半导体清洗设备，国产替代空间巨大：至纯科技，步入高速成长期

1、 至纯科技：中国半导体湿法清洗设备龙头公司

1.1、 三大业务：半导体湿法清洗设备业务、半导体高纯工艺系统、光传感应用

公司的主营业务主要包括半导体湿法清洗设备研发、生产和销售，高纯工艺系统的研发、生产和销售，光传感应用及相关光学元器件的研发、生产和销售。

1.1.1、半导体湿法清洗设备

公司提供湿法设备，包含湿法槽式清洗设备及湿法单片式清洗设备，主要应用于集成电路、微机电系统、平板显示等领域。

随着半导体芯片工艺技术的发展，工艺技术节点进入 28 纳米、14 纳米等更先进等级，随着工艺流程的延长且越趋复杂，每个晶片在整个制造过程中需要甚至超过 200 道清洗步骤，晶圆清洗变得更加复杂、重要及富有挑战性；清洗设备及工艺也必须推陈出新，使用新的物理和化学原理，在满足使用者的工艺需求条件下，兼顾降低晶圆清洗成本和环境保护。

公司湿法工艺设备所部署的技术路线：

槽式设备（槽数量按需配置）及单片机设备（8~12 反应腔）均可以提供 8~12 寸晶圆制造的湿法工艺设备。该类设备可以应用在先进工艺上，主要为存储（DRAM，3D Flash）、先进逻辑产品以及一些特殊工艺上，例如薄片工艺、化合物半导体、金属剥离制程等。

在技术储备上，公司将持续投入资源开发符合高阶工艺应用的设备（如多反应腔、18 腔等）。

公司的湿法工艺设备的子系统包含药液循环系统、温控系统、传送系统、自动控制系统、通信系统、传感控制系统、气体流场设计、反应药液回收环设计等。

1.1.2、高纯工艺系统

泛半导体工艺伴随许多种特殊制程，会使用到大量超高纯（ppt 级别）的干湿化学品，这是完成工艺成果的重要介质，其特点是昂贵并伴随排放。

在集成电路领域，高纯工艺系统主要包括高纯特气系统、大宗气体系统、高纯化学品系统、研磨液供应及回收系统、前驱体工艺介质系统等。

其中，各类高纯气体系统主要服务于几大干法工艺设备，各类高纯化学品主要服务于湿法工艺设备。

公司在用户价值上聚焦六个词：“高纯、工艺、节能、环保、自动化、智能化”。

公司在湿法工艺往深度走的同时，在减排和工艺数字化领域也投入研发，有具体的产品和服务的部署，该领域的投入兼具经济效益和社会效益。

高纯工艺系统的核心是系统设计，系统由专用设备、侦测传感系统、自控及软件系统、管阀件等组成；系统的前端连接高纯介质储存装置，系统的终端连接客户自购的工艺生产设备。

在高纯工艺系统业务，公司加大了对于工艺减排、产品服务化的布局。

高纯工艺系统的产品主要包括：

气体高纯工艺设备及系统、化学品高纯工艺设备及系统、研磨液供应及回收系统、前驱体介质系统、大宗气体、半导体工艺尾气处理设备及系统、物料及水系统，广泛应用于集成电路、显示屏、光电、光伏及生物制药、食品饮料等领域。

1.1.3、光纤传感器及光电子元器件

公司全资子公司波汇科技主要从事光纤传感器及光电子元器件的研发、生产及销售，专注于光纤传感及光电子元器件技术研发并在分布式光纤振动监测、温度监测、光纤光栅传感、算法仿真、智能视频、真空镀膜技术以及应用软件开发方面具有核心技术。

主要产品有光纤电 综合监测系统、光纤石化油库管道综合监控系统、光纤桥梁结构健康监测系统、光纤轨道交通综合监测系统、光电子元器件（滤光片、激光管帽、磁光开光、标准具）、激光气体传感监测系统。

主要应用于电力电 、石油石化、城市地下综合管廊、数据及通信等领域。

1.2、大基金、中芯聚源、装备材料基金等战略投资者入股至纯科技半导体清洗设备子公司 子公司引入战投。

公司 2021 年 10 月发布公告，交易的主要内容：上海至纯洁净系统科技股份有限公司（以下简称“公司”、“至纯科技”）控股子公司至微半导体（上海）有限公司（以下简称“至微科技”）拟通过增资扩股引入战略投资者并进行部分股权转让。

