中國半導(dǎo)體清洗設(shè)備行業(yè)驅(qū)動因素及市場規(guī)模預(yù)測

中國半導(dǎo)體清洗設(shè)備行業(yè)驅(qū)動因素及市場規(guī)模預(yù)測

在芯片制造過程中，不規(guī)則的雜質(zhì)例如顆粒污染物、殘留化學(xué)物質(zhì)或其他污染物會扭曲光刻過程中的圖案、阻礙薄膜沉積、妨礙刻蝕或損害芯片性能，從而直接導(dǎo)致芯片制造良率（一塊晶圓片上符合要求的芯片比例）的下降。而不規(guī)則的雜質(zhì)可能來自于基板材料、制造設(shè)備、工作人員、潔凈室空氣以及制造過程中的任何一道工序。因此，幾乎每道工序都涉及到清洗。而且集成電路的集成度愈高，所需要的清洗工藝也越多。

清洗工藝旨在去除芯片制造中上一道工序所遺留的超微細(xì)顆粒污染物、金屬殘留、有機(jī)物殘留物，去除光阻掩膜或殘留，也可根據(jù)需要進(jìn)行硅氧化膜、氮化硅或金屬等薄膜材料的濕法腐蝕，為下一步工序準(zhǔn)備好最佳的表面條件。

目前主要有兩種基本的清洗工藝。濕法工藝是使用各種化學(xué)藥液與晶圓表面各種雜質(zhì)粒子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成溶于水的物質(zhì)，再用高純水沖洗，依次去除晶圓表面各種雜質(zhì)。干法工藝是不采用溶液的清洗技術(shù)，通過等離子清洗技術(shù)、汽相清洗技術(shù)或束流清洗技術(shù)來去除晶圓表面的雜質(zhì)。濕法工藝在達(dá)到晶圓表面的潔凈度和平滑度方面通常優(yōu)于干法工藝，并且是目前單晶圓清洗使用的標(biāo)準(zhǔn)工藝，應(yīng)用于晶圓制造過程中90%以上的清洗步驟。濕法腐蝕速率，腐蝕均勻性，晶圓正、反面交叉污染的控制，清洗效率等都是至關(guān)重要的工藝要素。

隨著半導(dǎo)體芯片工藝技術(shù)節(jié)點進(jìn)入28納米、14納米等更先進(jìn)等級，工藝流程的延長且越趨復(fù)雜，產(chǎn)線成品率也會隨之下降。造成這種現(xiàn)象的一個原因就是先進(jìn)制程對雜質(zhì)的敏感度更高，小尺寸污染物的高效清洗更困難。解決的方法主要是增加清洗步驟。每個晶片在整個制造過程中需要甚至超過200道清洗步驟，晶圓清洗變得更加復(fù)雜、重要及富有挑戰(zhàn)性。

目前的清洗設(shè)備主要可以分為單晶圓清洗設(shè)備和槽式清洗機(jī)。槽式清洗機(jī)用于批量處理晶圓。通過RCA清洗方法，大量使用NH4OH，HCL，H2O2，H2O等試劑，并且添加表面活性劑和HF,再引入超聲波清洗和兆聲清洗，達(dá)到清洗的目的。單晶圓清洗設(shè)備可以針對單個晶圓的清洗進(jìn)行條件優(yōu)化，采用單片旋轉(zhuǎn)清洗法，通過浸沒噴灑的方式將化學(xué)試劑和水不斷供應(yīng)到晶圓表面。

近年來，全球半導(dǎo)球市場保持快速增長勢頭，從2013年到2018年，全球半導(dǎo)體市場規(guī)模從3056億美元迅速提升至4688億美元，年均復(fù)合增長率達(dá)到8.93%。2019年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模受存儲器價格滑坡同比下降12.8%到4089.88億美元。

《2020-2026年中國半導(dǎo)體清洗行業(yè)市場供需態(tài)勢及競爭策略研究報告》數(shù)據(jù)顯示：2014到2019年集成電路銷售額復(fù)合增速已達(dá)到21.31%。尤其是在2019年全球半導(dǎo)體市場銷售額4121億美元，同比下降了12.1%的不利情況下。中國2019年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為7562.3億元，同比增長15.8%。在國家政策扶持以及市場應(yīng)用帶動下，國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)保持快速增長，但增速有所放緩。

雖然我國集成電路市場規(guī)模增速較快，但主要還是依賴進(jìn)口。2019年中國集成電路進(jìn)口金額3040億美元，同比下降-2.2%。中國集成電路出口金額1015億美元，同比增長20.1%。整體貿(mào)易逆差收窄到2025億美元，同比下降10.94%，但仍舊約是出口金額的2倍。近幾年雖然我國集成電路出口金額隨著進(jìn)口金額增長而同步增加，但整體貿(mào)易逆差仍舊非常巨大。

預(yù)計2018年、2019年清洗設(shè)備的市場需求分別為7.7億美元和12.4億美元，國內(nèi)清洗設(shè)備需求兩年累計超過120億元，市場空間巨大。隨著工藝節(jié)點的升級以及良率要求提高，清洗設(shè)備用量需求將持續(xù)增加。清洗設(shè)備未來幾年復(fù)合增長率達(dá)6.8%，預(yù)計2020年就將達(dá)到35-40億美元，是200億人民幣級別的大市場。2020年以后，隨著部分?jǐn)M建產(chǎn)線進(jìn)入投資階段，清洗設(shè)備的市場需求將會持續(xù)增長。

目前全球半導(dǎo)體清洗設(shè)備市場主要被國外公司壟斷，全球的清洗設(shè)備市場基本由國外的幾家巨頭把控。日本公司Screen占據(jù)了60