迪恩士vs盛美上海,全球半导体清洗设备双雄对决

半导体产业研究 2026-09-03 16:56
迪恩士vs盛美上海,全球半导体清洗设备双雄对决图1

【内容目录】

一、干燥技术,为何成为先进制程的胜负手?

二、两条截然不同的技术路线,谁能主导湿法清洗的未来?

三、奔赴平台化,两家龙头为何选择背道而驰?

干燥技术,为何成为先进制程的胜负手?

半导体清洗工艺占芯片制造工序约30%,是保障芯片良率与器件性能的核心环节。伴随芯片制程迈向亚2纳米、埃米级别,GAA FET、超高堆叠3D NAND等先进架构落地,半导体清洗技术面临严苛的物理极限挑战,行业迭代速度持续加快。

市场层面,全球半导体清洗设备行业增长势头强劲,预计2025—2032年CAGR达9.13%,2032年市场规模将达167.5亿美元。其中湿化学清洗凭借高选择比、高颗粒去除效率的优势,以9.22%的增速稳居市场主导地位。

技术层面,先进清洗核心瓶颈在于微颗粒去除与精细图形保护的矛盾。高深宽比晶圆结构干燥时,液滴蒸发产生的毛细管力易造成图形塌陷、变形。为破解该难题,行业形成两大尖端干燥路线:一是超临界CO₂干燥技术,依托零表面张力实现无损清洗,但设备结构复杂、运维成本高昂;二是升华干燥技术,通过固-气相变规避液相干扰,依托现有设备优化升级,成本优势突出,成为重要替代方案。

此外,绿色化、融合化也是行业核心趋势。针对传统SPM工艺耗材量大、污染高的问题,产业正探索融合槽式清洗低耗材、高循环优势与单片清洗高精度、无交叉污染优势的新型湿法清洗方案,打造高效环保的先进清洗设备平台。

两条截然不同的技术路线,谁能主导湿法清洗的未来

在全球半导体湿法清洗设备赛道,日本龙头迪恩士(SCREEN)与国内先锋盛美上海(ACM Research)形成鲜明的差异化竞争格局。二者依托截然不同的研发逻辑构建核心壁垒:迪恩士深耕行业数十年,立足成熟设备平台做精细化迭代,主打高产能、高稳定性与低成本量产优势;盛美上海依托原创底层物理技术,以颠覆性创新破解先进制程清洗难题,实现弯道突围,两大技术路线适配不同阶段的芯片制造需求。

迪恩士vs盛美上海,全球半导体清洗设备双雄对决图2

迪恩士:平台化迭代,主打量产极致优化

迪恩士自1983年布局单片清洗设备,深耕数十年搭建起全覆盖、高成熟度的产品矩阵,2025年设备累计出货量突破15000台,凭借标准化、高适配的量产能力稳居全球市场龙头地位。其核心研发理念是在成熟机械架构基础上,持续优化设备空间利用率、产能通量与能耗成本,贴合晶圆厂规模化量产核心需求。

迪恩士旗舰单片清洗系统SU-3400代表行业顶尖量产水平,采用6层4塔塔式架构,密集集成24个清洗腔室,相较前代设备占地面积缩减30%,空间利用率大幅提升。依托智能传输调度系统,设备产能可达1200wph,逼近传统槽式清洗机效率,同时通过气流自动化控制与化学液循环系统升级,实现排气与试剂消耗双降20%,兼顾高产与环保。细分领域中,其SS-3300S旋转洗刷设备产能达1000wph,适配高通量清洗场景;SB-3300背面清洗机为业界首款化学刻蚀与毛刷清洗一体化设备,通过精准药液控制与非接触式气流卡盘,杜绝药液正面渗透,有效改善高深宽比晶圆翘曲问题。

在前沿干燥技术领域,迪恩士秉持量产实用主义。尽管持有超临界CO₂干燥相关专利,但判定其硬件结构复杂、量产经济性不足,因此聚焦可兼容现有设备平台的升华干燥、表面改性干燥技术,通过为成熟单片机、槽式设备搭载简易升华模组,以低成本实现高良率控制,适配规模化量产需求。

