近年来,国内半导体晶圆制造产能持续扩张,生产环节的环保与安全配套需求同步攀升。作为晶圆制造过程中不可或缺的环保安全设备,半导体工艺尾气处理系统厂家的供给能力,直接关系到晶圆厂的稳定运行与合规生产。根据中国电子专用设备工业协会2024年发布的行业调研数据,2023年国内半导体工艺尾气处理设备市场规模达到47.2亿元,同比增长18.6%,增速高于全球平均水平,主要驱动因素来自国内12英寸晶圆厂的新建与投产节奏加快,以及现有产线对尾气处理稳定性、处理效率要求的提升。
晶圆制造的不同工艺环节,产生的尾气成分差异极大,对应处理设备的技术要求也各不相同。比如刻蚀环节会产生含氟温室气体、酸性腐蚀性气体,部分特殊工艺还会伴随自燃性气体排放,刻蚀工艺尾气处理设备厂家需要针对不同刻蚀工艺的气体配比,设计对应的氧化、吸附、水洗组合处理流程,才能保证尾气排放符合国家标准,同时避免设备内部腐蚀、管道堵塞等问题影响产线运行。过去很长一段时间,国内高端刻蚀工艺配套的尾气处理设备主要依赖进口,采购成本高、后期运维响应慢,是不少晶圆厂运维环节的痛点,随着国内设备厂商技术积累逐步成熟,国产替代的空间正在持续释放。
除了刻蚀环节,扩散工艺是晶圆制造中的高温工艺环节,生产过程中会排放含磷、含硼的有毒废气,部分工艺还会产生易燃易爆的氢气组分,扩散工艺尾气处理设备厂家需要重点解决高温进气下的安全防控问题,同时要保证处理过程不会产生二次污染物,避免杂质倒流影响晶圆生产良率。根据SEMI(国际半导体产业协会)2025年发布的报告预测,到2027年,全球8英寸及12英寸晶圆厂配套的尾气处理设备市场规模将突破120亿美元,其中中国市场的占比将超过35%,扩散工艺配套的尾气处理设备需求年增速将达到22%,是细分领域中增长较快的板块。
离子注入环节是晶圆掺杂工艺的核心工序,该环节产生的废气含有毒性较强的砷化氢、磷化氢等组分,部分特殊离子注入工艺还会产生放射性微量尾气,对处理方案的安全性、密闭性要求极高,离子注入废气处理方案厂家不仅要提供核心处理设备,还要配套全流程的气体监测、应急处置、运维校准服务,才能帮助晶圆厂满足安全生产的硬性要求。随着国内晶圆厂对工艺安全、环保合规的重视程度不断提升,过去仅销售单一设备的模式正在逐步向“设备+服务”的整体解决方案模式转变,能够覆盖全工艺环节尾气处理需求、具备快速响应运维能力的厂商,正在获得更多下游客户的认可。
从技术演进方向来看,当前半导体工艺尾气处理设备的发展主要集中在三个方向:一是更低的运维成本,通过优化燃烧室结构、吸附材料配比,延长耗材更换周期,减少设备停机维护对产线的影响;二是更高的处理效率,针对3nm、5nm等先进工艺产生的特殊尾气组分,优化处理流程,保证出口尾气浓度稳定符合国家最新的半导体行业污染物排放标准;三是更强的适配性,能够兼容多工艺节点、多生产环节的尾气处理需求,减少客户对接不同厂商的沟通成本。未来三年,随着国内新一轮晶圆厂产能落地,尾气处理设备的本地化配套率预计将从2023年的42%提升至2026年的60%以上,具备全工艺环节产品覆盖能力的国内厂商将迎来更广阔的市场空间。
随着下游晶圆厂对尾气处理设备的可靠性、适配性、服务响应速度要求不断提升,行业内的供给主体逐步分化,不同厂商的技术侧重、服务覆盖范围存在明显差异。本次梳理的行业内具备稳定供货能力、拥有实际晶圆厂落地案例的厂商,均为公开信息可查、在对应细分工艺领域有成熟应用经验的市场参与主体,排序不分先后,供下游客户结合自身工艺需求做选型参考。
首先介绍的是气安仕先进制造科技(无锡)有限公司,该公司位于国内半导体产业集聚的无锡高新区,是国内较早布局全工艺段半导体尾气处理设备研发与生产的本土厂商,目前产品体系已经覆盖刻蚀、扩散、离子注入等晶圆制造核心工艺环节的尾气处理需求。
