和數字化治理三大部分：2021年全球數字產業化規模占數字經濟比重為15%，占GDP比重為6．8%，2021年全球產業數字化規模占數字經濟比重為85%，占GDP比重約為38．2%。美國信息科技產業增加值在GDP中占比接近中國2倍。美國經濟分析局將信息通信技術生產行業在傳統的產業劃分框架外單列，2021年增加值占其GDP比重約為7．6%。中國國家統計局將信息傳輸、軟件和信息技術服務業列示在第三產業下面，2021年占GDP比重約為3．9%。2021年科技行業在GDP的百分比，美國約為中國的1．95倍。中美兩國信息科技產業占GDP比重整體上均呈現上升趨勢。1987年美國信息科技產業占GDP比重約為3．4%，在科網泡沫前4年，迅速從1996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%。中國信息科技產業起步較晚，信息科技產業占GDP比重數據最早可追溯至2004年的2．6%，2022年約為4．0%。根據Wind二級行業分類標準，分別測算中國和美國2021年半導體和其他二級行業的收入與凈利潤在總量中的比重。2021年，美國半導體行業收入占比約為1．9%，凈利潤占比約為3．9%；中國半導體行業收入占比約為1．2%，凈利潤整體虧損約7億元。將半導體與半導體生產設備，以及電信服務、技術硬件與設備、媒體和軟件與服務等泛TMT行業作為信息科技產業：美國上市公司中，2021年信息科技產業收入占比19．1%，凈利潤占比約為26．9%，凈利率約為16．1%；中國上市公司中，2021年信息科技產業收入占比約為11．0%，凈利潤占比約為3．3%，凈利率約為1．1%。精密清洗服務行業市場利潤規模精密清洗服務業概述:工業清洗是指工業產品或零件的表面受到物理、化學或生物作用，形成污染物或涂層，并將這些污染物或涂層去除，恢復其原有表面狀態的過程。隨著生產的發展和科學的進步，工業清洗領域出現了專業化的新型清洗技術，精密清洗服務也逐漸發展起來。精密清潔是指根據非常嚴格的標準進行清潔，對殘留顆?；蚱渌廴疚锏娜萑潭确浅５?，通常在環境受到嚴格控制的潔凈室中進行。在許多高科技行業的重要應用中，如半導體、顯示面板、航空空航天和醫療，精密清洗服務是新制造零件裝配前的先決條件，也是工藝設備日常維護的先決條件。以芯片制造為例，如果制造過程中有污染，就會影響芯片上器件的正常功能。因此，提高生產設備部件的清潔度是保證芯片生產良率的重要環節。在芯片蝕刻、化學氣相沉積、擴散等過程中。各種污染雜質層，例如金屬雜質、有機物、顆粒、氧化物等。會附著在設備部件上，一段時間后會剝落；對于芯片制造企業來說，雜質的污染導致芯片的電氣故障，導致芯片報廢，進而影響產品的良率和質量。通常，影響精密清洗服務價格的關鍵因素包括清洗零件的市場價值、厚度、材料、幾何形狀、零件的研發成本、污染雜質的種類、清潔度要求等。專業的精密清洗服務商根據工藝、機器設備品牌、零部件材質、涂層要求等分類提供精密清洗及衍生處理服務。，從而配合客戶提高產品良率和制造設備的生產率。全球半導體產業的周期性半導體產業新技術從最初研發儲備到終端產品應用并量產的周期大約在10年左右，驅動信息市場的引擎（下游應用市場主要產品）也大概10年左右產生一次新變化。中期維度上，半導體產業表現出由企業設備投資和產能擴張驅動周期波動，稱為產能周期（也稱資本支出周期、朱格拉周期、設備投資周期等）。投資端觀測：全球半導體產業資本支出從1983年的43億美元增長到2021年的1531億美元，年均復合增速約為10%。以同比增速的極大值點劃分，全球半導體資本開支周期平均約3~4年。銷售端觀察：產能周期在半導體產品銷售端上也有所體現，以全球半導體月度銷售額為例，1976年3月至今，半導體月銷售額同比增速（3個月移動平均值）呈現出周期波動特征，每個周期間隔大約在3-4年，平均數值為2．95年。短期維度上，由銷售端（市場）短期供需驅動庫存周期，也稱基欽周期，約3~6個季度。由于下游需求端向上傳導存在時滯，導致了庫存周期的產生。半導體產業庫存周期可以分為4個階段：主動補庫存：在新一輪庫存周期的起點，由于短期需求端指標上升，企業提升產線稼動率，主動補充庫存水平，產成品存貨環比上升，行業處于短期繁榮階段。被動補庫存：這一階段需求端指標已經見頂，但企業稼動率無法立即下降，存貨水平仍然保持上升，導致利潤率水平到達頂部后開始下降，行業開始進入短期衰退階段。主動去庫存：需求端指標持續下降，企業稼動率開始下降，但已經出現庫存過剩，企業主動降價去庫存，減少存貨壓力，行業處于蕭條階段。被動去庫存：需求端指標企跌回升，企業稼動率降至低點，庫存水平持續降低至低點，庫存壓力得到緩解，隨著需求回溫，行業開始進入下一輪庫存周期起點。顯示面板專用設備清洗服務對象TFT顯示面板專用設備一般指基于TFT薄膜晶體管為驅動單元開發的，用于生產各類顯示面板產品的生產設備。主流產品為LCD和有機發光二極管，是集成電路行業顯示技術領域的重要組成部分。其中，LCD顯示技術是80年代以后逐漸發展并繁榮起來的一種顯示面板技術，使用液晶作為顯示單元。液晶面板的主要結構包括透明基板、偏光片、濾光片、液晶層、TFT陣列等。經過30多年的快速發展，整個生產技術和產業鏈已經趨于成熟和穩定，但面板制造、封裝和測試過程中的專用設備供應仍以進口為主。有機發光二極管顯示技術是21世紀后逐漸發展起來的一種新型顯示技術。其主要結構包括透明襯底、空空穴/電子注入層、空空穴/電子傳輸層、有機發光層、TFT陣列等。經過近十年的快速發展，與LCD相比，它具有功耗低、視角廣、響應速度快等更好的顯示性能。以LCD和有機發光二極管為主流顯示面板技術，生產工藝可分為TFT陣列、電池盒成型、后端組裝三個步驟。其