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半导体设备零部件梳理,建议收藏!!!

发表时间:2024-02-07 访问量:81490

前言:在消费电子终端需求下行的市场环境下,半导体行业整体处于调整阶段,厂商整体收入及利润情况都波动较大,半导体设备厂商成为为数不多的亮色。作为半导体设备的上游,核心零部件也成为了市场关注的重点之一。下文梳理了零部件行业的市场情况、细分领域及行业特点,以供后续参考。焊接波纹管

 半导体设备零部件概述

半导体设备零部件是半导体设备的基础和核心。半导体设备零部件是指在半导体设备制造过程中所需的零部件,并在材料、结构、工艺、品质和精度、可靠性及稳定性等方面能达到半导体设备的技术要求。半导体设备是半导体行业技术演进的关键,其绝大部分关键核心技术需 要以精密零部件作为载体来实现。

半导体设备零部件具有高精密、高洁净、超强耐腐蚀能力、耐击穿电压等特性,生产工艺涉及精密机械制造、工程材料、表面处理特种工艺、电子电机整合及工程设计等多个领域和学科,从而半导体精密零部件是半导体设备制造环节中技术壁垒较高的环节,是半导体设备的基础和核心,也是整个电子信息产业的支撑。

半导体设备零部件产业链主要由上游原材料、半导体设备零部件、半导体设备、晶圆厂四个环节组成。其中上游原材料主要是铝合金材料及其他金属非金属原材料,半导体设备零部件包括工艺零部件、结构零部件、模组、气体管路、真空系统类、传感器类、仪器仪表类等种类。

2022 年全球半导体设备市场为1076 亿美金,中国大陆半导体设备市场为282.7亿美元,其中半导体零部件价值约为整机的44% ,2022 年全球半导体零部件市场约为471 亿美金,中国大陆半导体零部件市场为125 亿美金,约为863 亿元。

机械类零部件约占半导体设备零部件的20% -30% ,下游满足半导体所有设备的应用。机械类零部件在设备中起到构建整体框架、基础结构、晶圆反应环境和实现零部件特殊功能的作用,保证反应良率,延长设备使用寿命。主要包括:金属工艺件:反应腔、传输腔、过渡腔、内衬、匀气盘等。金属结构件:托金属工艺件:反应腔、传输腔、过渡腔、内衬、匀气盘等金属结构件:托盘、冷却板、底座、铸钢平台等。非金属机械件:石英、陶瓷件、硅部件、静电吸盘、橡胶密封件等盘、冷却板、底座、铸钢平台等。该环节是半导体零部件中应用最广,市场份额最大的零部件类别。机械类零部件国产化率较高,但高端产品国产化率较低。国产化程度主要由技术壁垒决定,当前应用于高制程设备的产品技术突破难度仍较高。

电气零部件约占半导体设备零部件的15% -25% ,作为控制工艺制程的核心部件,技术突破难度较大。电气零部件主要包括射频电源、射频匹配器、远程等离子源、供电系统、工控电脑等。其中,射频电源是重要的电气类零部件产品,具有较高的技术难度和壁垒。美国两大厂商MKS Instrument(万机仪器)和Advanced Energy(先进能源工业)是半导体射频电源市场的领导者。对于核心模块(射频电源等),中国企业尚未进入国际半导体设备厂商,少量应用于中国半导体设备厂商,主要应用于光伏、LED LED 等泛半导体设备,国产化率低,高端产品尚未国产。

机电一体类零部件在设备中起到实现晶圆装载、传输、运动控制、温度控制的作用,部分产品包含机械类产品,价值量占比10% -20% 。该环节应用于所有设备,其中双工机台和浸液系统仅用于光刻设备。主要包括EFEMEFEM 、机械手、加热带、腔体模组、阀体模组、双工机台、浸液系统、温控系统等。大多品类中国厂商主要供应中国半导体设备厂商,整体国产化率不高,功能复杂的高端产品未国产。

气体/液体/真空系统类零部件在设备中起到传输和控制特种气体、液体和保持真空的作用。主要应用于薄膜沉积设备、刻蚀设备和离子注入设备等干法设备;气动液压系统类主要应用于化学机械抛光设备、清洗设备等湿法设备。为了将半导体制造过程控制在更小的尺寸上,半导体工艺需要在真空环境中运行。因此,真空泵和真空阀是重要的真空系统类零部件。真空泵为集成电路制造前道工序的四大核心设备中的薄膜、

刻蚀设备、离子注入设备(约占主要工艺过程的70% )提供制造工艺所必需的超洁净真空环境,完成物理和化学气相沉积、刻蚀、离子注入等超微加工。全球半导体真空泵市场由海外厂商占据95% 的市场份额,其中Atlas 占据48% 的市场份额。国内厂商市场份额不到5% ,目前汉钟精机、中科仪等国产厂商已取得突破。半导体阀市场方面来看,全球主要被欧美日厂商占据,最大的半导体阀供应商是瑞士的VAT ,占近半壁江山。国内少数企业通过自研或收购部分产品已进入国际半导体设备厂商,整体国产化率处于中等水平,大部分品类的高端产品未国产化。

光学类零部件在光学设备中起到控制和传输光源的作用,对光学性能要求高,主要包括光学元件、光栅、激光源、物镜等。鉴于光刻设备国际市场高度垄断,高端产品一家独大。中国光刻设备尚在发展,相应配套光学零部件国产化率低,技术突破难度较高。中国企业尚未进入国际半导体设备厂商,已少量应用于中国光刻设备,国产化率较低,高端产品尚未国产。光学类零部件目前炬光科技有部分产品在进行国产替代,总体上光学类零部件在国产化方面相对薄弱。

仪器仪表类对测量的精准度要求高,国产化率低,技术突破难度较高。仪器仪表类中国企业通过收购进入国际半导体设备厂商,中国企业自研产品仅少量用于中国半导体设备厂商,由于产品成本占比较低,中国企业主要以采购进口产品为主,国产化率低,高端产品尚未国产化。

目前半导体零件的国产化率较低。半导体零部件有个特点是种类繁多,以机械类零部件为例,分为精密机加件和通用外购件。精密机加件国产化难度低。通常由设备厂自行设计,然后委外代工,一般只用于自己公司的设备上,国产化相对容易,这对其表面处理、精密机加工等工艺技术要求较高。通用零部件指需经过长时间验证,得到众多设备厂和制造厂广泛认可的标准化零部件,需要具备较强的通用性和一致性,并且需要得到设备、制造产线上的认证,需要一定时间的积累。

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