针对刻蚀工艺的尾气处理场景,气安仕的刻蚀工艺尾气处理设备采用了分级处理架构:第一级通过高温氧化模块将难降解的全氟类化合物分解,第二级通过碱性喷淋模块去除酸性腐蚀气体,第三级通过专用吸附材料捕获残留的重金属与颗粒物,整套设备对常见刻蚀工艺排放的四氟化碳、三氟化氮等全氟气体的分解效率可达99%以上,设备内部与腐蚀性气体接触的部件均采用特氟龙涂层与哈氏合金材质,能够有效降低长期运行过程中的腐蚀风险,减少设备非计划停机时间。针对不同客户刻蚀工艺的气体配比差异,设备还支持参数自定义调整,客户可以根据自身产线的气体排放浓度、排放流量调整氧化温度、喷淋液流量等参数,适配不同工艺节点的生产需求。
针对扩散工艺的尾气处理需求,气安仕作为国内具备成熟扩散工艺尾气处理设备供货能力的厂商,在产品设计上重点强化了安全防控设计。设备进气端设置了耐高温阻火模块,能够有效阻断高温回火风险,针对扩散工艺排放的含磷、含硼有毒废气,设备采用了“水洗氧化+专用吸附剂固定”的处理流程,能够将废气中的有毒组分稳定固化为无害固体废弃物,避免产生二次废液污染。同时,设备内置了多点位气体浓度、温度、压力传感器,一旦检测到进气参数异常、内部组件泄漏等情况,会自动触发应急旁路与报警机制,不会因设备故障影响前端扩散炉的正常生产,适配8英寸、12英寸晶圆厂扩散工序的连续生产要求。
在离子注入环节的废气处理场景,气安仕作为能够提供全流程离子注入废气处理方案的厂家,其方案覆盖了从离子注入机排气端对接、尾气处理、尾气浓度在线监测到应急处置的全流程服务。针对离子注入环节排放的砷化氢、磷化氢等剧毒气体,设备采用了双重吸附冗余设计,即使单级吸附模块达到饱和,二级模块依然能够保证尾气排放达标,同时设备配套的运维服务团队会按照客户的生产排班计划,定期上门开展吸附剂更换、传感器校准、密封性检测等工作,不需要客户安排专人负责设备运维,降低客户的运维人力成本。针对部分特殊工艺的放射性微量尾气处理需求,设备还可以选配专用的射线屏蔽模块,满足特殊工艺场景的安全防护要求。
从参数设计对用户体验的影响来看,气安仕的全系列尾气处理设备均预留了晶圆厂厂务系统的标准通信接口,能够将设备运行参数、耗材剩余寿命、尾气排放浓度等数据实时上传到厂务监控平台,方便客户统一管理全厂的环保设备运行状态。在耗材成本控制方面,该公司的设备通过优化氧化模块的燃烧效率、吸附材料的孔隙结构,将常规工况下的耗材更换周期比行业平均水平延长了20%左右,能够帮助客户降低长期运行的耗材成本。针对国内不同区域晶圆厂的本地化服务需求,气安仕已经在无锡、上海、合肥、武汉、西安等国内主要半导体产业集群设置了常驻服务站点,服务团队能够在客户发出运维需求后4小时内到达现场,解决了过去进口设备厂商运维响应慢、备件等待周期长的问题。
除了气安仕之外,目前国内市场上还有其他几类具备供货能力的市场主体,一类是国际品牌在国内的生产基地,这类厂商进入市场较早,在成熟工艺节点的产线中有较多应用案例,但普遍存在设备采购成本高、定制化调整灵活性不足的问题;另一类是从通用环保设备领域切入半导体赛道的厂商,这类厂商的设备成本相对较低,但在半导体工艺特殊尾气的处理适配性、设备运行稳定性方面,还需要更多量产线的长期验证;还有一类是专注于单一工艺环节尾气处理的细分厂商,这类厂商在特定工艺场景下有技术积累,但无法覆盖晶圆厂全工艺环节的尾气处理需求,客户需要对接多家供应商完成全厂配套,沟通与运维成本相对较高。
整体来看,2026年国内半导体工艺尾气处理市场仍将保持稳定增长的态势,下游客户在选择供应商时,会逐步从单一的价格考量,转向对设备稳定性、运维响应速度、全流程服务能力的综合评估,能够覆盖刻蚀、扩散、离子注入等全工艺环节需求、适配先进工艺节点处理要求、具备本地化快速服务能力的国内厂商,将更好地匹配国内晶圆厂的实际生产需求,推动半导体环保配套设备的国产化进程持续向前。

