来源：本文摘录自 半导体产业观察

原标题：《半导体设备市场大热，产业链上这一环节，不容忽视！》

摘录目的：针对性的产品方案，利于设备供应商参考，非常感谢！

在半导体设备中，无论是通过气体、化学品还是水，各类材料中的杂质都可能会影响最终产品的性能、稳定性和良率。因此，为了达到和保持所需的高纯度，合适的过滤器选择变得尤为重要，以此来去除杂质，提高纯度，从而保障芯片制造的每个环节中设备加工的良率。

对于半导体设备本身而言，化学品的洁净程度对设备的利用效率，性能和运行成本至关重要。化学品发生污染会影响生产效率，甚至影响芯片良率。因此污染控制是半导体制造中最重要的问题之一。而过滤器可将污染物降至最低，避免芯片受到影响，确保机台以峰值效率进行工作。

可以说，过滤、分离、纯化这一步骤几乎贯穿了整个芯片制造环节，对于包括半导体设备在内的整个流程来讲都至关重要。

作为全球过滤、分离和净化方面的领军企业，颇尔（Pall）在过去数十年间，一直致力于利用其尖端的膜技术，服务微电子和半导体市场。据颇尔半导体设备业务负责人孟佳颖介绍，颇尔在半导体市场的业务覆盖了芯片制造的各个关键工艺，半导体制造商选择颇尔过滤、纯化和分离解决方案，广泛用于涵盖各类半导体设备中用到的化学品、气体、水、研磨液和光阻等各类工艺消耗品，以实现功能、质量、节省成本和提高生产效率等方面的需求。

清洗设备是将晶圆表面上产生的颗粒、有机物、自然氧化层、金属杂质等污染物去除，以获得所需洁净表面的工艺设备。目前已广泛应用于集成电路制造工艺中的成膜前/成膜后清洗、等离子刻蚀后清洗、离子注入后清洗、化学机械抛光后的清洗和金属沉积后清洗等各个步骤，几乎所有制程的前后都需要清洗环节。

2020年清洗设备市场规模约为25.39亿美元，清洗设备重要性日益凸显，国内企业在此进展稳定。目前国内有盛美半导体、北方华创和至纯科技等企业在湿法工艺设备端提供中高阶湿法制程设备，芯源微清洗设备也在积极跟进。

在清洗设备中，颇尔创新性研发了PTFE薄膜过滤产品，使得半导体制造商能够满足最先进的设备制造过程的严格化学过滤要求，可控制关键的颗粒尺寸以及保持关键流体纯度，达到2nm的过滤精度。

HAPAS聚砜膜过滤器可有效用于各种稀释和腐蚀性化学品，该滤膜具有高非对称性的聚芳砜微孔结构，降低从上游到下游表面的尺寸，从而呈现超级滤留、大流量和低压降特点。颇尔独创的国际通用GNP检测标准显示可滤留低至2nm的过滤精度，成本远低于同精度PTFE产品。

后摩尔时代，随着芯片制程压缩，清洗工艺在良率保护、有效清洁、精确度等方面发挥愈加重要的作用，受益于芯片精度的高要求和沉积、刻蚀、光刻工艺的加强，预计清洗设备市场将迎来新一轮增长。

涂胶显影设备

涂胶和显影是光刻前后的重要步骤，设备以不同工艺所用的光刻胶、关键尺寸等方面的差异来分类。2020年全球前道涂胶显影设备销售额为19.05亿美元，预计到2022年有望超过25亿美元。

全球范围内，东京电子和SCREEN两家公司几乎垄断了所有前道涂胶显影市场，东京电子在我国的市占率更是超过90%。国内企业则以芯源微为代表，芯源微用于前道晶圆制造的涂胶显影设备尚处于新进阶段，其主要产品为用于后道先进封装和 LED 制造等的涂胶显影设备，产品进入主流大客户。预计随着IC和LED产能扩张，在持续的研发投入下，芯源微有望完成技术突破和市场突围。

在涂胶显影设备领域，颇尔HDPE系列产品拥有高精度、高洁净度等优势，过滤精度可达sub 1nm；此外，Nylon6,6系列过滤器具有高非对称性、大流量特点，拥有独特的极性，可吸附凝胶等特性，其可过滤精度低至2nm。

刻蚀设备按原理分类可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀，湿法刻蚀是指利用溶液的化学反应刻蚀，干法刻蚀则是用气体与等离子体技术对材料进行刻蚀。刻蚀市场以干法工艺为主，本土企业发展较为成熟，国内刻蚀厂商主要包括中微公司、屹唐半导体和北方华创，近年整体业绩持续增长，与国际先进企业差距逐渐缩小。刻蚀设备近年来增速显著，2022年有望达到183.9亿美元。

在刻蚀设备中，颇尔的Nickel Media系列气体过滤器，拥有高精度、高流量、强耐腐蚀性等优良特性，采用先进的过滤技术，膜的性能和性价比得以改进和提高，可用于清除污染物。PTFE Media系列气体过滤器耐高温高压，具有小于1/25 mm直径的紧凑尺寸，滤除能力低至3纳米，能够迅速清除颗粒物。

化学机械抛光，即CMP技术，是通过化学腐蚀和机械研磨相结合的方式实现晶圆表面的平坦化。CMP设备分为抛光、清洗和传送三大模块，其关键难点在于精密的机械控制。

2019年，全球CMP设备市场规模约23亿美元，这其中70%的销售额来自应用材料，25%来自日本的荏原机械。国内方面，华海清科已经实现12英寸CMP设备的量产，其设备已经销向中芯国际、华虹集团等芯片制造客户，国产化率为10%，已初步打破国外垄断，但国产化率仍需提高，后续随着更多产品验证通过，其市占率有望持续提高。

在CMP设备领域，缺陷对产率产生不良影响，浪费客户时间和金钱，是行业工程师要处理的最重要的问题之一。对此，颇尔CMP过滤器通过控制浆料颗粒尺寸和浓度，可实现许多不同半导体工艺性能的最大化，将浆料颗粒尺寸、形状和大颗粒（LPC）密度控制在规定的工艺参数范围内，减少缺陷和实现工艺稳定性。PP深层过滤器使用业内顶尖的熔喷纤维制成，与其它熔喷产品相比，可减少缺陷。这些过滤器开发用于优化过滤器各区段的分级，确保在不同过滤器深度内稳定加载颗粒。

小 结

可以看到，颇尔的产品和解决方案能够应用在各类半导体设备上，满足各类关键的流体管理需求。

孟佳颖表示，随着工艺的不断演进，其所用到的半导体材料和设备性能也在不断提高，过滤器产品必须与之同步发展，才能适应半导体产业在前瞻性和洁净度把控上的要求。同时，终端客户的需求给机台厂商提出了更高的挑战，在半导体设备不能轻易升级的情况下，过滤器产品成为满足市场和客户需求的保障来源。为了应对这一挑战，颇尔每到2-3年便会对其半导体材料过滤产品进行升级，推出与之相适应的完整解决方案，并始终致力于开发更高效、更经济的产品，以满足各种装备和相关应用的需要。