从盛美上海的突围，看中国半导体清洗设备市场发展 | MIR DATABANK

2021年11月18日，盛美半导体设备（上海）股份有限公司首次公开发行股票并在上海证券交易所科创板挂牌上市。盛美上海主营业务为半导体清洗设备，目前可用于45nm及以下的芯片生产。由于芯片制程的不断缩小，晶圆对杂质含量越来越敏感，而晶圆制造中不可避免会引入一些其他成分或杂质，清洗设备对于芯片良率、生产有着重要作用。

深入分析盛美上海

盛美半导体设备（上海）股份有限公司由美国ACMR于2005年投资设立（ACMR于2017年在美国纳斯达克交易所挂牌上市），于2021年在上海证券交易所科创板挂牌上市。

盛美上海的产品共分为半导体清洗设备、半导体电镀设备、先进封装湿法设备、立式炉管设备4类。主要产品为集成电路领域的单片清洗设备，其中包括单片SAPS兆声波清洗设备、单片TEBO兆声波清洗设备、单片背面清洗设备、单片前道刷洗设备、槽式清洗设备、单片槽式组合清洗设备等。

其自主研发出的SAPS、TEBO兆声波清洗技术和Tahoe单片槽式组合清洗技术为全球首创，可应用于45nm及以下技术节点的晶圆清洗领域。

（息来源盛美上海招股说明书）

根据盛美上海主要客户情况来看，公司得到了众多国内外主流半导体厂商的认可。2009年，盛美上海基于SAPS技术的单晶圆清洗设备开始在SK海力士进行验证，凭借在50nmDRAM良率上的突破，成功在2013年获得SK海力士的主要订单，并陆续切入华力微电子、中芯国际、长江存储等国内半导体制造商，订单数量逐年提升。

盛美上海国内外主要客户

（息来源盛美上海招股说明书，MIR 睿工业整理）

从盛美上海2020年各业务营收情况来看，单片清洗设备为其主要的收入来。此外，先进封装湿法设备收入增长迅速，2020 年收入0.99 亿元，同比增长148%，收入占比从2019 年的5%增长到2020 年的10%。

（数据来源盛美上海招股说明书，MIR 睿工业整理）

2018年到2020年，盛美上海各年营收呈现递增趋势，分别为5.50亿元、7.57亿元以及10.07亿元，三年间营收接近翻倍，出现高速成长曲线。根据招股说明书数据，公司2021年前三季度实现营收10.88 亿元，同比增长78.89%，归母净利润1.49 亿元，同比增长21.43%，业绩延续高增长的主要原因为半导体设备市场高度景气以及国产替代需求带动。

中国半导体清洗设备市场概况

随着晶圆制造工艺不断向精密化方向发展，芯片结构的复杂度不断提高，芯片对杂质含量的敏感度也相应提高，对晶圆表面污染物的控制要求越来越高，清洗环节的重要性日益凸显，晶圆制造过程中的清洗要求和次数增加，清洗设备市场规模将加速扩张，呈现逐年增长趋势。

（息来源MIR 睿工业根据公开资料整理）

2020年中国半导体清洗设备市场规模达74.56亿元，同比增长41.6%，2019年受全球半导体行业景气度下行影响市场规模有所下降，2020年市场温度有所回升，国产替代趋势加速。

2020年中国半导体清洗设备市场规模

（数据来源MIR DATABANK）

中国半导体清洗设备市场高度集中，日系厂商是市场的主力军，DNS和TEL占据了60%以上的市场份额。

2020年中国半导体清洗设备市场各厂商占比

（数据来源MIR DATABANK）

中国国内半导体清洗厂商相比海外厂商起步较晚，但追赶势头强劲，2020年中国半导体清洗设备市场盛美上海占据了10.9%的市场份额。目前除了盛美上海之外，中国大陆的清洗设备领域还有北方华创、至纯科技、芯源微等主要厂商，且各自所专注的领域有所差异。

中国部分半导体清洗设备厂商情况

（息来源MIR 睿工业根据公开资料整理）

清洗设备主要清洗技术路线分析

在晶圆实际生产过程中不仅需要确保高效的单次清洗，还需要在几乎所有的制程前后都进行频繁的清洗，清洗在单晶硅片制造、光刻、刻蚀、沉积等关键制程工艺中均为必要环节。

清洗步骤数量是芯片制造工艺步骤占比最大的工序，约占所有芯片制造工序步骤的30%以上。伴随半导体制造技术节点的进步，清洗工序的数量和重要性将继续提高。

（息来源盛美上海招股说明书）

根据清洗的介质不同，目前半导体清洗技术主要分为湿法清洗和干法清洗两种。湿法清洗是指利用溶液、酸碱、表面活性剂、水及其混合物，通过腐蚀、溶解、化学反应等方法，使硅片表面的杂质与溶剂发生化学反应生成可溶性物质、气体或直接脱落，以去除制造过程中的颗粒、自然氧化层、有机物、金属污染、牺牲层、抛光残留物等物质。干法清洗是指不使用化学溶剂的清洗技术，主要包括等离子清洗、超临界气相清洗等技术。晶圆制造产线上通常以湿法清洗为主，是目前市场上的主流清洗方法。

（息来源盛美上海招股说明书，MIR 睿工业整理）

在湿法清洗工艺路线下，清洗设备主要包括单片清洗设备、槽式清洗设备、组合式清洗设备和批式旋转喷淋清洗设备等。其中单片清洗是将每片晶圆送至各腔体进行单独喷淋式清洗，比较容易控制清洗质量，也可以提高单片晶圆不同位置的清洗均匀度，单片清洗良率高，是目前主流的清洗设备，但其也具有清洗效率低下的缺点。

（息来源盛美上海招股说明书，MIR 睿工业整理）

集成电路制造的先进工艺中，单片清洗已逐步取代槽式清洗成为主流，究其原因，可分为以下几点

l 单片清洗可提供更好的工艺控制，改善单个晶圆与不同晶圆间的均匀性，提高产品良率。

l 更大尺寸的晶圆和更先进的工艺对于杂质更敏感，槽式清洗若出现交叉污染会危及整批晶圆的良率，带来高成本的芯片返工支出。

l 单片槽式组合清洗技术的出现，可以提高清洗能力及效率并减少硫酸的使用量，既能够降低成本又符合国家节能减排的政策要求。