清洗设备
工艺概况与设备边界
- 工艺原理：通过化学溶液（SPM 硫酸过氧氢、SC1/SC2 氨水/盐酸过氧氢、DHF 稀氢氟酸等）+ 物理辅助（兆声波/刷洗/喷射）去除颗粒、有机物、金属污染、自然氧化层。先进制程要求颗粒去除效率 + 极低表面粗糙度损伤。
- 设备子类：①前段单片清洗（FEOL，栅极/浅沟槽前清洗）；②后段单片清洗（BEOL，金属互连后清洗）；③槽式清洗（批量浸泡，成熟制程）；④单片刷洗（Bonding/PVN 前去除大颗粒）；⑤兆声辅助清洗（声学力场去除纳米颗粒）；⑥零部件清洗（管舟/石英件清洗）。
- 制程节点要求：28nm+ 槽式为主；14nm/7nm 必须单片；3D NAND 高深宽比需要空间耦合（胶囊式化学液注入）；先进封装（混合键合）需要超纯水+兆声。
- 基片尺寸：12 英寸为主，8 英寸用于功率/特色工艺，6 英寸用于化合物半导体。
工艺作用为：利用化学溶液（SPM/SC1/SC2/DHF等）结合物理（超声/兆声/刷洗）或化学机理，去除晶圆表面颗粒、有机残留、金属离子、自然氧化层；先进制程单片清洗逐步替代槽式清洗。。设备边界按“前段单片清洗、后段单片清洗、槽式清洗、单片刷洗、兆声辅助清洗、管舟清洗”核对；设备销售、备件耗材与服务收入分开，客户现场安装不等于验收和收入确认。
需求驱动与市场空间
| 数据系列 | 当前值 | 口径/地区 | 来源与期间 | 可比性说明 |
|---|---|---|---|---|
| 市场规模/晶圆厂资本开支 | 2025年中国约175亿元人民币（行业估算，按全球5.5% CapEx占比折算） | 以原来源的设备边界和地区为准 | 公开信息 + 公司年报 + SEMI(2026-07核) | 不同机构、招标台数与金额口径不得直接比较 |
- 全球市场：2025 年约 450 亿元人民币（按 SEMI 口径+公司年报引用），占 CapEx 约 5.5%。
- 中国市场：2025 年约 175 亿元人民币（行业估算），近三年 CAGR 20-25%，主要驱动来自国内晶圆厂扩产、先进制程单片清洗国产化、先进封装（混合键合、2.5D/3D）清洗增量。
-
国产份额：①单片清洗国产化率约 25-30%（盛美上海 + 北方华创主导）；②槽式清洗国产化率约 60%+（至纯科技、北方华创、盛美）；③空间耦合/槽式零部件清洗国产化率约 70%。
-
主要客户：中芯国际（逻辑）、长江存储（3D NAND）、长鑫存储（DRAM）、华虹（功率/特色）、合肥晶合（DDI）、晶方科技/通富微电（先进封装）。
- 需求驱动：①晶圆厂扩产（每条 12 英寸产线需 50-80 台清洗设备）；②先进制程（14nm/7nm 清洗步骤从 60 步增至 100+ 步）；③3D NAND 高深宽比清洗需求；④先进封装混合键合清洗（超纯+兆声）；⑤SiC/GaN 功率器件清洗增量。
- 资本开支节奏：清洗设备 CapEx 占晶圆厂总 CapEx 约 5-6%，但单位价值低（300-500 万美元/台），与扩产节奏强相关。
需求沿“晶圆厂资本开支 → 工艺设备订单 → 出货安装 → 客户验收 → 收入确认”传导；新签订单、在手订单、合同负债、装机和验收分别跟踪。
复核时还应分别记录招标、订单、出货、装机与验收，避免将晶圆厂资本开支增速直接等同于设备公司收入增速。同时复核装机、验收与统计口径断点。
技术路线、关键指标与制程演进
| 设备子类 | 工艺作用 | 关键性能指标 | 制程/应用覆盖 | 主要壁垒 |
|---|---|---|---|---|
