基石工艺迎风起我国半导体湿法清洗设备行业市场规模超百亿国产突围

2025-10-05 09:28

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前言：

湿法清洗，作为贯穿芯片制造数百道工序、决定最终良率的基石工艺，正随着中国半导体产业的巨轮同步破浪前行。当前，行业呈现出“外资主导，国产突围”的鲜明格局。在晶圆厂大规模扩产、国家政策强力支持及供应链安全需求的三重驱动下，这片曾经由国际巨头牢牢掌控的市场，正为国产设备商敞开历史性的窗口。

1、半导体湿法清洗设备是半导体产业基石工艺，不可或缺

根据观研报告网发布的《中国半导体湿法清洗设备行业发展趋势分析与投资前景研究报告（2025-2032年）》显示，湿法清洗是半导体制造中最核心、重复频率最高的工艺之一。在芯片制造的数百道工序中，几乎每一步都需要进行清洗，以去除晶圆表面的污染物（如颗粒、有机物、金属离子和自然氧化层）。清洗效果直接决定了芯片的良率、性能和可靠性。

湿法清洗设备正是执行这一关键任务的装备。随着芯片制程不断微缩至纳米级别，对清洗技术的精度、效率和纯度的要求也达到了前所未有的高度。单片清洗设备因其出色的工艺控制和避免交叉污染的能力，已成为先进制程的主流选择。

半导体清洗过程中主要污染物、来源、主要危害、清洗原理及工艺

主要污染物	来源	主要危害	清洗原理	相关清洗工艺
颗粒物	刻蚀等制造工艺过程中产生、环境等	可能在光刻或刻蚀过程中阻塞或遮蔽，在薄膜沉积过程中产生针孔或微孔，影响其他工艺；若颗粒较大且导电，甚至会导致短路，造成器件失效	颗粒物粘附力原因多样，包括范德华力等，主要通过APM等化学药液刻蚀减小颗粒与晶圆表面接触面积，通过化学与物理的方式去除	RCA清洗（RCA Clean）等化学清洗工艺、物理清洗工艺等
金属	离子注入、干法刻蚀等制造工艺过程中产生、环境等	可能造成p-n结构漏电流增加、载流子寿命缩短等问题，影响其他工艺，造成器件失效	一般使用SPM、SC2等药液与金属原子进行化学反应使其转为金属阳离子，形成络合物溶解到溶液中进行去除	高温SPM（Hot SPM）、RCA清洗（RCA Clean）、去金属（Metal Remove）等工艺
有机物	光刻等制造工艺过程中产生、环境等	可能在晶圆表面形成薄膜、增加疏水性、粗糙度、产生雾化现象、破坏外延层生长等，影响其他工艺，造成器件失效	一般使用硫酸、EKC、ACT940等药液，通过氧化还原反应、相似相容原理等进行湿法清洗剥离	有机清洗（Solvent Clean）、去胶清洗（PR Strip）、高温SPM（Hot SPM）、RCA清洗（RCA Clean）等工艺
氧化物	扩散等制造工艺过程中产生、环境、自然氧化等	可能引起增加接触电阻、影响栅极质量等问题，影响其他工艺，造成器件失效	一般使用DHF、BHF等药液进行化学反应后湿法清洗去除	去氧化物（Oxide Etch）、预清洗（Pre Clean）等工艺

资料来源：观研天下整理

按设备结构类型划分，当前市场主流半导体前道湿法清洗设备，主要可分为槽式清洗设备和单片式清洗设备两大类。

槽式清洗设备与单片式清洗设备的对比情况

项目	槽式清洗设备	单片式清洗设备
清洗原理	通常一个晶圆盒装25片晶圆，每次1-2个晶圆盒浸泡于槽体的药液内进行清洗；针对多道清洗工序，通常一台设备配置多个槽体。	通常单片晶圆置于旋转机构上并随之旋转，同时由喷头将药液喷洒在晶圆表面进行清洗；针对多道清洗工序，通常一台设备配置多个喷头。
清洗效率	通常单次可同时清洗25-50片晶圆，大批量清洗情况下，清洗效率较高。	单次可以清洗1片晶圆，清洗效率相对较低。
药液使用	药液通常循环使用，批量清洗情况下单片晶圆药液平均耗用量较少，成本较低，更加环保，但同批次晶圆之间，以及前后批次晶圆之间存在交叉污染的风险。	药液通常不循环使用，批量清洗情况下单片晶圆药液耗用量较大，成本较高，但晶圆之间交叉污染风险较小。
清洗均匀性	槽体内不同位置的药液浓度、温度、流速等均匀性控制较难，因此清洗均匀性存在劣势。	喷头可以移动，清洗均匀性有优势。
特殊工艺	较易实现晶圆薄片清洗、高温清洗、高粘稠度药液清洗等特殊清洗工艺。	在薄片清洗、高温清洗、高粘稠度药液清洗等特殊清洗工艺方面实现难度较高。
应用场景	因清洗均匀性、交叉污染等原因，槽式清洗设备对于微小污染物的清洗效果不及单片清洗设备，因此其目前在40nm以下制程晶圆清洗中应用较少。但因槽式清洗设备在大批量清洗下具备效率、成本等优势，因此其在40nm及以上制程清洗中占主导地位，被广泛应用于成熟制程、化合物半导体等领域。	单片清洗设备灵活性较高，其在量少样多的晶圆清洗中具备优势。同时，因其对微小污染物的清洗效果优于槽式清洗设备，因此其在40nm以下制程晶圆清洗中占主导地位，被广泛应用于先进制程领域。

