晶圆的清洁度，往往决定了后续所有工艺的成败。一颗先进制程芯片的制造流程涉及数百道工序，任何一道工序中的颗粒残留、有机薄膜或金属污染，都可能在图形化、键合或金属化阶段引发致命缺陷。随着制程节点向 7nm 以下推进、第三代半导体（SiC/GaN）产能扩张以及先进封装对超薄晶圆的加工需求激增，传统湿法清洗在成本、环保和精细度上的瓶颈日益突出。
激光清洗作为一种非接触、干式、可编程的精密清洁手段，正在从补充工艺走向主流视野。当需要选择性、非接触式处理时，激光清洗是最佳选择。它也可以与化学、等离子或流体方法结合使用。激光清洗几乎可以去除晶圆上的任何杂质，包括灰尘、污垢、水蒸气、有机残留物、聚合物、光刻剂和薄膜等。
图一、晶圆片清洗相关工序
市场全景：28亿美元赛道中的最快增长极
全球晶圆清洗设备市场正处于稳健扩张期。据 Dataintelo 数据，2025 年全球晶圆清洗设备市场规模约为 28.7 亿美元，预计到 2033 年将达到 51.4 亿美元，年复合增长率约 7.2%。亚太地区以 52.3% 的收入份额主导市场，中国台湾、韩国和中国大陆的先进制程产能扩张是核心驱动力。
在这一整体盘子中，激光清洗是增速最快的技术分支。Dataintelo 的另一项统计显示，2025 年激光清洗在芯片清洗技术收入中占比约 18.6%，并以约 9.7% 的年复合增长率持续扩张，显著高于湿法清洗等传统路线。
技术内核：激光如何实现"非接触式"精准去污
激光晶圆清洗的核心原理，是利用特定波长、脉冲持续时间和能量密度的聚焦光束，与晶圆表面污染物发生选择性相互作用。光束在目标区域快速扫描，可覆盖整片晶圆，也可仅针对局部区域进行定点清洗。由于全程无机械接触，从根源上避免了刷子或研磨介质带来的划痕与交叉污染。
图二、激光清洗与其他晶圆清洗方法的比较
目前，晶圆片的清洗方式有浸泡、旋转喷淋、机械刷洗、超声、兆声、等离子、气相、束流等，主要采用湿法清洗和干式清洗相结合的方式，湿法清洗是主流，但会对材料有轻微损害，例如产生图形损伤、COP（100nm左右的空洞）等，干法清洗作为更加清洁的清洗技术在产线中部分应用，前景更加被看好。
激光清洗的有效性，高度取决于波长、脉宽和能量密度与晶圆材料及污染物类型的匹配。以碳化硅为例，研究数据显示，在 1064nm 波长下，SiC 表面的清洗起始能量密度约为 1.5–7.8 J/cm²，而材料损伤阈值约在 8–12 J/cm²，工艺窗口虽窄但可控。飞秒超短脉冲激光通过"冷加工"效应，使能量在晶格响应之前完成沉积，热影响区趋近于零，正成为高精密清洗的主流选择。这意味着，激光清洗不是一种"通用配方"，而是一套需要针对每种基底、每种污染物逐一调试的工艺体系。
可用来激光清洗的晶圆材料：激光可以清洗各种半导体、陶瓷和光学晶圆材料。例如：硅、碳化硅、蓝宝石、砷化镓、氮化镓、磷化铟、锗、石英、熔融二氧化硅、氧化铝（陶瓷）。
趋势判断与建议
综合市场数据与技术演进方向，水滴激光对半导体晶圆激光清洗赛道做出以下判断：
第一，渗透率将持续提升但不会一蹴而就。
激光清洗目前在芯片清洗技术中占比约 18.6%，增速领先但整体盘子仍由湿法清洗主导。未来五年，激光清洗更多以"局部精修+干法预处理"的复合角色渗透，而非全面替代。
第二，超短脉冲紫外激光是技术制高点。
皮秒和飞秒紫外激光器凭借冷加工优势，在 SiC、GaN 等宽禁带材料和先进节点制程中具有不可替代性。激光器成本的下降将是渗透率提升的关键拐点。
第三，国产替代窗口期已经打开。
全球竞争格局正在重塑。国际上，Lasertec、SEMES 等企业在半导体激光设备领域积累深厚；国内厂商正加速在晶圆激光加工领域的布局。国内激光设备企业在晶圆切割、打标等环节已有积累，向清洗环节延伸具备技术协同基础。随着国产半导体设备整体替代进程加速，激光清洗作为细分赛道，正在从实验室走向批量产线中。