| 前段单片清洗、后段单片清洗、槽式清洗、单片刷洗、兆声辅助清洗、管舟清洗 | 利用化学溶液（SPM/SC1/SC2/DHF等）结合物理（超声/兆声/刷洗）或化学机理，去除晶圆表面颗粒、有机残留、金属离子、自然氧化层；先进制程单片清洗逐步替代槽式清洗。 | 均匀性、颗粒、产能、稳定性等按设备核对 | 以客户验证披露为准 | 工艺配方、可靠性、量产服务与迭代 |
- 技术壁垒：①兆声波/超声/喷淋等物理场 know-how（避免损伤但有效去除颗粒）；②化学液配方（SPM/SC1/SC2 浓度/温度/时间）；③高纯工艺介质（UPW、高纯化学品供应）；④单片机械手（避免交叉污染）；⑤干燥技术（Marangoni干燥、旋转干燥、异丙醇蒸汽干燥）。
- 核心零部件：兆声换能器（美国 ProSys/JAPAN）、高纯化学品循环泵（日本 Iwaki/白鹭）、机械手（日本 Rorze）、温控系统（日本大真空）；零部件本土化率约 30-40%，与刻蚀设备相当。
- 制程演进：3nm 逻辑需要更高纯度化学液（ppt 级金属污染）；3D NAND 300 层沟槽清洗需空间耦合技术；先进封装混合键合需要超纯水（<1 ppb）。
产业链、核心部件与交付
| 环节/部件 | 功能 | 主要玩家 | 国产化状态 | 供应风险 |
|---|---|---|---|---|
| 核心子系统 | 真空、射频、电源、运动、温控、流体或检测模块 | 按具体设备物料清单核对 | 仅采用有分母的披露 | 出口限制、认证周期、单一供应 |
| 装机与服务 | 安装、调试、工艺验证、备件服务 | 设备厂与晶圆厂共同完成 | 服务网络按公司披露 | 验收延迟与人员密度 |
本模块暂无可由一手资料确认的增量信息；后续按来源计划补充。
竞争格局与国产替代
| 公司具体业务 | 公司 | 最近年度收入 | 最近年度增速 |
|---|---|---|---|
| 清洗设备｜半导体清洗设备【盛美上海】 | 盛美上海 | — | — |
| 清洗设备｜湿法装备【华海清科】 | 华海清科 | — | — |
| 清洗设备｜单片式湿法清洗机(物理清洗机、化学清洗机)【芯源微】 | 芯源微 | — | — |
| 清洗设备｜湿法清洗设备【北方华创】 | 北方华创 | — | — |
| 清洗设备｜湿法清洗设备【至纯科技】 | 至纯科技 | — | — |
| 清洗设备｜清洗机【先导基电】 | 先导基电 | — | — |
| 公司业务 | 产品与工艺 | 客户验证/装机 | 国产替代位置 | 主要约束 |
|---|---|---|---|---|
| 国际厂商：SCREEN、DNS、LAM Research、TEL | 按设备子类比较 | 以量产线验证为准 | 全球既有供应 | 出口政策与客户锁定 |
| 国内厂商：盛美上海、北方华创、至纯科技 | 按公司业务页比较 | 区分送样、验证、重复订单和验收 | 仅采用明确分母 | 样机不等于量产份额 |
| 公司具体业务 | 公司 | 最近年度收入 | 最近年度增速 |
|---|---|---|---|
| 清洗设备｜半导体清洗设备【盛美上海】 | 盛美上海 | — | — |
| 清洗设备｜湿法装备【华海清科】 | 华海清科 | — | — |
| 清洗设备｜单片式湿法清洗机(物理清洗机、化学清洗机)【芯源微】 | 芯源微 | — | — |
| 清洗设备｜湿法清洗设备【北方华创】 | 北方华创 | — | — |
| 清洗设备｜湿法清洗设备【至纯科技】 | 至纯科技 | — | — |
| 清洗设备｜清洗机【先导基电】 | 先导基电 | — | — |
- 国际玩家：SCREEN（日本，单片清洗全球第一，份额约 40%）、DNS（日本，槽式+单片）、LAM Research（美国，后段清洗）、TEL（日本）。
