精密洗净服务产业市场前瞻

精密洗净服务产业市场前瞻一、 全球半导体产业发展特征19世纪60年代后期开始的第二次工业革命，使人类进入了电气时代。电气时代以电子设备为载体，电路则是电子设备的核心。2022年12月29，台积电3nm正式量产。半导体产业在美国起源后，伴随地缘、地区产业政策、制造模式变革等多种因素，经历了三次制造重心的产业转移。第一次：1976年3月，日本政府以富士通、日立、三菱、NEC和东芝五家公司为核心，联合日本工业技术研究员、电子综合研究所和计算机综合研究所共同实施超大规模集成电路研究计划（VLSI），该计划取得了巨大成功，日本超越美国、一跃成为世界第一的DRAM大国。第二次：1983年，韩国政府对外发布进军LSI领域（DRAM）的计划，通过四年时间掌握了256KDRAM技术，并通过向日本大量进口高性能制造设备，快速壮大半导体产业。第三次：2001年后中国正式加入世贸组织，逐渐深度参与到全球电子制造产业链中。第四次：从人口红利过度到工程师红利（人口结构上，劳动力素质提升；产业结构上，技术要素比重增大），制造业低端产能或将持续外迁。2021年全球47个主要经济体数字经济规模为381万亿美元，占全球GDP比重为45%，较2020年提升1个百分点。2021年全球数字经济在第一产业渗透率为86%，在第二产业渗透率为243%，在第三产业渗透率为463%。增速：2021年全球47个经济体数字经济同比名义增长156%，高于同期GDP名义增速25个百分点。数字经济包括数字产业化、产业数字化和数字化治理三大部分：2021年全球数字产业化规模占数字经济比重为15%，占GDP比重为68%，2021年全球产业数字化规模占数字经济比重为85%，占GDP比重约为382%。美国信息科技产业增加值在GDP中占比接近中国2倍。美国经济分析局将信息通信技术生产行业在传统的产业划分框架外单列，2021年增加值占其GDP比重约为76%。中国国家统计局将信息传输、软件和信息技术服务业列示在第三产业下面，2021年占GDP比重约为39%。2021年科技行业在GDP的百分比，美国约为中国的195倍。中美两国信息科技产业占GDP比重整体上均呈现上升趋势。1987年美国信息科技产业占GDP比重约为34%，在科网泡沫前4年，迅速从1996年的39%提升至2000年的62%，此后略有下降，至2010年才回升至62%，此后缓慢提升至2021年的76%。中国信息科技产业起步较晚，信息科技产业占GDP比重数据最早可追溯至2004年的26%，2022年约为40%。根据Wind二级行业分类标准，分别测算中国和美国2021年半导体和其他二级行业的收入与净利润在总量中的比重。2021年，美国半导体行业收入占比约为19%，净利润占比约为39%；中国半导体行业收入占比约为12%，净利润整体亏损约7亿元。将半导体与半导体生产设备，以及电信服务、技术硬件与设备、媒体和软件与服务等泛TMT行业作为信息科技产业：美国上市公司中，2021年信息科技产业收入占比191%，净利润占比约为269%，净利率约为161%；中国上市公司中，2021年信息科技产业收入占比约为110%，净利润占比约为33%，净利率约为11%。二、 全球半导体产业链概况设计，设备属于技术（研发）密集型，需要参与厂商不断投入研发支出用于开发新技术，推出新产品，从而保持自身竞争力。材料和晶圆制造属于资本（CapEx）密集型，通过成长性的资本开支将企业产能提升一个台阶，进而带动未来收入和利润的增长，对于晶圆材料和晶圆制造企业至关重要；对于以台积电为首的晶圆代工龙头，维持成长性资本开支的能力，本身也是企业的护城河之一。封测属于资本+劳动力密集型，封测环节通常技术含量较低，而对劳动力需求较高，经过数十年的发展，逐渐形成了以中国大陆的长电科技、通富微电和华天科技等OSAT厂商主导的产业格局。