等（děng）離子清洗在半導體清洗領域需求（qiú）旺（wàng）盛

等離（lí）子清洗設備是貫穿半導體產業鏈（liàn）的重要環節，用於清洗原材料及每個步驟中半成品上可能存在的（de）雜質，避免雜質影響成品（pǐn）質量和下遊產品性能，在單晶矽片製造、光刻、刻蝕、沉積等關鍵製（zhì）程及封裝（zhuāng）工藝（yì）中（zhōng）均為（wéi）必要環節。

常用清洗技（jì）術有濕法清洗和幹（gàn）法清洗兩大類，目前濕法清洗（xǐ）仍是工業中的主流，占清洗步驟的90%以（yǐ）上。濕法工藝是指采用腐蝕性和氧化性（xìng）的化學溶劑進（jìn）行噴霧、擦洗（xǐ）、蝕刻（kè）和（hé）溶解隨機缺陷，使矽片表（biǎo）麵的雜質與溶劑發生化學反應生成（chéng）可溶性物質、氣體或直接（jiē）脫落，並利用超純水清洗（xǐ）矽片（piàn）表麵並進行（háng）幹燥，以獲得滿足潔淨度要求（qiú）的矽片。而為了提高矽片清潔效（xiào）果，可以采用超聲波、加熱（rè）、真空等輔助技術手段。濕法清洗包括純溶液浸泡、機械擦拭、超聲/兆聲清洗、旋轉噴淋法等。相（xiàng）對而言（yán），幹法清洗是指不（bú）依賴化學試劑的清洗（xǐ）技術，包括等離子體清洗、氣相清洗、束流（liú）清洗（xǐ）等。

工藝技術和應用條（tiáo）件上的區別使得目前市（shì）場上的清洗設備也有明顯的差異化，目前，市場上最主（zhǔ）要的清洗設備有單晶圓清洗設備（bèi）、自（zì）動清洗台和洗刷機三種。在21世紀至今的跨度上來（lái）看，單晶圓清洗設（shè）備、自動清洗台、洗刷機是主要的清洗設備。

單晶圓清洗設備一般是指采取旋（xuán）轉噴淋的方式，用化學噴霧（wù）對單晶圓進行清洗的設（shè）備，相對自動清洗台清洗效率較（jiào）低，產（chǎn）能較低，但有著極高的製程環境控製能力與微粒去除能力。自動工作站，也稱（chēng）槽式全自動清洗設（shè）備，是指在化學浴中同時清洗多個晶圓的設備優點是清洗（xǐ）產能高，適合大批量生產，但無法達到（dào）單晶（jīng）圓清洗設備的清洗精度，很難（nán）滿足在目前頂尖技術下全流程中的參數要求。並且，由於（yú）同時清（qīng）洗多個晶圓，自動清洗台無法避免交叉汙染的弊端。洗刷器也是采取旋轉噴淋的方式，但配合機械擦拭，有高壓和（hé）軟噴霧等多種（zhǒng）可調節模（mó）式，用於適合（hé）以去離子水清（qīng）洗的工藝中， 包括鋸晶圓、晶圓磨薄、晶圓拋光、研磨、CVD等環節中，尤其是在晶圓拋光後清洗中占（zhàn）有重（chóng）要（yào）地位。

單晶圓清洗設備與自動清洗台（tái）在應用環節上（shàng）沒有較大差異，兩者的主要區別在於清洗方式和精（jīng）度上的要（yào）求，以45nm為關鍵分界點。簡單而言，自（zì）動清洗台是多片同時（shí）清洗，的優勢在於設備成（chéng）熟、產（chǎn）能較高，而單晶圓清洗設備是逐片清洗（xǐ），優勢在於清洗精度高（gāo），背麵、斜（xié）麵及邊緣都能得到有效的清（qīng）洗，同時避免了晶圓片之間的交叉汙染。45nm之前，自動清洗台即可以滿足清洗要求，在（zài）目前仍然有所（suǒ）應用（yòng）；而在45以下的工藝（yì）節點，則依賴於單晶（jīng）圓清洗設備達到清洗精度要求。在（zài）未來（lái）工藝（yì）節點不斷減小的情（qíng）況下，單晶圓清洗設備是目前可預測技術下清洗設備的主流。

工藝（yì）節點縮小擠壓良率，推動清（qīng）洗設備需（xū）求提升。隨著（zhe）工藝節點的不斷縮小，經濟效益要求半導體公司在清潔工藝上不斷突破，提高對於清潔設備的參數要求。對於那些尋求（qiú）先進工藝節點芯片生產方案的製造商來說，有效的無損（sǔn）清潔將（jiāng）是一（yī）個（gè）重大挑戰，尤其是10nm、7nm甚至更小的芯片。為了擴展摩爾定律，芯片（piàn）製造商必（bì）須能夠從不（bú）僅平坦的晶圓表麵除去（qù）更（gèng）小的隨機缺（quē）陷（xiàn），而且還要能夠適應更（gèng）複（fù）雜、更（gèng）精細的3D芯片架構，以免造成（chéng）損害或材料損失，從而降低產量和利潤。

根（gēn）據（jù）盛美半導體估計，就每月生產10萬片晶（jīng）圓的20nm的DARM廠來說，產量下降1％將導致每年利潤減（jiǎn）少30至50百（bǎi）萬（wàn）美元，而邏輯芯片廠（chǎng）商的損失更高。此外，產量的降低還（hái）將增（zēng）加廠商原本已經十分（fèn）高昂的資本支出。因而（ér），工藝（yì）的優化和控製是半導體生產製程的重中之重，廠（chǎng）商對於半導體設（shè）備的要求也越來越高，清洗步驟尤其如此。在20nm及以上領域，清洗步驟數（shù）量超過所有工藝步驟數量的30%。而從（cóng）16/14nm節點（diǎn）開始，由3D晶體管（guǎn）結構、前後端更複雜（zá）的集成、EUV光刻等因素推動，工（gōng）藝步驟（zhòu）的數量增（zēng）加得非常明顯，對清洗工藝和步驟的要求也將明顯增加。

從全球市場（chǎng）銷售份額來看，單晶圓清洗設備在2008年之後超過自動清洗台成為最（zuì）主要的清洗（xǐ）設備，而這一年正是行業引入45nm節點的（de）時間。根據ITRS，2007年至2008年是45nm工藝（yì）節點量產的開（kāi）始。鬆下、英特爾、IBM、三（sān）星等紛紛於此時段（duàn）開始量產45nm。2008年底，中芯（xīn）國際獲得了IBM批量生（shēng）產45納米工藝的授權，成為中國首家向45nm邁進的中國（guó）半導體公司。

並且，在2008年前後兩個階段中，市場份額最高的清潔設備走勢均與半導體設備銷售額走勢保持一致，體現出清洗設備需求的穩定性；並且在單晶圓（yuán）清洗設備主導市場後，其占總體銷售額的比（bǐ）例明顯提升（shēng），體現（xiàn）出單晶圓清洗設（shè）備和清洗工藝在半導體產業鏈中的地位（wèi）提升（shēng）。這一市場份額變遷是工（gōng）藝節點（diǎn）不斷縮小的必然性結（jié）果。