盛美上海:原创技术突破,攻坚先进制程难题

相较于迪恩士的改良式创新,盛美上海立足底层物理能场控制与混合架构两大原创平台,打造SAPS、TEBO、Tahoe三大核心技术,精准解决先进制程微颗粒去除与精细图形保护的核心矛盾,打破海外技术垄断。

针对传统兆声波清洗能量分布不均、易损伤晶圆图案的痛点,盛美上海首创SAPS空间振荡相位移技术,通过高频相位移动实现晶圆表面声能均匀分布,兼顾高颗粒去除率与低损伤率,已成功应用于28nm逻辑、19nm DRAM等先进制程。针对FinFET、3D NAND等高深宽比脆弱三维结构,盛美上海推出TEBO时序气泡振荡技术,精准调控空化气泡状态,消除剧烈爆破带来的结构损伤,将1x纳米图案损伤率降至接近零,大幅提升超高纵横比微细结构的清洗能力。

绿色化量产领域,Ultra C Tahoe混合型湿法清洗系统是其核心标杆产品,融合槽式高循环、低成本与单片高精度、无污染的双重优势。设备先通过25插槽槽式模块完成高温硫酸粗洗,再无缝转入9腔单片模块完成精细化精洗与干燥,产能超200wph,同等产能下硫酸消耗量降低75%,单台设备年均可节省50万美元耗材与废液处理成本,且能实现极致洁净度指标。2026年平台持续迭代,新增常温氮气鼓泡刻蚀、晶圆回收系统,进一步巩固先进工艺湿法处理领域的差异化优势。

高壁垒铸就寡头格局,国产实现关键性突破

全球半导体湿法清洗设备市场高度集中、准入壁垒极高,当前形成日企迪恩士垄断全球、国产盛美上海快速突围的竞争格局。后者依托本土化优势、高研发投入与差异化技术卡位,持续冲击老牌龙头市场地位。

2025年全球市场中,迪恩士稳居行业绝对霸主,综合市占率约42%,细分赛道优势显著,单片清洗、槽式清洗、旋转洗刷设备市占率分别达34%、43%、56%,深度绑定台积电、英特尔等全球顶级晶圆厂,牢牢掌控行业核心工艺基准。

盛美上海是国内唯一跻身全球清洗设备前五的企业,2025年全球市占率8%,位列全球第四。其核心优势聚焦中国大陆本土市场,国内湿法清洗综合市占率超30%,单年国内晶圆厂招标采购份额最高达20.5%,大幅领先国内同行,可与泛林等国际巨头在国内市场分庭抗礼,客户覆盖海内外知名厂商,凭借先进制程与绿色工艺技术,持续实现国产替代突破。

奔赴平台化,两家龙头为何选择背道而驰?

半导体设备的周期性波动(WFE起伏)促使两家公司在横向和纵向维度上,加速向“平台化设备厂商”或“跨行业多元化巨头”升级。在这条跨界之路上,迪恩士深挖前道光刻协同、量测与新材料能源,而盛美上海则在干法设备与先进封装领域进行多点开花。

迪恩士的前道多场景卡位与新能源布局

迪恩士的优势在于其作为历史悠久的综合性设备集团,在半导体SPE业务之外,还拥有庞大的印刷美术(Graphic Arts, GA)、平板显示及涂胶系统(FPD/Coater, FT)、印刷电路板设备(PCB, PE)等事业部,各部门协同构筑了坚实的集团防御线。

在2026财年,其GA部门销售额达57.4亿日元,FT部门达44.7亿日元,PE部门贡献了14.5亿日元。在半导体前道,迪恩士拥有除清洗外的数款王牌非清洗设备,建立了极高的交叉销售壁垒:

·光刻涂胶显影Track系统迪恩士拥有与TEL分庭抗礼的前道轨道设备。其旗舰DT-3000(SOKUDO DUO)双轨系统在业界享有极高的声誉,其支持450 wph以上的极高吞吐量。DT-3000采用独特的双路平行工艺设计,支持在设备运转过程中对单条线路进行不停机维护,确保了昂贵的光刻扫描机(Scanner)不因轨道设备故障而闲置。该设备已在ArF浸没式光刻、电子束光刻及DSA(定向自组装)等领域实现大范围商业化应用,兼容ASML、尼康和佳能的主流光刻机。