价值量：设计占60%，其中逻辑IC占30%、存储IC占9%、DAO占17%；设备占12%；材料占5%；晶圆制造占19%，封装与测试占6%。区域分布：欧美在设计、设备绝对主导；美国在EDA&IP核一家独大；韩国主导存储IC设计；日本在DAO、设备优势显著；中国在封测代工环节占比最高。全球IC产业链分工实例（以某款智能手机AP为例）：欧洲和美国主要负责提供EDA工具、IP授权和芯片设计环节；OEM厂商通过选型确定供应商和型号，芯片供应商将图纸交付给位于中国台湾的代工厂量产；晶圆厂产线设备主要由美国、日本和欧洲的供应商提供；晶圆片则先由一家美国公司提炼出冶金硅，然后交由日本多晶硅制造商加工厂电子级多晶硅，再由韩国厂商将单晶硅锭切割成硅片，最终送到中国台湾晶圆厂的产线上；中国台湾晶圆厂加工好的芯片送往马来西亚完成封装，最后在中国大陆的工厂被组装到智能手机中，然后智能手机OEM厂商将产品销往全球。三、 精密洗净下游发展概况（一）半导体行业概况1、全球半导体产业发展概况半导体是电子产品的核心，信息产业的基石。半导体行业具有下游应用广泛、生产技术工序多、产品种类多、技术更新换代快、投资高、风险大等特点，全球半导体行业具有一定的周期性，景气周期与宏观经济、下游应用需求以及自身产能库存等因素密切相关。根据世界半导体贸易统计组织（WSTS）数据：全球半导体行业2018年市场规模达到4，688亿美元，较2017年增长约137%。过去五年，随着智能手机、平板电脑为代表的新兴消费电子市场的快速发展，以及汽车电子、工业控制、物联网等科技产业的兴起，强力带动了整个半导体行业规模迅速增长。世界半导体贸易统计组织（WSTS）数据显示，2018年美国半导体行业市场规模约为1，030亿美元，占全球市场的2197%；欧洲半导体行业市场规模约为430亿美元，约占全球市场的916%。亚太地区半导体行业近年来发展迅速，已成为全球最大的半导体市场。亚太地区（除日本外）市场规模达2，829亿美元，已占据全球市场6034%的市场份额，中国大陆地区是近年来全球半导体市场增速最快的地区之一。根据国际数据（IDC）的半导体应用预测报告（SAF），2020年全球半导体销售额达到4，420亿美元，比2019年增长54%。尽管COVID-19对全球经济带来了影响，但是云计算的应用以及远程办公与在线学习等支持设备的需求增长，使全球半导体市场在2020年的表现好于预期。2021年，全球半导体行业销售额总计5，559亿美元，同比增长262%。根据国际半导体产业协会（SEMI）公布的全球晶圆厂预测报告，2020年、2021年全球半导体晶圆厂设备支出同比上涨16%和42%，预计2022年同比涨幅达18%。2、中国半导体行业发展概况我国本土半导体行业起步较晚。但在政策支持、市场拉动及资本推动等因素合力下，中国半导体行业不断发展。步入21世纪以来，我国半导体产业市场规模得到快速增长。根据普华有策市场研究中心统计数据，2018年，中国半导体产业市场规模达6，531亿元，比上年增长207%。2013-2018年中国半导体市场规模的复合增长率达2109%，显著高于同期世界半导体市场的增速。根据市场调查及研究机构ICInsights发布的报告显示，中国大陆自2005年成为世界最大的半导体市场后，规模稳步增长，每年年增长率均维持在两位数。2020年中国半导体销售额累计为1，508亿美元，同比上涨52%。2020年中国大陆半导体设备销售额为1873亿美元，同比上涨393%，超越中国台湾地区，成为半导体设备全球最大市场。中国半导体行业进入景气上行周期，预计未来仍将维持高增长。随着近年国家集成电路产业发展推进纲要、中国制造2025、国家信息化发展战略纲要等重要文件的出台，以及社会各界对半导体行业的发展、产业链重构的日益重视，我国半导体行业正站在国产化的起跑线上。