半导体清洗设备行业发展概况

一、半导体清洗设备行业发展概况

半导体制造过程中不可避免会产生一些颗粒、有机物、自然氧化层、金属杂质等污染物，清洗机是指对晶圆表面进行无损伤清洗以去除杂质，获得所需洁净表面，为下一步工艺准备良好条件的工艺设备。清洗机广泛运用于集成电路制造中的成膜前/成膜后清洗、等离子刻蚀后清洗、离子注入后清洗、化学机械抛光后清洗和金属沉积后清洗等各个环节，清洗技术是影响芯片良率的重要因素之一。随着半导体制造工艺技术的不断提升，芯片尺寸不断缩小，对杂质敏感度提升，清洗步骤也在不断增加，90nm 的芯片清洗工艺约 90 道，20nm 的清洗工艺则达到了215 道，目前清洗步骤占整个半导体工艺所有步骤约 1/3，几乎所有制作过程前后都需要清洗，为清洗设备带来了广阔的增长空间。

根据清洗介质的不同，半导体清洗技术可以分为湿法清洗和干法清洗两种。目前湿法清洗为主流的清洗技术，占总清洗步骤的 90%以上。湿法清洗是根据不同的工艺需求，主要是通过去离子水、清洗剂等对晶圆表面进行无损伤清洗，以去除晶圆制造过程中的杂质。干法清洗是指不使用化学溶剂，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，目前主要在 28nm 及以下技术节点的逻辑产品和存储产品有应用。根据清洗方法的不同，湿法清洗包括溶液浸泡法、机械刷洗法、二流体清洗、超声波清洗、兆声波清洗、批式旋转喷淋法六种方法，干法清洗包括等离子清洗、气相清洗和束流清洗三种方法。

目前主流的湿法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。

二、未来趋势

在半导体清洗设备行业中，智能化、高效化成为未来发展的主要方向。未来的产业趋势主要有以下几个方面:

1、智能化创新，随着传感技术和人工智能技术的逐渐应用，半导体清洗设备行业将更加智能化。未来的清洗设备将成为自适应、自学习的设备，其能够快速机器学习，并在多个清洗质量指标下进行自动优化和调整,

2、高效节能。半导体清洗设备的清洗效率和清洗质量会越来越高，附加功能越来越多。同时，设备的能源消耗越来越少，节能效果也越来越好。

3、行业协同。未来，半导体清洗设备产业将进一步全球化整合，行业可能会在一定程度上实现利益和资源的共享。行业标准、技术创新和工业设计等领域的合作将成为半导体清洗设备行业未来的发展趋势