中國半導體清洗設備行業(yè)驅動因素及市場規(guī)模預測

中國半導體清洗設備行業(yè)驅動因素及市場規(guī)模預測

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顆粒污染物、金屬殘留、有機物殘留物，去除光阻掩膜或殘留，也可根據(jù)需要進行硅氧化膜、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藥液與晶圓表面各種雜質(zhì)粒子發(fā)生化學反應，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，通過等離子清洗技術、汽相清洗技術或束流清洗技術來去除晶圓表面的雜質(zhì)。濕法工藝在達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準工藝，應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重要的工藝要素。

隨著半導體芯片工藝技術節(jié)點進入28納米、14納米等更先進等級，工藝流程的延長且越趨復雜，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雜、重要及富有挑戰(zhàn)性。

目前的清洗設備主要可以分為單晶圓清洗設備和槽式清洗機。槽式清洗機用于批量處理晶圓。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，達到清洗的目的。單晶圓清洗設備可以針對單個晶圓的清洗進行條件優(yōu)化，采用單片旋轉清洗法，通過浸沒噴灑的方式將化學試劑和水不斷供應到晶圓表面。

近年來，全球半導球市場保持快速增長勢頭，從2013年到2018年，全球半導體市場規(guī)模從3056億美元迅速提升至4688億美元，年均復合增長率達到8.93%。2019年全球半導體市場規(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合增速已達到21.31%。尤其是在2019年全球半導體市場銷售額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，但主要還是依賴進口。2019年中國集成電路進口金額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。

預計2018年、2019年清洗設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，清洗設備用量需求將持續(xù)增加。清洗設備未來幾年復合增長率達6.8%，預計2020年就將達到35-40億美元，是200億人民幣級別的大市場。2020年以后，隨著部分擬建產(chǎn)線進入投資階段，清洗設備的市場需求將會持續(xù)增長。

目前全球半導體清洗設備市場主要被國外公司壟斷，全球的清洗設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