随着5G、AI、物联网、自动驾驶、VR/AR等新一轮科技逐渐走向产业化，未来十年中国半导体行业有望迎来进口替代与成长的黄金时期，逐步在全球半导体市场的结构性调整中占据举足轻重的地位。在贸易摩擦等宏观环境不确定性增加的背景下，加速进口替代、实现半导体产业自主可控已上升到国家战略高度，中国半导体行业发展迎来了历史性的机遇。3、未来全球半导体产业预计将继续向中国大陆转移纵观半导体产业的发展过程，经历了由美国向日本、向韩国和中国台湾地区及中国大陆的几轮产业转移。目前中国大陆正处于5G通信、物联网、人工智能、新一代智能手机等行业的快速崛起过程中，已成为全球最重要的半导体应用和消费市场之一。根据国际半导体协会（SEMI）的统计数据，2017年到2020年期间，全球将有62座新晶圆厂投产，其中有26座新晶圆厂座落于中国大陆，占比达42%。新晶圆厂从建立到生产的周期大概为2年，未来几年将是中国大陆半导体产业的快速发展期。4、我国半导体国产化需求紧迫虽然我国半导体需求庞大，并且在快速增长，但国内产值远低于市场需求。全球54%的芯片都出口到中国，但国产芯片的市场份额只占10%。我国芯片产业长期被国外厂商控制，已超过了石油和大宗商品，成为第一大进口商品。根据中国海关统计数据，2019年中国集成电路进口金额3，040亿美元，截至2020年8月底，中国集成电路累计进口15万亿元人民币，同比增长153%，高于我国外贸进口176个百分点，呈快速增长的态势。可见，目前国内半导体、特别是集成电路市场需求严重依赖进口的局面仍未得到改善。在新一轮的中美贸易冲突中，中国的高科技企业成为美国的重点打击对象，尤其半导体芯片更是重中之重。2020年9月15日后，台积电、三星、中芯国际等芯片制造商均无法为华为供货。2020年12月，代表中国大陆芯片制造最高水平的中芯国际被列入美国制裁的黑名单，中芯国际的全球市场占有率大概全球排名第四，综合来看，中芯国际在国际芯片制造业属于第二阵营，但也是最有希望跻身一流的企业。（二）显示面板行业概况1、全球显示面板产业发展概况韩国，中国台湾地区（以下简称中国台湾或中国台湾）、中国大陆是全球三大主要面板生产基地。2011年以来，国内以京东方为首的面板厂商开始加大投资规模，中国大陆面板产能逐渐上升。根据WitsView数据，2017年中国大陆LCD面板产能（主要包括PC、TV、Tablets）为361亿片，占全球总产能的464%，居于世界首位，而韩国在2017年的LCD面板产能（PC、TV、Tablets）为202亿片，产能占比为259%。2019年LCD面板出货面积京东方共计出货大尺寸液晶面板4，086万平米，同比增长200%，首次超过LGD成为全球出货面积最大的大尺寸液晶面板供应商；华星光电的出货面积也从2018年的1，770万平米增加到2019年的2，150万平米，同比增长2147%。中国大陆厂商的全球市占率达到423%，成为全球最大的面板制造基地。面板产能大规模向中国大陆转移，为面板设备的国产化以及下游设备清洗服务带来历史机遇。IHS统计数据显示，2017年全球OLED出货达到了464亿片，同比增长118%，营业收入达到252亿美元，同比增长636%。而2017年全球显示面板出货量为3827亿片，同比增长49%，全球显示面板产业规模达到了1，272亿美元，同比增长212%。2020年，全球OLED屏幕的出货量超过57亿块（57788亿块），同比增长37%，营收为3268亿美元。IHS预计，到2022年，全球显示面板产业规模将达到接近40亿片，其中OLED将超过9亿片，年复合增长率达142%；从营业收入方面来看，到2022年，全球显示面板产业营业收入将达到1，380亿美元，其中OLED约为421亿美元，年复合增长率达18%。2、中国大陆显示面板产业发展概况随着中国大陆显示面板产业的高速发展，整个显示面板行业已由原来的日韩台三足鼎立，转变成三国四地的产业新格局。