本次交易各方合计增资额为 42,000 万元，股权转让涉及金额 23,200 万元。

本次交易完成前，至纯科技持有至微科技的股份比例为99.34%，本次交易完成后，公司持有至微科技的股份比例为 77.11%。

本次交易事项尚需提交股东大会审议批准，且尚未签订协议，存在一定不确定性。

至微科技是承载公司重要战略决策“从工艺装备支持系统到工艺装备”、投入湿法设备研发和产业化的主体。至微科技成立以来，完成了系列化产品的研发、制造和销售，累计已获得来自各大集成电路制造领先企业的湿法设备订单超过 160 台，成为国内湿法设备的主要供应商之一。

至微科技的发展得到了用户的肯定，也得到了产业投资者的重点关注。

为进一步加快实现至微科技成为国内湿法设备领头羊的战略目标，提高产业资源整合能力，公司控股子公司至微科技拟通过增资扩股引入核心战略投资者。

本次交易前，至微科技注册资本为 45,500 万元，依据增资前至微科技 250,000 万元的估值，对应 5.4945 元/注册资本，本次深圳市远致星火私募股权投资基金合伙企业（有限合伙）（以下简称“远致星火”）、国家集成电路产业投资基金二期股份有限公司、中国国有企业混合所有制改革基金有限公司、中小企业发展基金（绍兴）股权投资合伙企业（有限合伙）、上海半导体装备材料产业投资基金合伙企业（有限合伙）、中青芯鑫鼎橡（上海）企业管理合伙企业（有限合伙）、平潭溥博芯诚股权投资合伙企业（有限合伙）、上海芯晟至远企业管理合伙企业（有限合伙）合计向至微科技增资 42,000 万元，其中 7,644 万元计入注册资本，其余 34,356 万元计入资本公积。

本次增资的同时，公司将持有的至微科技对应本次增资 42,000 万元后的 7.95% 的股权以 23,200 万元转让给远致星火，其中 4,222.40 万元计入至微科技注册资本，18,977.60 万元计入资本公积。

在本次远致星火受让股权的过程中，所有其他投资人均无条件放弃行使作为公司股东的优先购买权。

1.3、财务分析：半导体清洗设备业务快速增长

公司营收规模及盈利能力大幅提升，2016-2020 年，公司收入年复合增长率 51.77%，净利润年复合增长率 54.86%。

公司 2018-2020 年实现营业收入 6.74/9.86/13.97 亿元，同比增长 82.64%、46.34%、41.63%。

公司 2018-2020 年实现净利润 0.32/1.1/2.61 亿元，同比增速为-34.19%、239.88%、136.36%。

公司 2018-2020 年实现扣非净利润 0.29/0.91/1.11 亿元，同比增速为-30.68%、215.31%、22.2%。

2018 年净利润同比减少主要系 2018 年公司布局并开展的湿法设备业务板块，该业务在初期需要投入较多的研发成本，因此 2018 年全年较上年同期研发成本增加约 2300 万元，市场费用增加约 1100 万元以及管理费用增加约 1600 万元。

公司 2021 年前三季度实现营业收入 12.83 亿元，同比增长 68.71%；实现归母净利润 1.88 亿元，同比增长 127.96%。

公司半导体板块业务持续发力，光传感光电子业务板块发展良好。

公司主营业务为高纯工艺系统、光传感及光器件及半导体设备。

高纯工艺系统业务 2018-2020 年实现营业收入 6.74/6.37/8.63 亿元，对公司总营收的贡献分别为 100%、64.57%、61.79%。

光传感及光器件业务 2018-2020 年实现营业收入 0/2.65/3.15 亿元，占公司总营收比重分别为 0%、26.82%、22.52%。

半导体设备业务 2018-2020 年实现营业收入 0/0. 81/2.18 亿元，占公司总营收比重分别为 0%、8.28%、15.59%。

2021H1 公司高纯工艺系统业务、光传感及光器件业务和半导体设备业务分别实现营业收入 5.81 亿元、0.69 亿元和 2.69 亿元，占公司总营收比重分别为 63.12%、7.45%和 29.23%。

