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2025年中国半导体清洗设备行业产业链图谱、市场规模、竞争格局及发展趋势研判:半导体技术不断进步,为行业发展带来广阔空间[图]

内容概要:半导体清洗设备是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。近年来,在国内半导体行业快速发展趋势的推动下,我国已经成为全球半导体设备第一大市场,全国半导体清洁设备市场规模加速扩容,产业发展前景日益广阔。数据显示,2023年,我国半导体清洗设备市场规模已从2019年的6.46亿元增长至17.77亿元;根据市场预测,2028年国内半导体清洗设备市场规模有望增长至68.58亿元。


相关上市企业:盛美上海(688082);北方华创(002371);芯源微(688037);至纯科技(603690);泛林半导体(LRCX);泰科电子(TEL);科磊(KLAC);捷佳伟创(300724);京仪装备(688652)等


相关企业:迪恩士(Dainippon Screen);北京屹唐半导体科技股份有限公司;江苏鲁汶仪器有限公司;安徽宏实微电子装备有限公司等


关键词:产业链图谱;全球半导体清洗设备市场规模;中国半导体清洗设备市场规模;企业竞争格局;发展趋势


一、行业概况


半导体清洗是指针对不同的工艺需求对晶圆表面进行无损伤清洗以去除半导体制造过程中的颗粒、自然氧化层、金属污染、有机物、牺牲层、抛光残留物等杂质的工序。半导体清洗设备即是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。


根据清洗介质的不同,清洗技术主要分为湿法清洗和干法清洗两种工艺路线。湿法清洗是针对不同的工艺需求,采用特定的化学药液和去离子水,对晶圆表面进行无损伤清洗,以去除晶圆制造过程中的颗粒、自然氧化层、有机物、金属污染、牺牲层、抛光残留物等物质,可同时采用超声波、加热、真空等辅助技术手段;干法清洗是指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。


在湿法清洗工艺路线下,目前主流的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。半导体清洗设备行业按照清洗方式不同,可分为单片清洗设备、槽式清洗设备、组合式清洗设备和批式旋转喷淋清洗设备。

半导体清洗设备分类


半导体清洗设备行业产业链上游为原材料和零部件,包括气路系统、控制系统、照明系统、安全保护装置等关键零部件和系统的供应。产业链中游为半导体清洗设备的设计制造环节,代表厂商有泛林半导体(LRCX)、泰科电子(TEL)、盛美上海、北方华创、芯源微、至纯科技等。产业链下游为半导体清洗设备应用环节,主要应用于硅片生产、晶圆制造、封装测试等半导体行业制造环节。

半导体清洗设备行业产业链


半导体清洗设备的发展历程是随着半导体技术不断进步和制造工艺要求不断提高的。清洗设备的进步与半导体集成度的提升、尺寸的微缩、污染控制技术的发展密切相关。进入21世纪,随着制程技术的进一步提升,半导体制造工艺向更小的节点(如90nm、65nm、45nm等)发展,湿法清洗和干法清洗设备在市场中逐步并行发展。特别是在纳米级的污染物控制上,等离子体清洗技术得到广泛应用。

半导体清洗设备行业发展历程


二、全球市场


随着半导体技术的不断进步,半导体器件集成度不断提高。一方面,芯片工艺节点不断缩小,由12μm-0.35μm(1965年-1995年)到65nm-22nm(2005年2015年),且还在向更先进的方向发展;另一方面半导体晶圆的尺寸却不断扩大,主流晶圆尺寸已经从4英寸、6英寸,发展到现阶段的8英寸、12英寸。此外,半导体器件的结构也趋于复杂。例如存储器领域的NAND闪存,根据国际半导体技术路线图预测,当工艺尺寸到达14nm后,目前的Flash存储技术将会达到尺寸缩小的极限,存储器技术将从二维转向三维架构,进入3D时代。


