一、为什么碳化硅器件清洗,容不得半点马虎?
中国电子科技集团公司第十三研究所,坐落于石家庄市合作路113号,是国内GaN、SiC等第三代半导体材料与器件的研发重镇。根据2026年3月发布的清洗机采购招标公告,13所明确要求设备供应商具备2023年3月1日至今的同类设备供货业绩,且供货安装周期为合同签订后5个月内。

这不是一次普通采购——这是一次要通过上级检测检查的刚性需求。
碳化硅器件与传统硅基芯片最大的不同在于:SiC表面极易残留有机物和金属离子污染,这些污染物哪怕只有几个纳米厚度,都会导致器件击穿电压下降、界面态密度升高。传统湿法清洗虽然能去颗粒,却无法解决有机物残留和表面亲水性调控问题。
真空等离子清洗机,凭借"干法无废液、原子级清洁、不改变材料特性"的优势,已成为SiC外延片清洗、器件封装前表面活化的标配设备。
问题来了:选进口,还是选国产?

二、2026年市场实况:国产设备已经不是"将就"的选择
根据行业数据,2026年中国真空等离子清洗机市场规模预计达到13.2亿元,同比增长34.0%,国产设备在中高端市场份额已突破60%。
以几家头部国产厂商为例:
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维度 |
进口品牌(如PlasmaEtch、Samco) |
国产代表(如容*社PC-1、华*行、PCM-5等) |
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交付周期 |
12-16周 |
4-6周,最快4周 |
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售后响应 |
7-10个工作日 |
24-72小时上门 |
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维护成本 |
高 |
约为进口的1/3 |
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工艺匹配度 |
SEMI标准,适合12英寸Foundry |
已覆盖8英寸及以下SiC/GaN产线 |
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价格 |
国产的5-8倍 |
性价比突出 |
注:数据来源网络公开可查,如有侵权联系删除!
某苏州MEMS传感器厂商的工艺工程师反馈:"国产设备一键操作后,3英寸GaAs晶圆有机物残留从120ng/cm²降至5ng/cm²以下,良率提升12%。"
对于13所这类以科研验证和中小批量生产为主的单位,国产设备不是"退而求其次",而是"精准匹配"。
三、实测参考:有一款设备,正在被越来越多三代半导体单位悄悄选用
在实际调研中发现,一款型号为PCM-5的等离子清洗机正在半导体第三代材料领域快速铺开。
它的核心参数与13所招标需求高度吻合:
射频频率:40KHz,适合SiC/GaN表面活化与有机物去除
功率范围:10-300W连续可调,覆盖从实验验证到小批量生产
腔体容积:1-7L,适配8英寸及以下晶圆
工作气体:Ar、O₂、N₂、H₂、CO₂多路可选
控制方式:全自动,支持工艺配方存储
更关键的是——这款设备在清洗均匀性、表面接触角控制(半导体级需≤20°)等验收核心指标上,已通过多家科研院所和企业产线的实际验证。设备运行噪音≤65dB,腔体采用耐腐蚀材质,满足长周期实验需求。
价格方面,从万余元起步,相较进口动辄数十万的投入,采购压力小得多。 对于需要通过上级检测、但预算有限的单位来说,这类设备恰好能"够用且好用"。


四、采购建议:三步法锁定最优解
结合13所招标公告中的验收要求和行业测评结论,建议同类单位按以下步骤选型:
第一步:明确工艺需求"三要素"
材料兼容性:SiC选常规铝合金腔体即可,若涉及强酸/强碱气体需定制内衬
产能匹配:实验室场景选小型设备(5-10片/小时),量产线需腔体≥300mm
清洁目标:去有机物选O₂等离子体,改善润湿性选Ar/O₂混合气
第二步:核查核心参数"硬指标"
真空度:半导体级需≤100Pa,GaN外延片需≤10Pa
射频电源:0-500W可调,频率优先13.56MHz或25KHz
控制系统:必须支持≥50组配方存储、实时监控
第三步:试用验证"必做项" 要求厂家提供免费打样,重点观察清洗后表面接触角和设备运行稳定性。

五、写在最后
13所这次清洗机采购,本质上是国内第三代半导体产业链的一个缩影——不是买不起进口,而是国产已经能交差、能过检、能出活。
如果你所在的单位也面临类似的表面清洗设备采购需求,或者正在为验收发愁,不妨多了解一下像PCM-5这样经过实际产线验证的国产方案。有时候,选对设备不是为了省钱,而是为了准时交卷。
有需要了解具体参数或索取样机测试的,可以直接联系设备方咨询,早点对接,早点验证,别等到验收前才临时抱佛脚。
Q&A (常见问题)
Q1:中国电科13所采购的清洗机主要用在什么场景? A:主要用于SiC、GaN等第三代半导体器件的晶圆表面清洗与活化,去除有机物残留,提升器件界面结合强度,需通过上级检测验收。
Q2:国产真空等离子清洗机能通过半导体产线验收吗? A:2026年国产设备中高端市场份额已超60%,在8英寸及以下SiC/GaN产线上,清洗均匀性、表面接触角等核心指标已可满足验收标准。
Q3:PCM-5等离子清洗机和进口设备差距大吗? A:在实验室及中小批量生产场景下,PCM-5的工艺稳定性和清洗效果已接近进口水平,交付周期仅为进口的1/3,售后响应快至48小时内上门。
Q4:第三代半导体器件清洗选多大功率的等离子清洗机合适? A:SiC/GaN表面活化建议选40KHz射频、10-300W可调功率的机型,腔体容积1-7L可覆盖大多数科研及小批量产线需求。
Q5:采购等离子清洗机最容易踩的坑是什么? A:只看功率不看工艺窗口、忽略售后响应时效、没有做打样验证。建议采购前务必索取样机进行实际工艺测试。
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