2020 年公司整体业务新增订单达到 19.6 亿元，较上年同期增加 38%。

2020 年整个半导体板块新增订单 13.6 亿元，其 中湿法设备新增订单 5.3 亿元，较上年同期增加 211%，湿法设备订单中单片设备新增订单 3.66 亿元，交付周期在 6-9 个月左右，半导体业务继续行驶在发展快车道上。

从下游结构上看，公司半导体业务收入逐年提升，光电子、医药等业 务放量增长。

自 2018 年之后，公司毛利率及净利率整体呈上升趋势。

2018-2020 年公司整体毛利率为 28.19%/34.35%/36.79%，净利率为 4.67%/11.19%/18.66%；2021 年 Q1-Q3 公司整体毛利率为 35.39%，净利率为 14.42%。

2018 年由于全球半导体扩张，引发了全球半导体材料及零部件供给紧张，部分材料的价格有所上涨，使得公司业务的整体毛利率有所下降，影响因素消除后，公司毛利率稳步增长。

未来随着公司产品结构的不断优化，高毛利的光传感业务增长，毛利率及净利率有望进一步改善。

由于业务不断拓展，公司期间费用率呈现小幅上升趋势，未来随着业务结构趋向稳定，费用率有望降低。

2018-2020 年期间销售费用率为 2.77%、3.7%、3.9%，管理费用率为 7.58%、8.70%、9.85%，研发费用率为 5.41%、5.99%、6.84%，财务费用率为 3.12%、4.09%、5.46%。

2、 半导体设备国产替代不断加速，国内清洗设备厂商持续受益

2.1、半导体设备是国产化突破的核心领域

半导体是许多工业整机设备的核心，普遍应用于计算机、消费类电子、 络通信、汽车电子等核心领域，半导体主要由四个部分组成：集成电路、光电器件、分立器件和传感器，其中集成电路在总销售额占比高达80%以上，是半导体产业链的核心领域。

集成电路产业链主要由五个部分组成：

市场、芯片设计、芯片制造、芯片封装测试和终端应用，从市场需求调研中来再回到市场需求中去，是一个闭环回路。

其中通常以芯片设计、制造和封装测试为集成电路产业链三大环节，设备材料与制造和封装测试联系最为紧密，对应分为前道设备和后道设备，晶圆材料和封装材料。

设备材料在高端领域处于美欧日垄断状态，“卡脖子”问题突出，是当前及未来国产化重点突破的领域。

根据 SIA 的统计 告，2019 年中国在晶圆制造设备领域的市场销售额占比仅为 2%，晶圆制造设备基本上被美欧日垄断，“卡脖子”问题尤为明显。

随着国家扶持力度的不断加大，制造企业与国产设备厂商的合作意愿较强，国产化进度明显加快，市占率不断提升，有望成为未来的优质赛道。

半导体设备资本投入大，人才缺乏，行业壁垒较高，能获得优势资源的各细分领域的龙头企业，国产替代的速度预计将高于靠后企业。

根据 SIA 数据统计，全球半导体设备大致可以分为 11 大类，50 多种机型。

前道设备主要有光刻机、刻蚀机、薄膜沉积机、离子注入机、CMP 设备、清洗机、前道检测设备和氧化退火设备八大类，后道设备主要分为测试设备和封装设备，光刻机、薄膜沉积设备、刻蚀及清洗设备、前道检测设备和后道检测设备 2019 年全球市场份额占比分别约为 19%、19%、25%、9%和 9%，目前市场份额占比近 85%的前道设备领域主要由美欧日企业垄断。

