1、貫穿晶圓制造全過程的關(guān)鍵工藝
濕法設(shè)備是一種集合了流體力學(xué)、化學(xué)工程、材料科學(xué)、精密加工、電子控制、計算機軟件 等多學(xué)科的高科技產(chǎn)品，是集成電路制造過程中使用比例最高的核心生產(chǎn)設(shè)備。濕法設(shè)備可分為槽式濕法設(shè)備與單片式濕法設(shè)備，隨著集成電路線寬的不斷縮小，對顆粒大小及數(shù)量、 刻蝕速率及均勻性、金屬污染控制、表面粗糙度、圓片單面工藝等的要求越來越嚴(yán)格，單片 式濕法設(shè)備正越來越多地使用到集成電路的制造中來。公司生產(chǎn)的單片式濕法設(shè)備主要由清 洗機、去膠機和濕法刻蝕機構(gòu)成。
（1）濕法清洗
根據(jù)清洗介質(zhì)的不同，目前半導(dǎo)體清洗技術(shù)主要分為濕法清洗和干法清洗兩種工藝路線。濕 法清洗是針對不同的工藝需求，采用特定的化學(xué)藥液和去離子水，對晶圓表面進(jìn)行無損傷清 洗，以去除晶圓制造過程中的顆粒、自然氧化層、有機物、金屬污染、犧牲層、拋光殘留物 等物質(zhì)，可同時采用超聲波、加熱、真空等輔助技術(shù)手段；干法清洗是指不使用化學(xué)溶劑的 清洗技術(shù)，主要包括等離子清洗、超臨界氣相清洗、束流清洗等技術(shù)，雖然具有對不同薄膜 有高選擇比的優(yōu)點，但可清洗污染物比較單一。目前濕法清洗是主流的清洗技術(shù)路線，占芯 片制造清洗步驟數(shù)量的 90%以上。
在濕法清洗工藝路線下，目前主流的清洗設(shè)備主要包括單片清洗設(shè)備、槽式清洗設(shè)備、組合式清洗設(shè)備等種類。單片式清洗采用旋轉(zhuǎn)噴淋、二流體等方式，一次對一片晶圓進(jìn)行清洗， 具有極高的工藝環(huán)境控制能力與微粒去除能力；而槽式清洗機采用溶液浸泡方式，產(chǎn)能較高， 但清洗效果不如單片式設(shè)備。單片式清洗機技術(shù)難度更大，但應(yīng)用更廣，可以滿足更高的清 洗要求，占據(jù)更大的市場規(guī)模。芯源微當(dāng)前的清洗設(shè)備產(chǎn)品主要以物理刷洗為主，同時公司 亦推出了二流體、兆聲波等其他產(chǎn)品。
（2）濕法去膠
刻蝕以后的步驟之一是去除光刻膠，光刻膠用來作為從光刻掩膜版到硅片表面的圖形轉(zhuǎn)移媒 介以及被刻蝕區(qū)域或被離子注入?yún)^(qū)域的阻擋層。一旦刻蝕或被注入完成，光刻膠在硅片表面 就不再有用，必須完全去除。另外，刻蝕過程帶來的任何殘留物業(yè)必須去掉。
濕法去膠與清洗類似，濕法去膠分為有機去膠及非有機去膠。有機去膠主要通過液體拆散膠 層結(jié)構(gòu)而達(dá)到去膠的目的。但其限制性較大，像常用的藥液，有 DMF，ACT，EKC 等。非 有機去膠目前常用的是 H2SO4 與 H2O2 加熱到 120-140C 左右，其強氧化性使膠中的 C 氧 化成 CO2，并生產(chǎn) H2O。芯源微已經(jīng)推出了單片式濕法去膠產(chǎn)品，主要用于先進(jìn)封裝工藝 過程中的晶圓去膠制程和金屬剝離制程。
（3）濕法刻蝕
刻蝕是光刻之后的關(guān)鍵步驟，是用化學(xué)或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的刻蝕材 料，進(jìn)而形成光刻定義的電路圖形。 濕法刻蝕是用液體化學(xué)劑去除襯底表面的材料。早期普遍使用，在 3um 以后由于線寬控制、 刻蝕方向性的局限，主要用干法刻蝕。目前，濕法刻蝕仍用于特殊材料層的去除和殘留物的 清洗。
2、濕法設(shè)備市場規(guī)模穩(wěn)健增長，日韓巨頭壟斷
芯片制程的持續(xù)升級對清洗工藝提出了更高要求。隨著半導(dǎo)體芯片工藝技術(shù)節(jié)點進(jìn)入 28 納 米、14 納米等更先進(jìn)等級，工藝流程的延長且越趨復(fù)雜，產(chǎn)線成品率也會隨之下降。造成這 種現(xiàn)象的一個原因就是先進(jìn)制程對雜質(zhì)的敏感度更高，小尺寸污染物的高效清洗更困難。解 決的方法主要是增加清洗步驟。 據(jù)盛美統(tǒng)計，在 DRAM 產(chǎn)線上，每一代制程升級將帶來平均 15%的清洗步驟增加，22/28 納 米 DRAM 芯片在整個制造過程中需要甚至超過 200 道清洗步驟，晶圓清洗變得更加復(fù)雜、 重要及富有挑戰(zhàn)性。
清洗用量的持續(xù)提升帶來了清洗機市場規(guī)模的長期增長。根據(jù)臺灣工研院數(shù)據(jù)，2020 年全 球半導(dǎo)體清洗設(shè)備市場規(guī)模為 49 億美元，占半導(dǎo)體設(shè)備總體市場規(guī)模約 10%，并將保持穩(wěn) 定增長，2025 年將達(dá) 67 億美元，年均增速 6.8%。
競爭格局方面，當(dāng)前全球清洗設(shè)備市場由日韓巨頭壟斷。業(yè)內(nèi)龍頭為日本 Dainippon Screen （即 DNS）、TEL，韓國 SEMES 和美國 Lam Research（泛林）。據(jù) Gartner 數(shù)據(jù)，2018 年 前四大龍頭廠商占據(jù)了 98%的市場份額。國內(nèi)有北方華創(chuàng)、至純科技、盛美半導(dǎo)體、芯源微 ，等廠商布局，份額較低。
3、濕法設(shè)備國內(nèi)率先實現(xiàn)國產(chǎn)化
當(dāng)前半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化水平仍舊較低，而濕法設(shè)備率先實現(xiàn)了較高比例的國產(chǎn)替代。據(jù)半導(dǎo) 體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，前段工序三大件光刻、薄膜、刻蝕中，光刻機尚未實現(xiàn)國產(chǎn)化，涂膠顯影 設(shè)備、離子注入設(shè)備的國產(chǎn)化率亦不足 1%。而包括 CMP 在內(nèi)的濕法設(shè)備走在了國產(chǎn)替代 的前列，國產(chǎn)化率已達(dá) 15-20%，關(guān)鍵性零部件日系占比還是最高。
