根据WSTS数据，2017年全球半导体销售额超过4000亿美元，半导体设备整体景气周期与半导体终端市场基本同步，但周期性更强，其中超过八成是晶圆处理设备，整体市场处于巨头垄断模式。

在芯片制造中，清洗步骤约占整体步骤的33%，随着集成电路越来越先进，清洗步骤的影响也越来越大。从清洗方案来说，单晶圆清洗取代批量清洗是先进制程的主流，2016年前者市场份额约为后者的四倍。

半导体清洗设备类型多样，根据结构可分为单片清洗设备、槽式清洗设备、批式旋转喷淋清洗设备、洗刷器等。单片清洗设备具有极高的工艺环境控制能力与微粒去除能力，能有效解决晶圆之间交叉污染的问题，但设备产能较低；槽式清洗设备清洗产能高，适合大批量生产，但颗粒、湿法刻蚀速度控制差，交叉污染风险大；批式旋转喷淋清洗设备相对传统槽式清洗设备，可实现120°C以上甚至达到200°C高温硫酸工艺要求，但各项工艺参数控制困难，晶圆碎片后整个清洗腔室内所有晶圆均有报废风险；组合式清洗设备产能较高，清洗精度较高，并可大幅降低浓硫酸使用量，但产品造价较高；洗刷器配置专用刷洗器，利用刷头与晶圆表面的摩擦力，配合去离子水以达到去除颗粒的清洗方法。

目前，全球芯片清洗设备市场的龙头公司主要有Lam Research、Applied Materials、Tokyo Electron、SCREEN Holdings、ASM International等。2019年全球半导体清洗设备市场超30亿美元，占全部设备的5%。其中单片、槽式设备占比分别为75%、18%。

在国产方面，至纯科技提供槽式设备及单片机设备，均可以提供8-12寸晶圆制造的湿法工艺设备。盛美上海以清洗设备为轴向外拓展，现已形成“清洗+电镀+先进封装湿法+立式炉管+涂胶显影+PECVD”的六大产品系列。华海清科研制并交付了首台12英寸单片清洗机HSC-F3400机台。此外，还有北方华创、芯源微等企业在半导体清洗设备领域不断发展。

半导体清洗设备的发展趋势

随着半导体制造工艺技术的不断提升，芯片尺寸不断缩小，对杂质敏感度增加，清洗步骤也在不断增多。未来，半导体清洗设备将朝着更高效、更精密、更环保的方向发展。例如，清洗技术将不断创新，以应对纳米级芯片制造的需求，清洗设备的智能化和自动化程度也将进一步提高。同时，绿色环保型清洗技术将受到更多关注，以减少对环境的影响。
在市场方面，随着半导体产业的持续增长，对清洗设备的需求将持续扩大。亚太地区尤其是中国市场的增长将更为显著，成为推动全球半导体清洗设备市场发展的重要力量。

半导体清洗设备的技术创新

半导体清洗设备的技术创新主要体现在清洗方法的改进和新的清洗技术的应用。目前，湿法清洗仍然是主流，但干法清洗在特定工艺节点也有应用。例如，无卤素清洗、超声波清洗、激光清洗等新型清洗方式不断涌现，大大提升了设备的清洗效率和环保程度。
此外，清洗设备在工艺控制、微粒去除能力、降低交叉污染风险等方面也在不断创新。例如，单片清洗设备通过优化工艺环境控制能力和微粒去除能力，有效解决了晶圆之间交叉污染的问题。

国产半导体清洗设备的优势

国产半导体清洗设备在成本、速度、技术等方面具有显著优势。
成本方面，国产设备在国内制造，无需支付高额的进口关税和专利费，价格更具竞争力。速度上，国产设备在研发和生产过程中能够更快地适应市场需求，提高生产效率。技术上，中国在半导体设备制造领域的技术积累和研发投入不断增加，使得国产设备的技术水平不断提升，性能和稳定性得到了用户的认可。
此外，国产设备在硫酸使用量、清洗能力、对杂质的敏感度等方面表现出色，有效降低了清洗成本。同时，国产单片清洗机具有高度自动化的特点，清洗效果和刻蚀均匀性优异，可广泛应用于各种领域。

全球半导体清洗设备的市场竞争格局

全球半导体清洗设备市场竞争激烈，主要参与者包括国际巨头和国内厂商。国际上，美国的ASML、日本的东京电子、荷兰的ASM、德国的Lam Research等公司占据着市场主导地位。
而在国内，盛美上海、北方华创、至纯科技等企业不断发展，在清洗设备领域取得了一定的市场份额。近年来，中国半导体清洗设备产业迅速发展，国产化率不断提升。但与国际巨头相比，国内企业在技术研究、品牌影响力等方面仍存在一定差距。

半导体清洗设备在先进制程中的应用

在先进制程中，半导体清洗设备起着至关重要的作用。随着集成电路越来越先进，清洗步骤的影响也越来越大。单晶圆清洗取代批量清洗成为先进制程的主流，因为其具有极高的工艺环境控制能力与微粒去除能力，能有效解决晶圆之间交叉污染的问题，但设备产能较低。
在先进制程中，清洗设备需要应对更高的清洗精度要求，以去除更小尺寸的杂质和污染物。同时，清洗设备还需要与其他制造工艺环节紧密配合，确保整个制造流程的稳定性和可靠性。

不同类型半导体清洗设备的性能比较

半导体清洗设备类型多样，包括单片清洗设备、槽式清洗设备、批式旋转喷淋清洗设备、洗刷器等。单片清洗设备具有极高的工艺环境控制能力与微粒去除能力，能有效解决晶圆之间交叉污染的问题，但设备产能较低；槽式清洗设备清洗产能高，适合大批量生产，但颗粒、湿法刻蚀速度控制差，交叉污染风险大；批式旋转喷淋清洗设备相对传统槽式清洗设备，可实现120°C以上甚至达到200°C高温硫酸工艺要求，但各项工艺参数控制困难，晶圆碎片后整个清洗腔室内所有晶圆均有报废风险；组合式清洗设备产能较高，清洗精度较高，并可大幅降低浓硫酸使用量，但产品造价较高；洗刷器配置专用刷洗器，利用刷头与晶圆表面的摩擦力，配合去离子水以达到去除颗粒的清洗方法。

综上所述，半导体清洗设备在半导体制造中不可或缺，其发展趋势、技术创新、国产优势、市场竞争格局、在先进制程中的应用以及不同类型设备的性能等方面都呈现出多样化和不断发展的特点。随着技术的进步和市场需求的变化，半导体清洗设备行业将继续保持活跃的创新和竞争态势，为半导体产业的发展提供有力支持。