3DNAND制造工艺中,主要是将原来2DNAND中二维平面横向排列的串联存储单元改为垂直排列,通过增加立体层数,解决平面上难以微缩的工艺问题,堆叠层数也从32层、64层向128层发展。而半导体清洗是贯穿半导体产业链的重要工艺环节,用于去除半导体硅片制造、晶圆制造和封装测试每个步骤中可能存在的杂质,避免杂质影响芯片良率和芯片产品性能。随着半导体器件集成度不断提升,对晶圆表面污染物的控制要求不断提高,每一步光刻、刻蚀、沉积等重复性工序后,都需要一步清洗工序,从而带动半导体清洗设备的广泛应用。


因此,从全球市场看,2023年,全球半导体清洗设备行业市场规模已由2019年的6.46亿美元增长至17.77亿美元,期间年复合增长率高达28.81%。未来,随着全球半导体产业加速发展,半导体清洗设备市场应用需求将呈现日益增长趋势。根据市场预测,2024年全球半导体清洗设备行业市场规模有望进一步增至23.28亿美元,2028年将增长达到68.58亿美元。

2019-2028年全球半导体清洗设备行业规模变化


相关报告:智研咨询发布的《中国半导体清洗设备行业市场运行格局及发展趋向研判报告


三、国内市场


随着芯片工艺的不断进步,清洗工序的数量大幅提高,例如在80-60nm制程中,清洗工艺大约100多个步骤,而到了10nm制程,增至200多个清洗步骤。清洗步骤数量约占所有芯片制造工序步骤的30%以上,是所有芯片制造工艺步骤中占比最大的工序,带来所需清洗设备数量持续增长,给清洗设备带来巨大的新增市场需求。


此外,为了进一步提高集成电路性能,芯片结构开始3D化,此时清洗设备在清洗晶圆表面的基础上,还需在无损情况下清洗内部污染物,这对清洗设备提出了更高的技术要求。芯片工艺的进步及芯片结构的复杂化导致清洗设备的价值持续提升。综上分析,近年来,在国内半导体行业快速发展趋势的推动下,我国已经成为全球半导体设备第一大市场,全国半导体清洁设备市场规模加速扩容,产业发展前景日益广阔。数据显示,2023年,我国半导体清洗设备市场规模已从2019年的6.46亿元增长至17.77亿元;根据市场预测,2028年国内半导体清洗设备市场规模有望增长至68.58亿元。

2019-2028年中国半导体清洗设备行业规模变化


四、企业格局


从竞争格局看,目前全球半导体清洗设备市场集中度高。其中,海外厂商凭借可选配腔体数、每小时晶圆产能、制程节点上领先优势,垄断全球清洗设备市场。根据数据,2023年全球半导体清洗设备CR4达86%,其中日本迪恩士(Dainippon Screen)、泰科电子(TEL),以及美国泛林半导体(Lam Research)、韩国SEMES公司分别占比37%、22%、17%、10%。而中国厂商起步相对较晚,市占率较低,仅盛美上海占全球半导体清洗设备市占率7%,排名第五,清洗设备国产替代空间仍然广阔。

2023年全球半导体清洗设备市场企业竞争格局


从技术线路分析,DNS 、TEL 、Lam、SEMES等海外巨头清洗设备多采用旋转喷淋技术,因此近年来,国内设备厂商主要采取差异化路线,积极研发兆声波、二流体等技术进行追赶。例如,盛美股份在单片清洗设备;北方华创在槽式清洗设备积极布局。国产半导体清洗设备企业在全球竞争力得以不断提升,所占市场份额不断提高。此外,伴随着先进封装的快速投产,国内原清洗设备厂商也在积极布局先进封装清洗设备,如盛美开发了电镀设备、湿法刻蚀设备等。因此,整体来看,未来我国半导体清洗设备厂商集体进军先进封装将是必然趋势。