2.2、 中国大陆设备市场份额占比不断提升

2020 年我国半导体设备销售额为 187.2 亿美元，同比增长39.2%，占全球半导体设备市场的 26.3%，首次成为全球最大的半导体设备市场。

2022 年我国半导体设备销售额预计将达到 300 亿美元，同比增长 12%，市场份额有望提升到 30%，呈逐年上升的趋势。

目前大力提高中国大陆半导体设备及材料供应商的竞争力，对保障中国半导体产业链安全具有显著的溢出效益，有助于大大降低美国等出口管制所带来的风险。

因此，尽管存在巨大的进入壁垒，中国政府将继续重点支持本土的半导体设备及材料行业，即使在中美关系缓和以及设备松绑的预期下，国产化大趋势不变。

2.3、清洗设备是贯穿半导体产业链的重要工艺设备

半导体清洗用于去除半导体硅片制造、晶圆制造和封装测试每个步骤中可能存在的杂质，避免杂质影响芯片良率和芯片产品性能。

目前，随着芯片制造工艺先进程度的持续提升，对晶圆表面污染物的控制要求不断提高，每一步光刻、刻蚀、沉积等重复性工序后，都需要一步清洗工序。

在半导体硅片的制造过程中，需要清洗抛光后的硅片，保证其表面平整度和性能，从而提高在后续工艺中的良品率；

而在晶圆制造工艺中要在光刻、刻蚀、沉积等关键工序前后进行清洗，去除晶圆沾染的化学杂质，减小缺陷率；

而在封装阶段，需根据封装工艺进行 TSV 清洗、UBM/RDL 清洗等。上述清洗工序的技术要求是影响芯片成品率、品质及可靠性最重要的因素之一。

当前的芯片制造流程在光刻、刻蚀、沉积等重复性工序后均设置了清洗工序，清洗步骤数量约占所有芯片制造工序步骤的 30%以上，是所有芯片制造工艺步骤中占比最大的工序，而且随着技术节点的继续进步，清洗工序的数量和重要性将继续随之提升，在实现相同芯片制造产能的情况下，对清洗设备的需求量也将相应增加。

根据清洗介质的不同，目前半导体清洗技术主要分为湿法清洗和干法清洗两种工艺路线。

湿法清洗是针对不同的工艺需求，采用特定的化学药液和去离子水，对晶圆表面进行无损伤清洗，以去除晶圆制造过程中的颗粒、自然氧化层、有机物、金属污染、牺牲层、抛光残留物等物质，可同时采用超声波、加热、真空等辅助技术手段；

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、束流清洗等技术。

干法清洗主要是采用气态的氢氟酸刻蚀不规则分布的有结构的晶圆二氧化硅层，虽然具有对不同薄膜有高选择比的优点，但可清洗污染物比较单一，目前在 28nm 及以下技术节点的逻辑产品和存储产品有应用。

晶圆制造产线上通常以湿法清洗为主，少量特定步骤采用湿法和干法清洗相结合的方式互补所短，在短期内湿法工艺和干法工艺无相互替代的趋势，目前湿法清洗是主流的清洗技术路线，占比达芯片制造清洗步骤数量的 90%。

在湿法清洗工艺路线下，目前主流的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，其中单片清洗设备市场份额占比最高。

湿法清洗工艺路线下主流的清洗设备存在先进程度的区分，主要体现在可清洗颗粒大小、金属污染、腐蚀均一性以及干燥技术等标准。

根据 Gartner 统计数据，2018 年全球半导体清洗设备市场销售额为 34.17 亿美 元，2019 年和 2020 年受全球半导体行业景气度下行的影响有所下降，分别为 30.49 亿美元和 25.39 亿美元，预计 2021 年随着全球半导体行业复苏，全球半导体清洗设备市场将呈逐年增长趋势，2024 年预计全球半导体清洗设备市场销售额达 31.93 亿美元，清洗设备在全球半导体设备的市场销售额占比约为 5-7%。

2020 年全球半导体清洗设备市场基本上被日本 SREEN、日本 TEL、韩国 SEMES 和美国 LAM 垄断，合计占比 97.7%，国产厂商盛美上海、至纯科技、北方华创、芯源微等话语权较弱。

