半导体清洗设备行业报告：设备进口替代（32页）

集成电路普遍采用的是微米级工艺，现在已经发展到纳米级工艺了。目前全球发展 7 纳 米及其以下先进制程的有台积电、三星及英特尔 3 家公司。其中，台积电发展最快， 2019 年即将试产 5 纳米制程。而相对于国内最大的晶圆代工厂中芯国际，技术水准与 业界至少差了两代以上，已量产的最先进制程还是在 28 纳米制程上。不过，国内企业 将持续推进先进制程研发，中芯国际的 14 纳米制程将于 2019 年量产。 工艺节点姑且认为是相当于晶体管的尺寸，是描述摩尔定律进程的一个指标。摩尔定律 说，半导体芯片每一年半（后来改为两年），其集成度翻一番，并伴随着性能的增长和 成本的下降。怎样描述这个集成度呢？这就有了工艺“节点”的说法。 工艺节点数值越小，表征芯片的集成度就越高。晶体管结构中，电子从一端(S)，通过 一段沟道，送到另一端(D)，这个过程完成了之后，信息的传递就完成了。电流会损耗， 而栅极的宽度则决定了电流通过时的损耗，表现出来就是手机常见的发热和功耗，宽度 越窄，功耗越低。晶体管尺寸越小，速度就越快；尺寸缩小之后，集成度提升，一来可 以增加芯片的功能，二来直接结果是成本的下降；晶体管缩小还可以降低单个晶体管的 功耗，同时会降低整体芯片的供电电压，进而降低功耗。

清洗设备是贯穿半导体产业链的重要环节，用于清洗原材料及每个步骤中半成品上可能 存在的杂质，避免杂质影响成品质量和下游产品性能，在单晶硅片制造、光刻、刻蚀、 沉积等关键制程及封装工艺中均为必要环节。 随着集成电路制程工艺节点越来越先进，对实际制造的几个环节也提出了新要求，清洗 环节的重要性日益凸显。清洗的关键性则是由于随着特征尺寸的不断缩小，半导体对杂 质含量越来越敏感，而半导体制造中不可避免会引入一些颗粒、有机物、金属和氧化物 等污染物。为了减少杂质对芯片良率的影响，实际生产中不仅仅需要提高单次的清洗效 率，还需要在几乎所有制程前后都频繁的进行清洗，清洗步骤约占整体步骤的 33%。

在硅晶体管和集成电路生产中, 几乎每道工序都有硅片清洗的问题, 所有与硅片接触 的媒介都可能对硅片造成污染, 硅片清洗的好坏对器件性能有严重的影响。污染途径可 能来自于水、大气、设备、各类化学试剂以及人为加工造成的污染,污染可以分为颗粒 污染、有机物污染和金属污染。若半导体材料表面存在痕量杂质, 如钠离子、金属和其 他杂质粒子等, 在高温过程中会扩散、传播, 进入半导体材料内部, 对器件不利。要得 到高质量的半导体器件, 硅片必须具有非常洁净的表面。