2025年半导体清洗设备行业技术水平及发展趋势
思瀚产业研究院 提牛    2025-07-07

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。

晶圆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。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。各种清洗设备具

根据 2023 年 4 月 Facts&Factors 数据统计，2022 年全球半导体清洗设备市场规模约为 77.50 亿美元，随着全球泛半导体产业的快速发展，下游需求增长将进一步带动上游设备厂商的销售规模，预计到 2030 年，全球半导体清洗设备市场规模将达 145.00 亿美元

2、行业技术水平及特点

半导体清洗设备技术水平的核心体现是对晶圆表面进行无损伤清洗的能力。清洗是贯穿半导体产业链的重要工艺环节，用于去除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。目前，随着芯片制造工艺先进程度的持续提升，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。

3、行业技术的发展趋势

半导体清洗设备行业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。

未来半导体清洗设备的技术发展是湿法工艺与干法工艺并存发展的趋势，均在各自领域内向技术节点更先进、功能多样化、体积小、效率高、能耗低等方向发展，在短期内湿法工艺和干法工艺无相互替代的趋势。目前湿法清洗是主流的清洗技术路线，占芯片制造清洗步骤数量的 90%以上。

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