目前至纯科技主要生产湿法清洗设备，提供槽式设备（槽数量按需配置）及单片机设备（8-12 反应腔），均可以覆盖 8-12 寸晶圆制造的湿法工艺设备。

该类设备可以应用在先进工艺上，主要为存储（DRAM，3DFlash）、先进逻辑产品以及一些特殊工艺上，例如薄片工艺、化合物半导体、金属剥离制程等。

3、至纯科技：半导体湿法清洗设备业务将步入高速成长通道

3.1、半导体湿法清洗设备业务步入高速成长期

随着半导体芯片工艺技术节点进入 28 纳米、14 纳米等更先进等级，工艺流程的延长且越趋复杂，产线成品率也会随之下降。

造成这种现象的一个原因就是先进制程对杂质的敏感度更高，小尺寸污染物的高效清洗更困难。

解决的方法主要是增加清洗步骤。每个晶片在整个制造过程中需要甚至超过 200 道清洗步骤，晶圆清洗变得更加复杂、重要及富有挑战性。

公司致力打造高端湿法设备制造开发平台。

公司产品腔体、设备平台设计与工艺技术都和国际湿法设备厂商路线一致，采用先进二流体产生的纳米级水颗粒技术，能高效去除微粒子的同时，还可以避免兆声波的高成本。

公司已经具备生产 8-12 寸高阶单晶圆湿法清洗设备和槽式湿法清洗设备的相关技术，能够覆盖晶圆制造中包括先进制程逻辑电路、高密度存储、化合物半导体特色工艺等多个细分领域的市场需求，且已经在各细分领域取得一线客户的订单。

目前中国市场和国际市场范围内，主要的湿法设备厂商以日本和欧美为主，国内目前有三家在湿法工艺设备端提供中高阶湿法制程设备，分别是至纯科技、北方华创和盛美，国内厂商的市场占比在逐年上升中。

目前至纯科技是国内能提供到 28 纳米节点全部湿法工艺的本土供应商。目前公司湿法设备已经切入一线用户，用户有中芯国际、华虹集团、长鑫存储、华为、华润、燕东、台湾力晶等等，均为所在下游行业的领先者。

其中公司单片湿法设备获得国内重要用户的多个订单，高温硫酸、晶背清洗、后段去胶、长膜前单片机型入选，进一步填补国产装备在湿法清洗领域的空白。

截止到 2021 年 6 月 30 日，湿法设备累计申请专利 133 项（其中发明专利 76 项），已授权实用新型专利 27 项。公司 12 寸单片湿法清洗设备和槽式湿法设备将有效代表本土品牌参与到中国大陆和中国大陆以外高端清洗设备市场；公司的湿法设备历经 IP 自主、供应链自主研发，在国内（启东）湿法设备制造基地制造，并有序展开扶持供应链的本地化。

伴随自主研发的多个型号单片式清洗设备获得商用推进，公司的投资价值和潜力进一步凸显，业务潜力有望进一步释放。

截至 2021 年 6 月 30 日，公司整体业务新增订单达到 17.2 亿元，达到 2020 年全年新增订单的 88%。

2021 年上半年，新增订单中，整个半导体板块新增订单 14.2 亿元，其中湿法设备新增订单 4.3 亿元，达到上一年度全年湿法设备订单的 85%，湿法设备订单中单片设备新增订单 2 亿元。公司半导体业务继续行驶在发展快车道上。

公司在 2017 年初上市后坚定地将有限资源全力投入半导体业务中的湿法设备的研发和产能建设，同时投入资源将高纯工艺系统设备产能也扩充了两倍。

历经三年高强度的研发投入和产能准备，在 2020 和 2021 两年的经营中，看到了当初部署和投入的有效产出。

公司在 2019 年和 2020 年就部分长交期零部件做了预见性备货，在近两年的供应链扰动背景下为企业持续快速稳健的交付用户订单提供了保障。

公司在 2020 年和 2021 年将供应链的在地化建设作为工作重点之一。

公司 BU2（至微科技，湿法设备及晶圆再生服务）：在 2021 年上半年，至纯的湿法设备业务保持健康增长势头。

截至 2021 年 6 月 30 日，新增订单达 4.3 亿元，其中单片设备 2 亿元。12 寸单片设备是事业部持续快速增长的重中之重，目前公司已可以提供 28nm 节点的全部湿法工艺设备，首批次单片湿法设备已交付并顺利通过验证，下半年将有 7 台套 12 寸槽式设备和 8 台套 12 寸单片设备将交付到中芯、华虹集团、燕东科技等主流客户产线。

