2015-2020年半导体清洗设备行业市场容量增长及产品需求特征分析

发布时间：2020-09-21　　来源：立鼎产业研究网　点击量： 761　

清洗设备在半导体设备市场中价值量占比约5-6%，相较光刻、刻蚀等核心设备价值量较低，同时技术门槛较低，比较容易首先实现全面国产化。根据 SEMI 数据，2015年全球半导体清洗设备市场规模为 26 亿美元，预计 2020 年将达 37 亿美元，复合增长率为 7%。我们预计中国大陆地区每年的湿法清洗设备的空间在15-20 亿美元，到 2023年清洗机的国产化率可达 40%-50%，即国产设备的市场空间在40-70 亿元；且预计未来12 寸晶圆的槽式和单片式清洗设备将是市场的主要增量。其中单片式清洗机领域公司有望成为少数几家具备核心技术的国产设备商。

全球半导体清洗设备市场容量稳步增长（CAGR=7%）

来源：SEMI

2019年全球清洗设备价值量占比约5.5%

来源：SEMI

清洗为半导体制程重要环节，是影响器件成品率及可靠性最重要的因素之一。为减少杂质对芯片良率的影响，实际生产中不仅需要提高单次清洗效率，还需要在几乎所有制程前后都进行频繁的清洗，的清洗步骤约占整体步骤的 1/3。例如，在单晶硅片制造阶段，需要清洗抛光后的硅片，保证其表明平整度和性能；在过程工艺阶段，需要在刻蚀、化学沉积、去胶等关键工艺前后进行清洗，去除工艺过程中硅片沾染的化学杂质，减小缺陷率；在封装阶段，需根据封装工艺进行 TSV 清洗、UBM/RDL 清洗等。

清洗工艺在半导体制程各环节均有参与

来源：CEFOC

22nm及以下的制程中光刻和清洗工艺最重要

来源：SEMI

清洗步骤在晶圆制造过程中占比达三分之一

来源：SEMI

集成电路制程升级，清洗环节重要性日益凸显。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，工艺流程不断延长且越趋复杂，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，晶圆清洗将变得更加复杂、重要及富有挑战性。

以海力士内存为例，28nm 制程中总共需要500-600个工艺，清洗工艺有近200道（其中核心的清洗工艺有 40-50 道）。随着制程先进工艺越来越先进，在 20nm 之后，所需的清洗步数会越来越多，时间越来越长，对设备本身的性能要求也越来越高。根据立鼎产业研究网的估算，16nm 技术节点工艺步骤约为 1000 步，7nm 技术将超过 1500 步。

随着制程推进，芯片良率逐步降低