洁净室下游应用广泛,不同行业洁净度要求差异较大
洁净技术是为适应实验研究与产品加工的精密化、微型化、高纯度等要求而诞生的技术, 核心目的在特定的空间内,排除空气中的微粒、微生物及其他污染物,并将温度、湿度、 压力、静电等参数控制在工艺要求的范围内,该空间便是“洁净室”,也称为洁净厂房、无 尘车间或无尘室。控制洁净室空气成分主要有 3 个关键步骤:①控制污染源,减少污染发 生量;②迅速稀释或排出室内已经发生的污染;③阻止室外的污染侵入。第 1 点和第 3 点 都可以通过封闭性和化学设备等解决,而核心的第 2 点则需要利用流体力学原理制造气流 组织(层流、乱流或混合流),其中 AHU(组合式空调箱)、FFU(风机过滤单元)是其洁 净功能实现的核心部件之一。洁净室工程服务商所提供的洁净室系统集成包括洁净室相关 的空气处理系统、气流风路系统、水处理系统、内装系统、减振系统、静电控制系统、电 磁干扰控制系统、制程系统、环境检测系统、电力系统、消防安全系统和其他洁净室相关 系统。

根据不同工作条件所需建设的洁净室在控制对象和标准上存在差异。洁净室一般分为工业 洁净室以及生物洁净室,其中工业洁净室主要适用于 IC 半导体、光伏、光电、宇航、原子 能等行业,而生物洁净室则适用于制药工业、医院(手术室、无菌病房)、食品饮料生产、 动物实验室、理化检验室、血站等。两种洁净室的差异主要体现在控制对象分别为无生命 微粒(空气尘埃微粒、悬浮气体分子)和生命微粒(细菌、微生物)上。综合看洁净室下 游应用较为广泛,受益于多领域投资。
对于工业洁净室,其所需控制的颗粒物粒径范围,通常取决于所生产产品的精密度要求。 随着工业产品不断向微型化、高精度方向发展,洁净室对微粒的控制标准也日益严格。以 晶圆代工为例,随着制程工艺持续升级,能够造成芯片失效的致死微粒(Killer Particle), 通常只需要制程特征尺寸(Critical Dimension, CD)的 1/2 甚至更小,导致半导体洁净室, 尤其是晶圆厂,对生产空间的空气中受控微粒的粒径要求已提升至纳米级别甚至更小。目 前,洁净工程领域普遍采用由国际标准化组织(ISO)制定的 ISO 14644 标准。该标准将 空气洁净度划分为 ISO 1 至 ISO 9 共九个等级,每提高一个等级,空气中允许的微粒浓度 上限就严格缩小到原来的约十分之一。
不同行业、生产区域对洁净度等级的要求各不相同。洁净室使用空间按照区域可划分为核 心区域和辅助区域。核心区域指最主要的操作或者生产场所,对空气的洁净度等级要求最 高。根据《电子工业洁净厂房设计规范》(GB50472-2008)、《医药工业洁净厂房设计标准》 (GB50457-2019)和《食品工业洁净用房建筑技术规范》(GB50687-2011),半导体及光 电面板等行业对空气中的微粒控制要求更高,根据《洁净厂房的设计与施工》(陈霖新等, 《化学工业出版社》2022 年 3 月出版),6 英寸晶圆厂洁净度等级要求一般在 ISO4 级以上, 8/12 英寸晶圆厂洁净度等级要求一般在 ISO3 级以上。而食品、药品工业等相对对洁净度 等级要求偏低。

AI 驱动新一轮资本开支,洁净室建设进入景气周期
2025 年起,生成式 AI(如 Deepseek)、高性能计算(HPC)驱动半导体市场规模增长。 过去十年,半导体需求主要受智能手机和云计算驱动,而 25 年起,随着生成式 AI 从算法 突破转向应用落地,2026 年市场逻辑或将重构,WSTS 预测 2025 年全球半导体市场规模 或增长 22.5%至 7722 亿美元,而 2026 年将延续这一增长趋势,全球半导体市场规模或将 冲击万亿大关,较 25 年增长超 25%,其中逻辑与存储芯片预期维持 30%以上增长。
增长背后或是全球科技巨头们积极的资本投入。25 年 5 月,SC-IQ 预计 25 年全球半导体 资本支出达 1600 亿美元(同比+3%),其中 AI 相关逻辑芯片与 HBM 存储投资增长显著, 台积电、美光等头部企业扩产力度领跑,2025 年资本开支的增长主要由两家公司推动:台 积电计划将资本支出同比增长 34%,至 380~420 亿美元之间,而美光 25 财年将资本支出 提升超 70%至 138 亿美元。展望 2026 年,虽多数企业仍未对 26 财年资本开支做出指引, 但部分企业仍对资本开支展现乐观预期,比如 25 年 12 月,美光将 26 财年(财年末为每年 9 月 30 日)资本开支指引从 180 亿美元上调至 200 亿,并强调增加更多洁净室空间;台积 电 25 年 3 月上调对北美资本开支计划至 1650 亿美元;而意法半导体、英飞凌等 26 年的 资本开支预期保持平稳。 