- 国产玩家：盛美上海（688082，SAPS/TEBO 单片清洗国内龙头，已切入 14nm/28nm 产线）、北方华创（2024 年湿法收入超 10 亿元）、至纯科技（603690，槽式+湿法+高纯工艺介质）。
- 份额排序：SCREEN + DNS 合计占国内单片清洗份额约 60-65%；盛美+北方华创合计占国产份额约 60-65%。
-
竞争要素：①单片清洗的颗粒/金属去除能力（兆声/化学液配比 know-how）；②高纯工艺介质供应（湿法台槽液循环、UPW 超纯水）；③客户认证（与晶圆厂良率深度绑定）。
-
单片清洗：盛美上海 SAPS（Space-Alternated Phase Shift）和 TEBO（Time-Effected Boosting Oscillation）技术独创，已进入中芯国际、长江存储、长鑫存储等主流客户；北方华创 12 英寸前段/后段单片清洗逐步放量。
- 槽式清洗：至纯科技、北方华创在 8/12 英寸槽式清洗国产化率超 60%。
- 空间耦合清洗：3D NAND 高深宽比沟槽清洗的下一代技术，盛美、北方华创正在客户验证。
- 零部件清洗：北方华创管舟清洗在石英件批量清洗国产化 70%+。
客户验证与商业化节奏
| 验证阶段 | 客户动作 | 收入确认信号 | 常见周期 | 失败风险 |
|---|---|---|---|---|
| 送样/进厂 | 接受样机并安排工艺测试 | 通常尚不形成规模收入 | 依设备与工艺而异 | 关键指标未达标 |
| 产线验证 | 小批量跑片、稳定性与良率测试 | 可能形成首台套收入 | 需结合年报披露 | 验证延迟或需求变化 |
| 重复订单/验收 | 批量采购、安装并达到验收条件 | 订单转收入的关键节点 | 以合同和会计政策为准 | 交付、验收或客户扩产推迟 |
不能用“进入客户”替代量产验证，也不能用装机数直接推算收入。
商业模式与经济性
| 驱动 | 观察指标 | 上行信号 | 下行信号 |
|---|---|---|---|
| 新机销售 | 新签订单、在手订单、出货和验收 | 重复订单与验收加快 | 客户资本开支推迟 |
| 产品结构 | 高价值设备收入与毛利率 | 新工艺平台放量 | 低毛利产品占比上升 |
| 服务与备件 | 累计装机、服务收入占比 | 装机基数形成经常性收入 | 备件国产替代或利用率下降 |
利润率还受研发强度、产品验证期、供应链和收入确认节奏影响，跨公司比较必须统一口径。
风险、催化剂与跟踪指标
| 风险/催化剂 | 触发信号 | 传导路径 | 跟踪来源 |
|---|---|---|---|
| 晶圆厂扩产 | 资本开支、招标与项目进度 | 订单、交付和验收 | 客户公告、招标与公司年报 |
| 客户验证突破 | 重复订单、量产线导入 | 产品收入与服务基数 | 公司公告、年报 |
| 供应与出口限制 | 核心部件交期和许可变化 | 成本、研发和交付受影响 | 监管文件、公司风险提示 |
国产化率只有在机构、年份、地区和分母一致时才可连线；公司定性表述不转换为百分比。
行业年表
| 年份 | 行业事件 | 技术与竞争影响 |
|---|---|---|
| 2025年 | 模板基准期，按一手资料记录已发生的工艺和验证事件 | 后续更新区分事实、行业估算与传闻 |
| 年份 | 行业事件 | 影响 |
|---|---|---|
| 2018年 | 盛美 SAPS 进入中芯国际 28nm 产线 | 国产单片清洗首次切入先进制程 |
| 2024年 | 北方华创湿法收入超 10 亿元；至纯科技槽式清洗批量交付 | 国产清洗整体份额突破 30% |
| 2025年 | 盛美 TEBO+空间耦合进入先进存储验证；中微公司收购杭州众硅进入CMP | 国产化率持续提升；干法+湿法平台化 |