全球泛半导体先进结构陶瓷市场情况
机电yjbzj220132024/8/11
一、全球泛半导体先进结构陶瓷市场情况
半导体设备是半导体产业链的关键支撑，其技术的实施依赖于各种精密零部件。精密零部件的材料与加工技术是集成电路核心技术的载体，是半导体产业的基石。自20世纪50年代集成电路问世以来，集成电路产业一直遵循“一代装备、一代工艺、一代产品”的模式快速发展。芯片集成度的不断提高，对生产工艺赖以实现的设备技术提出了新的需求，对制造设备精密零部件的性能要求越来越高，许多加工技术的精度目前已经趋于物理极限，泛半导体领域的应用是目前先进陶瓷顶尖技术领域之一。
高难度技术标准的新工艺落地要求更大的设备投资支出，泛半导体先进结构陶瓷领域也蓬勃发展起来。根据弗若斯特沙利文数据，2021年全球泛半导体先进结构陶瓷市场规模为373亿元（包括新购、零部件换新两方面需求），占全球先进结构陶瓷1,067亿元市场规模的35%，预计全球泛半导体先进结构陶瓷2022年至2026年市场规模复合增速为7%。
图表：全球泛半导体先进结构陶瓷市场规模
数据来源：弗若斯特沙利文
按具体领域分，半导体和显示面板设备的先进结构陶瓷市场需求规模占泛半导体领域总体比重分别达到了69%和11%，是主要需求来源。
二、中国泛半导体先进结构陶瓷市场情况
国内半导体、显示面板产线建设极大拉动了国产设备需求。根据弗若斯特沙利文数据，2021年中国泛半导体先进结构陶瓷市场规模为66亿元，占全球市场规模的18%，预计2022年至2026年中国泛半导体先进结构陶瓷市场规模复合增速为14%，到2026年中国市场规模将达到125亿元，占全球市场规模的比例将提高至24%。
图表：中国泛半导体先进结构陶瓷市场规模
数据来源：弗若斯特沙利文
三、表面处理
表面处理既可应用于泛半导体设备零部件新品制造中，是陶瓷、硅、石英和金属等多种材质零部件新品生产的工序之一；也可用于清洁零部件使用中形成的污染，是保障工艺制程稳定和制造良率的重要配套服务；还可用于对消耗性部件再生改造，改善或克服基材弱点，如陶瓷材料质脆、裂纹敏感、抗热震性能差、高温机械性能下滑。其中，针对新品制造的表面处理服务需求规模相对较小（仅考虑由设备制造原厂委托专业第三方表面处理服务厂商的部分，不包括设备制造原厂自行实施的部分），仅约占整体市场规模的5%；对使用后零部件的表面处理约占整体市场规模的95%，是行业主要需求来源。
表面处理行业经历了产业链分工演化过程。半导体、显示面板行业发展初期，表面处理作为设备销售的重要配套服务之一，仅由设备制造原厂实施。二十世纪九十年代以来，随着全球半导体、显示面板行业快速发展，行业制造分工逐渐细化，开始出现专业第三方表面处理供应商，将表面处理（尤其是精密清洗）外包逐渐成为行业趋势。在设备的质保期内，晶圆厂和显示面板制造商基本仍由设备制造原厂提供表面处理服务，或由其分包予第三方企业，而质保期外的表面处理服务则由设备制造原厂、第三方表面处理厂商开展市场化竞争。在质保期外市场，第三方表面处理厂商相比设备制造原厂具备属地配套服务、交付及时和快速响应等诸多优势，在产业链专业化分工的趋势下，专业表面处理厂商的市场地位得到进一步巩固。第三方厂商业务包括精密清洗、阳极氧化和熔射等。
在泛半导体设备制造和使用过程中，污染物会附着在设备零部件表面，尤其是腔室内零部件由于直接暴露在工艺反应中，表面会吸附多种副产物。为保证泛半导体制造良率以及工艺稳定性，需要阶段性洗净零部件以有效控制污染物，因此精密清洗是泛半导体制造过程中必不可少的配套服务。
目前，精密清洗主要采用物理清洗、化学清洗等方式去除设备零部件的表面污染物。通过设计药液配方，并合理安排处理工序、处理时间和处理温度等，满足高效、批量和低成本的洗净需求。
表面处理市场规模随着中国大陆下游晶圆厂和显示面板制造商加大投资而持续增长，同时LED等领域新出现的表面处理需求也进一步带动了行业增长。根据弗若斯特沙利文数据，2021年中国泛半导体设备零部件表面处理服务市场规模为37亿元，预计2022年至2026年市场规模复合增速为14%。
图表：中国泛半导体设备零部件表面处理服务市场规模
按下游应用分，2021年半导体和显示面板设备零部件的表面处理市场规模分别占泛半导体表面处理总需求的57%和43%。在显示面板设备的表面处理中，按零部件所属设备类型分，刻蚀、CVD表面处理需求量较大，其2021年市场规模分别占显示面板表面处理市场规模的45%、43%；按显示面板技术路线，可分为a-Si/金属氧化物TFTLCD、OLED、LTPS TFT-LCD，其2021年市场规模分别占显示面板表面处理市场规模的63%、25%和12%，其中LTPS TFT-LCD、OLED等显示面板新技术路线对服务商的技术要求较高。
近年来本土企业市场份额得到显著提高，根据弗若斯特沙利文数据，本土企业在显示面板设备表面处理份额从2015年约10%提高到2021年约50%，在半导体设备表面处理份额从2015年约20%提高到2021年约30-40%，在行业中发挥了日益重要的作用。目前半导体领域表面处理服务的本土企业服务比例仍然不高，未来本土企业将更加全面深入参与，市场空间良好。在显示面板领域，原厂认证模式（BKM模式）等方式亦将提升本土企业市场空间。
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