·前道检测与量测矩阵迪恩士提供了RE-3500椭圆偏振薄膜厚度量测系统(专攻20nm以下超薄膜厚及显影管理)、VM-2500分光薄膜测厚仪,以及ZI-3600高分辨率晶圆图形缺陷检测系统。

·热处理与先进封装其LA-3100闪光灯退火系统(Flash Lamp Annealer)是前道晶圆离子注入后晶格修复的硬通货。此外,迪恩士还以DW-3100直接成像(DI)曝光系统切入面板级封装(PLP)市场。

令人瞩目的是,迪恩士正在加速向绿色新能源行业跨界。其利用在显示器涂层领域积淀的卷对卷(Roll-to-Roll)精密薄膜传输与涂布干燥技术,成功切入锂离子蓄电池涂覆制造设备领域。更进一步,迪恩士已正式开启氢能源业务,批量化生产高品质的质子交换膜水电解制氢及燃料电池核心部件——膜电极组件(MEA),并大举推进水电解绿色制氢系统的联合开发,将企业成长空间直接与全球低碳转型(Carbon Neutral)趋势深度绑定。

盛美上海的干湿平台化并进与先进封装卡位

相较于迪恩士向半导体外领域的跨界,盛美上海的战略是深耕半导体前沿干湿法核心设备,目标是在中国本土建设一个前道全场景设备平台。

盛美上海多维平台化的技术演进路线极为迅猛,2025年其非清洗设备板块(电镀、立式炉管等)大增46.05%至16.61亿元人民币,且毛利率高达60.04%,远超清洗基本盘,成为公司利润扩张的最强原动力。

·电镀(ECP)核心支柱盛美上海开发了Ultra ECP map前道双大马士革铜电镀设备,凭借独家专利的多阳极局部电镀控制功能,成功打破国外在铜互连电镀上的垄断,被评为2025年度国家级制造业单项冠军企业,全球电镀市占率提升至15%,位居全球第三。在先进封装端,其研发的Ultra ECP ap-p水平面板级电镀设备专为TSV(硅通孔)与FOWLP(扇出型面板级封装)定制,近期已斩获国内主流头部客户的首台量产订单及评估订单,提前抢占下一代小芯片(Chiplet)高密度互连技术高地。

·干法CVD与热处理盛美上海的PECVD(等离子体增强化学气相沉积)及立式炉管设备在2025年营收中已占到8%的比重,平台化横向扩张初见成效,标志着其正式具备了在前道制程中将“干法薄膜沉积”与“湿法化学清洗”结合调配的综合方案解决能力。

·涂胶显影前道轨道盛美上海也大力进军Track设备领域,其首创的单片前道涂胶显影系统在2025年录得8.3%的营收占比,新增长极开始全方位发力,与迪恩士的SOKUDO轨道设备在国内产线上展开了激烈的正面拉锯。

·先进封装湿法设备其2025年实现营收3.37亿元人民币,保持37.04%的高速成长。

总结

先进制程迭代下,干燥技术成为半导体清洗工艺核心壁垒。亚2纳米、GAA及高纵深比器件量产,将推动无张力超临界、精细热IPA蒸汽干燥逐步替代传统升华干燥,成为3D NAND、HBM赛道主流工艺,头部企业需加码埃米级无损干燥技术研发。

参考资料:
1.Japanese Companies Competing Globally: What are SCREEN's Strengths? The Reason They Captured a 42% Global Market Share in 'Cleaning,' Which Accounts for 30% of Semiconductor Manufacturing|boozer - note, https://note.com/boozerjp/n/nfedef0a01344?hl=en

2.Ultra C TEBO | Damage-Free Single-Wafer Cleaning by ACMR, https://www.acmr.com/tools-and-processes/wet-processing/tebo-technology-systems/
          







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