资料来源：观研天下整理

2、产能扩张、政策支持与供应链安全需求，我国半导体湿法清洗设备行业快速发展

“十四五”规划、“中国制造2025” 等国家战略将半导体产业置于优先发展地位，而大基金（国家集成电路产业投资基金）一、二期持续为半导体设备和材料企业提供资金支持，缓解了研发和产能扩张的资金压力。同时，中芯国际、华虹集团、长江存储、长鑫存储等国内晶圆制造巨头持续扩产，新建了大量晶圆厂，产生了巨大的设备采购需求，以及物联网、人工智能、汽车电子、5G等新兴领域对成熟制程芯片的需求依然旺盛，为国产设备在成熟市场提供了广阔的空间。此外，在中美科技竞争的背景下，供应链安全成为重中之重，下游晶圆厂有强烈的动机导入国产设备，以降低“卡脖子”风险，这为国产设备商提供了宝贵的验证和试用机会。

中国大陆主要的晶圆制造企业的产能扩张情况

企业名称	扩产计划	技术重点
中芯国际（SMIC）	中芯深圳：专注于28nm及以上工艺，规划月产能10万片（12英寸），已进入量产。	成熟制程是当前扩产绝对主力，同时继续研发先进工艺。
	中芯京城（北京）：原计划重点建设28nm产线，规划月产能10万片（12英寸）。项目分期建设，部分产能已投产。
	中芯东方（上海）：上海临港基地，规划建设10万片/月的12英寸晶圆产能，工艺节点覆盖28nm及以上。
	中芯西青（天津）：扩建12英寸产线，规划产能10万片/月，主要生产28nm-180nm芯片。
	中芯宁波：专注于特种工艺（如高压模拟、射频等）的晶圆制造。
华虹集团	华虹无锡（二期）：重中之重。项目总投资67亿美元，工艺节点覆盖65/55nm至40nm，规划月产能8.3万片（12英寸）。正在快速爬坡中，是全球近年来最大的12英寸产线建设项目之一。	特色工艺平台（eNVM、功率器件、模拟与电源管理）和55nm至28nm的逻辑工艺。
	华力集成（上海）：持续进行产能优化和扩充。
合肥晶合集成（Nexchip）	晶合三期：规划建设产能4万片/月（12英寸），继续聚焦显示驱动、MCU、CIS等特色工艺。	从显示驱动芯片向其他多元化特色工艺平台拓展，是中国大陆重要的55nm至150nm代工基地。
	晶合四期：已在规划中，将进一步扩大产能。
长江存储（YMTC）	武汉三期：规划建设产能20万片/月（12英寸），但因被列入“实体清单”而面临设备获取困难，进度有所推迟，但仍在其能力范围内持续推进。	基于Xtacking架构的3DNAND闪存技术，努力向200层以上堆叠技术迈进。
	成都工厂：规划建设大型NAND Flash产线，目前状态待明确。
长鑫存储（CXMT）	合肥二厂（B2）：已在建设中，计划大幅提升产能。	17nm工艺的DDR4、LPDDR4/4X、DDR5产品，并持续推进更先进制程的研发。
	北京工厂：规划建设产能10万片/月（12英寸），作为新的制造基地。

资料来源：观研天下整理

3、半导体湿法清洗设备市场持续发展，具有广阔的市场空间

综上所述，半导体湿法清洗设备市场持续发展，具有广阔的市场空间。根据数据显示，2020-2024年，全球半导体湿法清洗设备市场规模由332.1亿元增长至527.3亿元，年复合增长率为12.3%，预计2025-2029年市场规模将进一步由568.2亿元增长至843.2亿元，期间年均复合增长率为10.4%。

数据来源：观研天下整理

在中国市场，虽然我国半导体行业发展起步在全球市场中较晚，但是发展速度较快，带动半导体设备行业高速发展。同时，受益于国家产业政策对国产化的有力支持，我国半导体湿法清洗设备市场迅速扩张。根据弗数据显示，2020-2024年，我国半导体湿法清洗设备市场规模由93.5亿元迅速增长至228.2亿元，年复合增长率高达25.0%，预计行业市场规模将从2025年的259.5亿元增长至2029年的408.0亿元，年均复合增长率达12.0%。

资料来源：观研天下整理

4、我国半导体湿法清洗设备行业呈现出“外资主导，国产突围”的格局

当前，全球半导体湿法清洗设备行业集中度较高，海外巨头凭借先发优势占据市场主导地位。根据数据，2022年全球前五大晶圆清洗设备生产商依次为SCREEN、TEL、Lam Research、SEMES和ACMR，合计约占全球90%的市场份额。在中国大陆半导体清洗设备市场，根据数据，2024年，SCREEN、Lam Research和TEL合计约占我国半导体湿法清洗设备66.5%的市场份额，在高端清洗设备领域仍拥有主导性市场份额。

不过，近年来，得益于全球半导体产业转移和国家政策支持，中国大陆半导体设备及清洗设备行业迅速崛起，产品技术能力、市场竞争力显著增强，市场占有率持续提升。在涉及先进制程及部分特殊清洗工艺的高端清洗设备领域，国产厂商仍面临存在研发技术进展及产业验证机会不足等情形。

我国半导体湿法清洗设备行业国产企业简介

企业名称	简述
盛美半导体	以其独创的SAPS/TEBO兆声波清洗技术闻名，成功进入中芯国际、长江存储等一线大厂，并已登陆科创板。产品线正从清洗向电镀、立式炉等扩展。
至纯科技	国内湿法设备的主要供应商之一，提供槽式和新一代单片清洗设备。客户覆盖广泛，订单增长迅速。
北方华创	作为平台型设备公司，其收购的Akrion 品牌补充了其清洗设备产品线，具备提供多种清洗解决方案的能力。
芯源微	最初以后道涂胶显影设备起家，现已成功向前道单片式清洗设备拓展，并获得了客户订单。