公司在更先进的 14nm~7nm 技术世代已接到 4 台套机台多个工艺的正式订单， 将于 2022 年交付至客户产线验证。

上半年新增订单中有 17 台套是中国大陆（中芯宁波、中芯绍兴、中芯天津、华为、燕东科技）以及中国台湾（力积电）等老客户的重复订单；11 台套是化合物半导体、大硅片以及先进封装领域的销售新突破（绿能芯创、天岳、英诺赛科、晶方等）。

湿法设备的研发仍在持续投入中，湿法设备的核心零部件的开发也在全力推进中。

另外，公司重资投入的晶圆再生业务系自身在湿法工艺设备、高纯化学品供应系统、工艺团队等原有业务能力的优势整合，又能有效解决高阶晶圆制造中晶圆再生依靠出口处理的问题。

公司于合肥新站投资的晶圆再生和部件再生项目已于 2021 年 7 月正式量产，产能需要一定时间爬坡，有望在 2021 年度贡献 2 个月度的产值。

3.2、半导体高纯工艺系统业务：未来将保持稳定增长

3.2.1、高纯工艺系统应运而生

随着泛半导体（集成电路、平板显示、光伏、LED 等）、光纤、生物医药及食品饮料等现代制造业的发展，高纯工艺系统行业应运而生。

高纯工艺系统与厂务动力系统以及尾气废液处理系统共同构成了工业企业的厂务系统，为工业企业的核心工艺设备运转提供支持。

与钢铁、机械等传统制造业不同，泛半导体等现代制造业自诞生之日起就一直朝精密化、微型化方向发展。

从第一个晶体管到 45 纳米的大规模集成电路，制程中的精细加工、精细控制成为生产工艺的关键环节。

在几乎所有和“精细”相关的技术中，杂质对制程的结果都会产生不利甚至极为有害的影响：

在极低温度（-270℃）下，微量的氧和水会变成坚硬无比的固体，成为透平机的天敌；少量的病菌会对手术产生致命的影响；微量的特种元素会改变钢铁的性能；空气中悬浮的颗粒会影响精密加工仪器（陀螺仪）的性能；百万分之一以下的氧水含量会使大量的大规模集成电路芯片 废。生产工艺对物料、介质的纯度要求首先催生了不纯物控制技术的发展，随后以该技术为核心逐步演化成一个完整的实物产品——高纯工艺系统，实现整个生产过程的不纯物控制。

自 20 世纪 70 年代起，高纯工艺系统的研发、设计、生产从光伏、半导体等行业中分离出来，开始作为一个相对独立的行业发展，并因其在多种不同行业的应用，形成多学科交叉的显著特点，技术知识涵盖物理、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。

衡量高纯工艺系统的核心指标为不纯度控制级数。

最初高纯工艺系统实现的纯度控制为 ppm（百万分之一）级。随着科学发展和技术进步，生产工艺对纯度的要求逐步提高，纯度控制从 ppm 逐步发展到 ppb（十亿分之一）及以下。

目前，ppb 以下级控制技术即量子级不纯物控制技术已广泛应用在半导体集成电路、LED、光伏、生物制药、医疗、超低温（超导）等行业，以及精密加工与测试、特殊工况（核反应堆，高纯高温高压高腐蚀）作业中。

在行业发展上，以不纯物控制为核心，行业的发展目标从被动满足客户的工艺要求逐步演变成为客户提供整体解决方案。

在源头上，高纯工艺系统行业可以为客户提供高纯工艺介质；在系统建成后，可以将定期检测服务衍生至 7×24 小时的不间断监控、系统运行托管，还可以通过分析数据帮助客户改进生产工艺。

行业价值链的扩展为行业提供了广阔的发展空间。在应用领域上，高纯工艺系统的使用范围越来越广。

不纯物控制技术最初应用在半导体行业。随着半导体制程工艺的广泛应用，现代制造业形成了一个泛半导体产业，即皆以半导体制程为产品的制造流程，其中的制程包括如掺杂、光刻、刻蚀、CVD 成膜等均需使用相当多的高纯度气体和高纯度化学品，从而产生对高纯工艺系统的大量需求。