随着中国大陆高世代线的加快建设以及新型显示技术的发展，中国大陆在全球显示面板产业中的地位快速提升。我国显示面板产业的核心竞争力随着面板产能、技术水平的稳步提升而逐渐增强，产业整体规模持续扩大，全球市场份额不断提高，面板自给率快速攀升，技术水平与国际先进水平差距逐渐缩小，产业发展进入良性循环轨道；技术创新能力逐步提升，产业聚集区初步形成，全球影响力不断增强。近年来，在重点企业和地方政府的推动下，国内OLED产线布局加快，不仅吸引显示面板业内企业加快项目投资，也吸引了非本行业企业涉足OLED领域。除了京东方（成都）在2017年底已量产的第一条6代柔性AMOLED面板产线外，2018年天马、维信诺等都开始量产6代柔性AMOLED产线。2019年和辉光电、华星光电6代线也开始量产。显示面板产业发展带动了上下游材料，设备和技术的发展，推动了配套产业的国产化进程，国产上、下游材料和装备在产业竞争中已经具备了一定优势：价格和成本较低；产能和技术快速成长；与国际企业相比，更贴近市场和客户，目前国内中、低世代线国产化供应体系基本建成，如京东方在玻璃基板、液晶材料等重要材料方面基本实现了本土企业配套供应；华星光电则通过与本土企业一起技术攻关，扶持配套国产化。目前，我国部分5代线材料本地配套率达到70%，其中玻璃基板国产化率达70%，液晶材料达到60%，同时本土企业也在不断向产业高端发展。在国内面板龙头企业带动下，产业集聚效应逐渐显现，产业链本土配套率越来越高，预计未来显示面板产业本地化配套能力将进一步提升，带动包括检测设备等相关配套企业快速成长。四、 中国泛半导体设备洗净服务市场分析半导体（Semiconductor）：狭义上是指半导体材料，包括以硅（Si）、锗（Ge）等元素半导体（也是第一代半导体材料），和以砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化镓（Ga2O3）等化合物半导体材料（第二代至第四代半导体材料）。广义上是指基于半导体材料制造的各类器件产品。集成电路（IntegratedCircuit，IC，中国台湾称为积体电路），是指通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻器、电容器等被动元件及布线集成、封装在半导体晶片上，执行特定功能的电路或系统。芯片（Chip），通常就是指集成电路芯片，因此绝大多数时候，芯片、集成电路、IC等术语可以混用。按产品类型划分4大类：集成电路、分立器件、光电子器件、传感器。除以上分类外，半导体产品还有多种分类维度，例如按照下游需求场景可分为：民用级（消费级）、汽车级（车规级）、工业级、级和航天级等。供给端由企业主导；需求端由下游应用主导；供给、需求、贸易创造市场；市场影响供给与需求；技术迭代是根因。五、 全球半导体产业的周期性半导体产业新技术从最初研发储备到终端产品应用并量产的周期大约在10年左右，驱动信息市场的引擎（下游应用市场主要产品）也大概10年左右产生一次新变化。中期维度上，半导体产业表现出由企业设备投资和产能扩张驱动周期波动，称为产能周期（也称资本支出周期、朱格拉周期、设备投资周期等）。投资端观测：全球半导体产业资本支出从1983年的43亿美元增长到2021年的1531亿美元，年均复合增速约为10%。以同比增速的极大值点划分，全球半导体资本开支周期平均约34年。销售端观察：产能周期在半导体产品销售端上也有所体现，以全球半导体月度销售额为例，1976年3月至今，半导体月销售额同比增速（3个月移动平均值）呈现出周期波动特征，每个周期间隔大约在3-4年，平均数值为295年。短期维度上，由销售端（市场）短期供需驱动库存周期，也称基钦周期，约36个季度。由于下游需求端向上传导存在时滞，导致了库存周期的产生。