AI 芯片对于工艺精度的极致要求,催生了更高规格的洁净室需求。根据 SEMI 预测,26-27 年 300mm 晶圆厂建设资本开支有望持续保持景气;根据其统计(截止 2025 年 12 月,开 工概率大于 50%的 300mm 晶圆厂),2025 年全球范围内开工建设的 300mm 晶圆厂数量达 20 个,单一年度厂房建设投资或达 263 亿美元;2026 年预计为 16 个,单一年度厂房建设 投资或达 312 亿美元;考虑到长期来看 AI 需求向上、产能转移趋势延续,现有区域或科技 巨头战略规划时间维度多在 10 年以上,如韩国政府推动打造全球顶尖半导体供应链龙仁集 群,该规划预期持续至 2046 年整体建设完工;美光在北美长期规划 2000 亿美元资本开支, 内容涵盖 6 座存储工厂建设,投资周期或在 10 年以上;台积电在北美亚利桑那规划产业集 群,总投资 1650 亿美元,涵盖 6 座晶圆厂、2 座先进封装厂和 1 座研发中心,自 21 年开 始执行,截至 25 年底进度尚未过半;东南亚国家战略,如马来西亚 NSS 战略、越南 1018 号决议等,均志在长远(2050 年),我们认为本轮 AI 驱动的半导体投资周期时间跨度或远 超过去,我们预计行业中长期或出现“需求外溢,订单井喷”特征,对于供应增长有限的 洁净室工程服务龙头来说将不仅仅是量的增长,同时有望迎来利润率提升。
先进制程单位投资较成熟制程显著上行。复盘台积电历史,2010-2024 年其制程逐步从 40nm 向 2nm 迭代,观察其年度产能(合 12 英寸)增量与当前资本支出(剔除 2020 年起 对北美资本支出与北美产能增量),可发现每万片新增 12 英寸产能对应资本支出呈现逐年 上行态势,2024 年每万片新增 12 英寸月产能对应的资本支出为 26.5 亿美元(2010 年 7.15 亿美元),是 2010 年的 3.7 倍;同时期比较看,以 2020 年之后 4 个样本项目(联华电子 12iP3、VSMC-新加坡 Fab1、台积电中国台湾高雄厂、台积电北美亚利桑那州 Fab21P1) 为例观察,先进制程项目单位月产能对应项目投资为成熟制程的 2.4~2.8 倍,北美区域则 投资更高,由此可推断先进制程单位投资较成熟制程显著上升,AI 需求快速增长除了催化 半导体新建项目数量增加,同时单厂投资或显著增长。

分区域看,资本开支呈现出较强“地缘战略性”和“技术差异性”。根据 2025 年底至 2026 年初的行业数据,全球半导体市场规模正向 1 万亿美元冲刺,而资本开支则跟随 AI 浪潮 在各个区域落下了不同的定调:
北美:政策推动台积电、美光等科技巨头加码
“先进制造回归北美”主张下,系列强力政策拉动半导体科技巨头投资加码,洁净室建设 需求旺盛。2022 年美国出台《芯片科学法案》(《CHIPs Act》),提出高额资金补贴、高额 税收抵免、“护栏”条款等,计划提供 527 亿美元用于芯片制造业补贴及税收优惠,并授权 约 2800 亿美元拨款支持科技创新。截止 2025 年底,美国商务部已完成约 360 亿美元的直 接拨款,精准投向 Intel(78.6 亿美元)、台积电(66 亿美元)、三星(64 亿美元)以及美 光(61.4 亿美元)等巨头。自法案颁布后,据 SIA 统计,截止 25 年 12 月共有 141 个相关 项目陆续官宣,其中约 49 个获得法案补贴或在审核中,私人投资规模超 6000 亿美元,若 以 10~15%的洁净室占比估计,我们预期未来几年美国区域洁净室工程服务市场空间或在 600~900 亿美元(合人民币 4200~6300 亿)。
其中部分龙头在北美的重点投资计划如下: 台积电:2020 年 5 月,台积电官宣在美国亚利桑那州凤凰城兴建首座 5nm 晶圆厂(Fab 21 P1),但期初受制于熟练用工短缺、审批流程冗长等原因,实际于 21 年 4 月正式开工,24 年底/25 年度正式进入大规模生产阶段;22 年 4 月,随着《芯片法案》落地,台积电宣布 追加投资至 400 亿美元,建设 P2,并引入 3nm 制程,P2 在 25 年进入洁净室集成和设备 移入前期,计划 2028 年正式进入大规模量产;24 年 4 月由于 AI 需求快速增长驱动,台积 电与美国商务部达成协议,上调投资额至 650 亿美元,规划建设 P3,引入 2nm 及 A16 制 程;25 年 3 月,台积电再次宣布追加 1000 亿北美资本开支,此时台积电在美总资本开支 计划上升至 1650 亿美元,包含在亚利桑那打造 6 座晶圆厂的超级集群(Megafab),及 2 座先进封装厂和 1 座大型研发中心。 