随着不纯物控制技术的日益成熟，高纯工艺系统在生物制药等行业也大量运用。高纯工艺系统目前主要用于泛半导体产业（集成电路、平板显示、光伏、LED 等等）和光纤、生物制药及食品饮料行业，通过控制高纯工艺介质（气体、化学品、水）的纯度，以实现其制程精度要求，保障并提升产品良率，下游先进制造行业的高纯工艺系统直接影响了工艺设备的运行及投产后的成品率。

3.2.2、高纯工艺系统在泛半导体领域应用广泛

泛半导体行业集成电路制造的核心工艺流程主要包括：掺杂、光刻、刻蚀和 CVD 成膜工艺环节。

①掺杂工艺：

是人为地将所需要的杂质以一定的方式掺入到硅片（或晶圆、玻璃等，下同）表面薄层，并使其达到规定的数量和符合要求的分布形式。

泛半导体的常用掺杂技术主要有两种，即高温（热）扩散和离子注入。

高温（热）扩散法是将掺杂气体导入放有硅片的高温炉，将杂质扩散到硅片内一种方法；离子注入法是用能量为 100keV 量级的离子束入射到材料中去，与材料中的原子或分子发生一系列理化反应，入射离子逐渐损失能量，最后停留在材料中，并引起材料表面成分、结构和性能发生变化，从而优化材料表面性能，或获得某些新的优异性能。

该工艺需要通过高纯工艺介质输送需掺入的杂质，相关高纯工艺系统提供的高纯工艺介质纯度将直接影响工艺精度与产品的良率。

②光刻工艺：

是在一片平整的硅片上构建半导体 MOS 管和电路的基础，利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的精密微细加工工艺技术。

主要步骤是先在硅片上涂上一层耐腐蚀的光刻胶，让强光通过一块刻有电路图案的镂空掩模板照射在硅片上，使被照射到的部分(如源区和漏区)光刻胶发生变质，然后用腐蚀性液体清洗硅片，除去变质的光刻胶。

清洗硅片所用腐蚀性液体需通过高纯工艺系统输送，系统的不纯物控制水平将直接影响工艺精度与产品良率。

③刻蚀工艺：

是按照掩模图形或设计要求对半导体衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离的技术工艺，是与光刻相联系的图形化（pattern）处理的一种主要工艺，通常分为干法刻蚀和湿法刻蚀。湿法刻蚀主要是在较为平整的膜面上用稀释的化学品等刻出绒面，从而增加光程，减少光的反射。

干法刻蚀是用等离子体（气体）进行薄膜刻蚀的技术工艺，利用气体以等离子体形式存在时具备的两个特点：

强于常态的化学活性，更快地与材料进行反应，实现刻蚀去除的目的；可以利用电场对等离子体进行引导和加速，使其具备一定能量，当其轰击被刻蚀物的表面时，会将被刻蚀物材料的原子击出，从而利用物理上的能量转移实现刻蚀目的。

湿法刻蚀所使用的化学品与干法刻蚀所使用的特种气体均需要通过高纯工艺系统输送，以达到工艺精度要求并确保产品良率。

④CVD 成膜工艺：

CVD（Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积），是指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。在泛半导体产业中，如光伏、LED、超大规模集成电路等很多薄膜都需采用 CVD 方法制备。

CVD 技术具有淀积温度低、薄膜成份易控的特点，膜厚与淀积时间成正比，均匀性和重复性 好，台阶覆盖性优良，适用范围广。

CVD 成膜工艺中应用最广的是 PECVD 和 MOCVD。

PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积），是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，利用等离子很强的化学活性，促进发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜；MOCVD（Metal Organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉积），是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和 V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种 Ⅲ-V 族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。

通常 MOCVD 系统中的晶体生长都是在常压或低压（10-100Torr）下通氢气的冷壁石英（不锈钢）反应室中进行，衬底温度为 500-1200℃，用射频感应加热石墨基座（衬底基片在石墨基座上方），氢气通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。