半导体产业库存周期可以分为4个阶段：主动补库存：在新一轮库存周期的起点，由于短期需求端指标上升，企业提升产线稼动率，主动补充库存水平，产成品存货环比上升，行业处于短期繁荣阶段。被动补库存：这一阶段需求端指标已经见顶，但企业稼动率无法立即下降，存货水平仍然保持上升，导致利润率水平到达顶部后开始下降，行业开始进入短期衰退阶段。主动去库存：需求端指标持续下降，企业稼动率开始下降，但已经出现库存过剩，企业主动降价去库存，减少存货压力，行业处于萧条阶段。被动去库存：需求端指标企跌回升，企业稼动率降至低点，库存水平持续降低至低点，库存压力得到缓解，随着需求回温，行业开始进入下一轮库存周期起点。六、 常见的精密清洁方法化学溶剂清洗:化学溶剂清洗是指硝酸、氢氧化钾、双氧水、氨水等。根据技术要求配制成相应浓度的溶液，然后将零件浸泡在清洗槽中，去除表面的金属膜。喷涂:喷涂是指利用热源熔化金属或非金属材料，以一定的速度喷涂在基体表面形成涂层的方法。如果在操作过程中需要，在零件表面喷铝以增加表面粗糙度。电解清洗:将待清洗的设备挂在阴极或阳极上，放入电解液中。施加直流电时，金属与电解质溶液之间的界面张力因极化而降低，溶液渗透到工件表面的污垢下，在界面上起氧化或还原作用，产生大量气泡。当气泡聚集形成气流从污垢与金属之间的缝隙溢出时，起到搅动、搅拌的作用，使污垢从工件表面脱落，从而达到清除污垢、清洁表面的目的。根据设备和装置挂在阳极和阴极上的位置不同，可分为阴极电解和阳极电解。电解清洗用途广泛。可去除金属或非金属附着物，如氧化膜、旧涂膜、漆膜等。清洗效果好，清洗效率高，彻底性好。蒸汽清洗:蒸汽清洗可分为蒸汽清洗和溶剂蒸汽清洗。水蒸汽清洗是一种常见而简单的清洗工艺，主要是利用蒸汽的热气流蒸发到设备和装置的表面，与设备和装置的表面充分接触。由于水蒸气温度高，有一定的压力和冲击力，所以有一定的清洁作用。溶剂清洗是一种用有机溶剂蒸发蒸汽进行清洗的方法。由于溶剂的高温和蒸发过程中形成的气流，污渍被溶解并带走。纯水清洗和高压水洗:纯水清洗是指将零件浸泡在纯水清洗槽中，去除产品中可能残留的药液成分；高压水洗是指高压水洗枪对零件表面进行清扫，去除颗粒、熔灰、灰尘等。对零件表面有一定的附着力。超声波清洗:超声波清洗是指在浸泡在工件中的液体中发射超声波，使液体产生超声波振荡。液体内部的压力在某一瞬间突然增大或减小，这样不断重复。当压力突然降低时，溶液中会产生许多小空孔，溶解在溶液中的气体被吸入空孔中形成气泡。小气泡形成后，被突然增大的压力击碎，产生冲击波，能在界面处剥离金属表面的污垢和水垢，与工件表面分离，从而达到比一般去污方法更快的清洗效果。超声波清洗可以与化学去污、电化学去污、去除金属涂层的酸清洗等相结合。，以提高去污效果和清洁质量。七、 半导体设备清洗服务对象专用半导体设备一般指生产各种半导体产品所需的生产设备，属于半导体行业产业链的配套环节。半导体专用设备是半导体行业的技术龙头，芯片设计、晶圆制造、封装测试等都需要在设备技术允许的范围内设计制造。设备的技术进步反过来促进了半导体产业的发展。以半导体产业链中技术难度最高、附加值最大、工艺最复杂的集成电路为例，集成电路领域使用的设备通常可以分为前工艺设备和后工艺设备两大类。其中，在之前的晶圆制造中，有七大工艺步骤，即氧化/扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、清洗抛光、金属化。相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集成电路设备总市场规模的80%以上。其中，刻蚀设备、光刻设备和薄膜生长设备是集成电路前期生产过程中最重要的三类设备。上述集成电路制造过程中的氧化/扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、机械抛光等设备都是本公司的清洗服务对象，覆盖集成电路几乎2/3工序的生产设备定期维护。