半导体清洗设备行业竞争重点企业


盛美半导体设备(上海)股份有限公司成立于2005年,2021年11月在上交所科创板上市,股票简称“盛美上海”。盛美上海从事对先进集成电路制造与先进晶圆级封装制造行业至关重要的单晶圆及槽式湿法清洗设备、电镀设备、无应力抛光设备、立式炉管设备和前道涂胶显影设备和等离子体增强化学气相沉积设备等的研发、制造和销售,并致力于为半导体制造商提供定制化、高性能、低消耗的工艺解决方案。


目前,盛美上海主营产品包括有清洗设备、半导体电镀设备、立式炉管系列设备、涂胶显影 Track 设备、等离子体增强化学气相沉积PECVD 设备、无应力抛光设备;后道先进封装工艺设备以及硅材料衬底制造工艺设备等。其中,在清洗设备制造方面,盛美上海主营产品有SAPS 兆声波单片清洗设备、TEBO 兆声波单片清洗设备、高温 SPM 设备、Tahoe 清洗设备、单片背面清洗设备、边缘湿法刻蚀设备、前道刷洗设备及全自动槽式清洗设备等。数据显示,2024年前三季度,盛美上海营业收入为39.77亿元,同比增长44.62%。

2018-2024年9月盛美上海营业收入变化


北方华创科技集团股份有限公司成立于2001年9月,2010年在深圳证券交易所上市,股票简称“北方华创”。北方华创专注于半导体基础产品的研发、生产、销售和技术服务,主要产品为电子工艺装备和电子元器件,是目前国内集成电路高端工艺装备的先进企业。在半导体装备业务板块,北方华创的主要产品包括刻蚀、薄膜沉积、炉管、清洗、快速退火、晶体生长等核心工艺装备,广泛应用于集成电路、功率半导体、三维集成和先进封装、化合物半导体、新型显示、新能源光伏、衬底材料等制造领域。数据显示,2024年前三季度,北方华创营业收入为203.53亿元,同比增长39.51%。

2018-2024年9月北方华创营业收入变化


五、发展趋势


1、市场规模持续增长


随着半导体技术的不断进步,芯片尺寸持续缩小,对杂质的敏感度显著提升,清洗步骤在半导体制造过程中的重要性日益凸显。据预测,2027年全球半导体清洗设备市场规模有望达到50亿美元以上。这一增长主要得益于半导体下游需求回暖,晶圆厂保持高额资本开支,以及清洗步骤在半导体工艺中占比的提升。


2、技术创新持续驱动行业发展


近年来,清洗设备技术经历了从传统湿法到干法清洗的重大转变,并呈现出智能化、高效能和环保化的趋势。例如,SAPS+TEBO+Tahoe等核心技术的出现,显著提升了清洗设备的性能和效率。未来,随着半导体制造工艺的进一步提升,清洗设备需要具备更强的处理能力和更高的洁净度,以适应更精细的工艺要求。


3、国产化替代进程加速推进


目前,全球半导体清洗设备市场集中度较高,海外厂商占据主导地位。然而,随着国内企业核心技术和工艺能力的提升,以及在客户认证方面的不断进展,国产半导体清洗设备有望在未来实现显著的市场替代。国内政策环境也为半导体及显示面板产业的发展提供了良好的支持,进一步推动了半导体清洗设备行业的国产替代进程。

中国半导体清洗设备行业发展趋势


以上数据及信息可参考智研咨询(www.chyxx.com)发布的《中国半导体清洗设备行业市场运行格局及发展趋向研判报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构,提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号,每天及时掌握更多行业动态。

本文采编:CY385
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2025-2031年中国半导体清洗设备行业市场运行格局及发展趋向研判报告
2025-2031年中国半导体清洗设备行业市场运行格局及发展趋向研判报告

《2025-2031年中国半导体清洗设备行业市场运行格局及发展趋向研判报告》共七章,包含中国半导体清洗设备产业链梳理及全景深度解析,全球及中国半导体清洗设备代表性企业发展布局案例研究,中国半导体清洗设备行业市场及投资策略建议等内容。

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