一、半導體清洗設備行業簡介
半導體清洗設備是半導體制造過程中的關鍵設備，其主要功能是去除硅片制造、晶圓制造和封裝測試過程中可能存在的各種雜質，如顆粒、自然氧化層、金屬污染、有機物、犧牲層、拋光殘留物等，以避免這些雜質影響芯片的良率和產品性能。隨著半導體制造工藝技術的不斷提升，芯片尺寸不斷縮小，對雜質敏感度提升，清洗步驟也在不斷增加，90nm的芯片清洗工藝約90道，20nm的清洗工藝則達到了215道，目前清洗步驟占整個半導體工藝所有步驟約1/3，幾乎所有制作過程前后都需要清洗，為清洗設備帶來了廣闊的增長空間。
根據清洗介質的不同，半導體清洗技術可以分為濕法清洗和干法清洗兩種。目前濕法清洗為主流的清洗技術，占總清洗步驟的90%以上。濕法清洗是根據不同的工藝需求，主要是通過去離子水、清洗劑等對晶圓表面進行無損傷清洗，以去除晶圓制造過程中的雜質。干法清洗是指不使用化學溶劑，采用氣態的氫氟酸刻蝕不規則分布的有結構的晶圓二氧化硅層，雖然具有對不同薄膜有高選擇比的優點，但可清洗污染物比較單一，目前主要在28nm及以下技術節點的邏輯產品和存儲產品有應用。根據清洗方法的不同，濕法清洗包括溶液浸泡法、機械刷洗法、二流體清洗、超聲波清洗、兆聲波清洗、批式旋轉噴淋法六種方法，干法清洗包括等離子清洗、氣相清洗和束流清洗三種方法。
二、半導體清洗設備行業分類
目前主流的濕法清洗設備主要包括單片清洗設備、槽式清洗設備、組合式清洗設備和批式旋轉噴淋清洗設備等，其中單片清洗設備市場份額占比最高。濕法清洗工藝路線下主流的清洗設備存在先進程度的區分，主要體現在可清洗顆粒大小、金屬污染、腐蝕均一性以及干燥技術等標準。
| 設備種類 | 清洗方式 | 應用特點 | 先進程度 |
| 單片清洗設備 | 高壓噴淋、二流體清洗和兆聲波清洗 | 微粒去除能力強，能夠避免晶圓之間交叉污染；但每個腔體每次僅能清洗單片晶圓，設備產能較低 | 很高 |
| 槽式清洗設備 | 溶液浸泡法、兆聲波清洗 | 每個腔體能夠清洗多片晶圓，產能較高，適宜大批量生產；但顆粒去除能力控制差，且容易引起交叉污染風險 | 高 |
| 組合式清洗設備 | 溶液浸泡法和旋轉噴淋組合清洗 | 產能、清洗精度較高，并可大幅度降低硫酸使用量；但產品造價較高 | 很高 |
| 批式旋轉噴淋清洗設備 | 旋轉噴淋 | 可實現120℃至200℃的高溫硫酸工藝要求；但各項工藝參數較難控制，晶圓破損后整個清洗腔內的所有晶圓均有報廢風險 | 高 |
三、半導體清洗設備行業產業鏈結構
中國半導體清洗設備行業的產業鏈結構從上游到下游依次包括原材料和零部件供應、中游的清洗設備設計與制造、以及下游的IC制造等應用領域。上游環節主要涉及氣路系統、控制系統、照明系統、安全保護裝置等關鍵零部件和系統的供應；中游環節則專注于半導體清洗設備的設計和制造，包括管路系統、恒溫系統、排風系統等核心組件的集成；下游環節是清洗設備的終端應用，主要服務于IC制造等半導體生產過程，確保芯片制造過程中的清潔度要求得到滿足。
四、全球半導體清洗設備行業發展現狀
全球半導體清洗設備行業市場規模的上漲主要得益于以下幾個方面：首先，隨著5G、物聯網、人工智能、云計算等新興技術的發展，對高性能芯片的需求不斷增加，推動了半導體行業的整體增長；其次，半導體制造工藝持續向更高密度和更小尺寸發展，導致對清洗步驟和設備的技術要求提高，增加了對先進清洗設備的需求；再者，全球晶圓廠的建設和擴建，尤其是中國大陸等地區的積極投資，帶動了對半導體設備，包括清洗設備的需求。數據顯示，2023年全球半導體清洗設備行業市場規模約為73億美元。
圖表：2021-2023年全球半導體清洗設備行業市場規模
全球前五大廠分別是應用材料、阿斯麥、東京電子、泛林科技和科天半導體，分別來自美國、日本和荷蘭。憑借完整的產業鏈和豐富的技術專利積累，美日歐等發達國家在半導體領域長期保持了全面領先。
全球半導體清洗設備市場結構主要由不同類型的清洗技術與設備組成，包括單片清洗設備、槽式清洗設備、批發螺旋噴淋清洗設備以及組合式清洗設備等，其中單片清洗設備因其高效率和適應先進工藝的能力而占據市場主導地位，而槽式清洗和批式旋轉噴淋清洗設備則以其成本效益和適合大批量生產的特點在市場中占有一席之地，組合式清洗設備則結合了單片和槽式清洗的優勢，滿足了市場對高效率和高靈活性的雙重需求。
《2024-2029年中國半導體設備行業市場分析及發展前景預測報告》由中研普華產業研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。