美光科技:2021 年 5 月,《芯片法案》尚在酝酿中,美光率先宣布计划于未来 10 年在全球 投资 1500 亿美元用于研发和制造;2022 年 9 月,美光宣布在其总部爱达荷州博伊西新建 2 座先进节点 DRAM 芯片厂;当年 10 月,宣布在纽约州克莱新建包含 4 座晶圆厂的超级集 群(Megafab),聚焦 HBM4,总投资计划为 1000 亿美元;2024 年 4 月,美国商务部确认 给予美光 61.4 亿美元直接补贴,此后美光正式确认其在北美的长期资本开支目标为 2000 亿美元,包括爱达荷州的 2 座先进节点 DRAM 厂建设、纽约州 4 座 HBM4 厂建设以及弗 吉尼亚州的厂区扩建计划。 英特尔:2021 年 3 月宣布“IDM 2.0”战略,官宣在亚利桑那州 Ocotillo 园区投资 200 亿 美元建设 2 座晶圆厂 Fab52 和 Fab62,后随着补贴敲定和 18A 工艺复杂度提升,总资本开 支上调至 320 亿美元,其中 Fab52 在 25 年 10 月官宣进入运营状态;22 年 1 月宣布计划 在俄亥俄州建立全新半导体生产基地,总投资计划为 200 亿美元,包含 2 座晶圆厂;24 年 宣布未来 5 年计划在美国四州投资 1000 亿美元,但其后受制于财务压力,削减 24-25 年 的资本开支,并推迟俄亥俄州 2 座晶圆厂投运时间至 2031/2032 年。
其他:在台积电、英特尔与美光高调圈地的同时,全球半导体产业的其他巨头——德州仪 器(TI)、格芯(GlobalFoundries)、三星(Samsung)与 SK 海力士(SK Hynix)也推出 了宏大的的资本开支规划重塑北美的制造版图。德州仪器目前规划中包含投资 300 亿美元 在德州 Sherman 建设 4 座晶圆厂、投资 110 亿美元在犹他州建设 LFAB2,计划未来在北 美总资本开支为 600 亿美元;格芯在北美总资本开支提升至 160 亿美元,包括在纽约州马 耳他新建 300mm 晶圆厂;三星则在芯片法案落地后宣布计划在未来几年在北美投资 440 亿美元,其中包括在德州泰勒新建 2 座晶圆厂及一座研发中心,SK 海力士则在 24 年 4 月 官宣投资 38.7 亿美元建设 HBM 先进封装基地。
中国台湾:先进制程+先进封装资本开支核心区域
尽管全球地缘政治波动引发了产能分散的讨论,但中国台湾凭借其成熟完善的生态链,仍 是先进制程与先进封装资本开支的核心阵地。根据 SEMI,2026 年中国台湾 300mm 晶圆 厂相关的设备资本开支预计为 246 亿美元,同比+14.2%,厂房建设相关资本开支为 85 亿 美元,同比+0.7%,维持相对高位。

中国台湾晶圆厂投资主力以台积电、联华电子为核心。台积电在 2nm 与 A16 全速“冲刺” 中,其 26 年在中国台湾的投资计划“多点开花”。晶圆代工厂聚焦新竹宝山(Fab20)与 高雄(Fab22),2 个厂区合计规划建设 9 座晶圆厂,投资规模预计各在 1.5 兆新台币(合 约 500 亿美元)左右,此外在嘉义和南科分别规划 2 座先进封装厂 AP7 及 AP8,并持续转 化部分成熟制程为先进封装产线。联华电子则聚焦成熟制程的特殊化及多元布局,在中国 台湾着重于南科 12A 厂 P5、P6 及 P7 扩建,同时与 Intel 合作开发 12nm 技术,公司预计 27 年 12nm 达量产出货条件,远期目标中国台湾内外产能布局达均衡状态,预期中国台湾 以外的资本开支同样有望加码。此外,日月光(ASE)、力成等均有新建厂计划推进中。
东南亚:产业链转移重地,预计景气延续性较好
贸易战和国际局势摩擦加剧了半导体供应链地理集中的风险,而东南亚借助地缘中立性及 劳动成本相对较低、税收优惠等,成为全球半导体产业龙头投资重地。 根据 EAC International Consulting(EAC),2023 年东南亚区域半导体出口额为 2340 亿美元,约占 当年全球芯片出口额的 1/5,其中新加坡、马来西亚主导 IC 制造(占区域出口 78%),越南、 泰国加速布局。 半导体制造业当前是新加坡的主要经济引擎之一,根据新加坡国家统计局,半导体行业建 筑投资商业预期已连续 3 年为正,且政府承诺在 21-25 年间投入约 180 亿新元推动半导体 领域的研发创新。马来西亚和越南同样正加速布局半导体产业,马来西亚 24 年 NSS 战略 拟通过直接补贴 250 亿令吉(约 53 亿美元),目标撬动国内外资本超 5000 亿令吉(约 1062 亿美元)。越南 1018 号决议计划吸引三星、英特尔等企业设厂,配套电子产业收入突破 1.045 万亿美元(2050 年)。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)