PECVD 工艺使用的特种气体以及 MOCVD 工艺使用的氢气都需要通过高纯工艺系统输送，气体的洁净度直接影响工艺精度与产品良率。

3.2.3、半导体高纯工艺系统业务：未来将保持稳定增长

在应用领域上，高纯工艺系统的使用范围越来越广。不纯物控制技术最初应用在半导体行业。

随着半导体制程工艺的广泛应用，现代制造业形成了一个泛半导体产业，即皆以半导体制程为产品的制造流程，其中的制程包括如掺杂、光刻、刻蚀、CVD 成膜等均需使用相当多的高纯度气体和高纯度化学品，从而产生对高纯工艺系统的大量需求。

目前少数本土供应商的产品和服务已经顺利进入全球一线客户，竞争地位不断增强，正逐步实现进口替代，包括系统的替代、设备的替代乃至元器件层的替代。

行业内技术领先且具有承接大项目实力与经验的本土企业较少，行业内呈现出高等级高纯工艺市场集中度较高、低等级市场较为分散的竞争格局，本土主流供应商的竞争地位不断增强。

目前公司高纯工艺系统已经切入一线用户，用户有中芯国际、华虹华力、华润、士兰微、长江存储、长鑫存储、海力士，三星，台积电，力晶等等，是下游行业的领先者。

公司 BU1（子公司至纯集成，高纯工艺系统）：

截至 2021 年 6 月 30 日，至纯集成相比去年获得了 9.8 亿元的新增订单，一线用户持续产能的扩展给予公司持续的业务订单。

高纯工艺系统不是普通的配套类系统，而是和制程设备连为一体的工艺支持系统，其中尚有几个介质系统在先进制程产线依然以进口为主。

2017 年-2019 年，公司将有限的资源重点投入到湿法设备的研发中，2020 年资源稍缓解即在至纯集成也开始投入资源开启新的研发。

经过 2020 年的研发投入，半导体级先进前驱体物料供应系统（LDS）已研发完成，并接到核心客户的首台订单，将于 2021 年 3 季度搬入上线测试进入验证阶段；

2021 年上半年，干式特殊气体排放处理设备（Dry Scrubber）通过多个 12 寸半导体工厂验证，并在 6 个月内获得超过 80 台设备的订单；

首个服务于 12 寸半导体的电子级大宗气工厂处于建设高峰中，主要设备开始搬入，预计在 2021 年 3 季度进入调试，年底投入运行。

此电子级大宗气工厂采用现场制气的方式在未来的 10-15 年向先进制程客户持续供应电子级氢气、氮气、 氧气。

至纯集成已经启动半导体制程设备侧气体供应模块（IGS）的研发项目，将公司累积了超过 20 年的高纯介质控制领域的技术和发展经验，服务于国内的各类干法设备厂商。

至纯集成已经在武汉，合肥，北京，无锡，深圳建设成立服务办公室，快速响应并更好的服务核心客户。

3.3、定增助力公司各项业务长远发展

截至 2020 年 12 月 23 日，公司本次非公开发行人民币普通股 47,749,661 股，发行价格 28.79 元/股，实际募集资金总额为人民币 1,374,712,740.19 元，扣除各项不含税发行费用人民币 20,184,669.49 元后，募集资金净额为人民币 1,354,528,070.70 元，其中新增注册资本人民币 47,749,661.00 元，资本公积人民币 1,306,778,409.70 元。

本次非公开发行募集资金在扣除相关发行费用后，将用于半导体湿法清洗设备扩产项目、半导体晶圆再生二期项目项目、光电子材料及器件制造基地建设项目项目、补充流动资金或偿还债务。

募集资金的使用符合国家相关产业政策以及公司未来发展战略。

本次非公开发行将有助于推进公司实现业务升级，有利于公司长远经营发展。本次非公开发行完成后，公司主营业务范围保持不变，不存在因本次发行而导致的公司业务整合计划。

由于本次非公开发行实际募集资金数额（扣除发行费用后）少于上述项目拟以募集资金投入金额，公司将根据实际募集资金数额，按照项目的轻重缓急等情况，调整并最终决定募集资金的具体投资项目、优先顺序及各项目的具体投资额，募集资金不足部分由公司自有资金或自筹解决。

4、盈利预测、估值

4.1、盈利预测

高纯工艺系统：公司是国内高纯工艺系统的龙头企业，一线用户订单持续增加。

目前公司高纯工艺系统已经切入半导体行业一线