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半导体清洗设备行业发展趋势与市场预测分析

清洗是半导体制程的重要环节，也是影响半导体器件良率的最重要的因素之一。清洗是晶圆加工制造过程中的重要一环，为了最大限度降低杂质对芯片良率的影响，在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，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。

一、行业概况

1、原理

清洗设备：清洗步骤贯穿芯片生产各环节，湿法清洗为主流技术路线，是芯片良率重要保障

1.硅片制造过程中，经过抛光处理后的硅片，需要通过清洗过程来确保其表面的平整度和性能，进而提升在后续工艺中的良率。

2.晶圆制造过程中，晶圆经过光刻、刻蚀、离子注入、去胶、成膜以及机械抛光等关键工序前后都需要进行清洗，以去除晶圆沾染的化学杂质，减少缺陷率，提高良率。

3.芯片封装过程中，芯片需要根据封装工艺进行TSV(硅穿孔)清洗、UBM/RDL(凸点底层金属/薄膜再分布技术)清洗以及健合清洗等。

清洗贯穿半导体制程过程

硅片在进入每道工序之前表面必须是洁净的，需经过重复多次的清洗步骤，除去表面的污染物。

2、清洗技术

湿法工艺：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，从而达到清洁硅片的目的。而具体到湿法清洗，又可以分为化学方法和物理方法两个方向

干法工艺：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。

湿法清洗占芯片制造清洗步骤数量的90%以上。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，构建清洗方案。未来清洗设备的湿法工艺与干法工艺仍将并存发展，均在各自领域内向技术节点更先进、功能多样化、体积小、效率高、能耗低等方向发展，在短期内湿法工艺和干法工艺无相互替代的趋势。

二、政策导向

三、行业及市场情况

1、封测市场增速放缓但增长势头不减

根据Yole和集微咨询数据，2017年以来全球封测市场规模稳健增长，2022年达到815亿美元，预计到2026年达到961亿美元。

中国封测市场2022年规模达到2995亿元，2023年受到下游需求不振的影响发生下滑，市场规模约2807亿，预计2026年达到3248亿元。

从全球范围内来看，受到宏观经济增速放缓的影响，封测市场的增速也逐步放缓。

2、先进封装占比不断提升倒装芯片封装市场规模最大

根据Yole数据，预计2023年全球先进封装占比48.8%，2026年达到50.2%。中国市场先进封装占比较低，预计2023年中国先进封装占比达到39%。

细分市场中，倒装芯片市占率最高，市占率达到76.7%，2022年市场规模达到290.9亿美元，2020-2026年CAGR为6%。增速最快的是嵌入式基板封装，增速达到25%。

OSTA厂商和FAB厂分别布局先进封装

侧重点各有不同

先进封装由于引入bump、TSV、RDL、混合键合等工艺，需要用到光刻、刻蚀、薄膜沉积等前道工艺，因此FAB厂商开始介入封装领域。

FAB厂和OSTA厂商关注点各有不同：由于FAB厂在前道的经验更丰富，能够更快的掌握TSV技术，因而在2.5D/3D封装方面更加领先；而OSTA厂商更加熟悉异质异构集成且封装技术布局全面，因此在SiP技术的发展方面更有优势。

先进封装成本较高，应用领域偏向于手机、电脑、汽车等对技术较高的领域，而传统封装应用于各大电子领域。

3、半导体所有清洗设备市场规模约104亿元

根据国家发改委数据，2022年全球半导体设备市场规模1076.5亿美元，中国大陆半导体设设备市场约282.7亿美元，前道设备占半导体设备总体市场的88%，清洗设备占据前道设备的6%计算，2022年全球半导体清洗设备市场规模大约为56.84亿美元，国内半导体清洗设备市场规模约14.93亿美元，汇率按1：7计算，国内清洗设备市场规模约104.5亿元人民币。

4、湿法设备占比超90%单片清洗机占比逐步升高

目前90%以上的清洗步骤以湿法为主，少部分特定站点使用干法清洗来提高清洗效率。从清洗设备发展看，随着工艺制程的升级清洗设备也在升级，相比于批式喷淋、槽式清洗、洗刷器清洗，单片清洗对于清洗质量的管控更优，其市占率稳步上升达到了78%。

三、行业趋势

1、随着半导体前道制程与先进封装的发展清洗步骤数量增加，清洗设备需求提升

为最大限度地减少杂质对芯片良率的影响，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