Leadleo.com 匀气盘行业:应用领域与市场需求,匀气盘在半导体制造中的关键战略角色头豹词条报告系列 王利华·头豹分析师 2024-07-04未经平台授权,禁止转载版权有问题?点此投诉 制造业/金属制品业 工业制品/工业制造 行业: 行业定义 匀气盘是指用于薄膜沉积设备和刻蚀设备工作过程中… AI访谈 行业分类 匀气盘主要原材料为金属材料,包括不锈钢、铝合金… AI访谈 行业特征 匀气盘行业的特征包括竞争格局激烈、技术创新能力… AI访谈 发展历程 匀气盘行业 目前已达到4个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 匀气盘行业规模暂无评级报告 AI访谈SIZE数据 政策梳理 匀气盘行业相关政策5篇 AI访谈 竞争格局 AI访谈数据图表 摘要匀气盘是半导体制造中的关键组件,用于确保晶圆表面膜层的均匀性。行业属技术密集型,对产品质量和环保要求严苛。2018-2023年,市场规模由0.59亿美元增至1.35亿美元,年复合增长率18.03%。未来,市场规模预计稳定增长,受半导体设备市场稳定及新兴技术推动。 匀气盘行业定义[1] 匀气盘是指用于薄膜沉积设备和刻蚀设备工作过程中,特种工艺气体通过匀气盘上的小孔后均匀沉积在晶圆表面,保证晶圆表面膜层的均匀性和一致性。因此对匀气盘上成千上万个孔的一致性有严苛的要求,同时每一个孔是多个特征组成的组合孔,每个特征之间的衔接要求高,更不能有微小金属毛刺存在,否则会直接影响晶圆良率。同时匀气盘是距离晶圆特别近的零件,这就要求匀气盘要有极高的洁净度,同时对液态粒子及金属粒子也有 极高的要求,否则也会直接影响晶圆良率。 [1]1:江苏先锋精密科技股份… 匀气盘行业分类[2] 匀气盘主要原材料为金属材料,包括不锈钢、铝合金等。因此匀气盘行业可以分为如下类别: 匀气盘行业基于原材料的分类 不锈钢匀气盘 由于不锈钢的耐腐蚀性、强度高、耐高温等特点,不锈钢匀气盘通常用于对耐久性和耐腐蚀性要求较高的环境 中。 匀气盘分类 铝制匀气盘 铝合金材料具有重量轻、导热性好、易加工等优点,因此铝制匀气盘在需要减轻重量或需要良好导热性能的应 用中较为常见。 [2]1:https://ee.ofweek.… 2:维科网 匀气盘行业特征[3] 匀气盘行业的特征包括竞争格局激烈、技术创新能力决定突破、供应链成熟度关乎效益。 1技术密集型特征 与半导体零部件类似,匀气盘行业同样属于技术密集型行业。匀气盘用于污水处理和化工等领域,对产品的性能要求极高。其制造过程中需要精确控制生产工艺,包括材料的选择、生产的精度、表面处理和清洁度等方面,以确保产品的高效性和耐用性。尤其在部分高端应用场景中,匀气盘需要满足复杂的技术要求,如耐腐蚀性、耐高温性和均匀气体分布能力等,这些都对企业的技术研发能力提出极高的要求。 2市场的多样性和碎片化 不同应用场景对匀气盘的技术要求和规格存在较大差异,市场上产品种类繁多,单一产品的市场份额较小。企业通常会专注于特定的细分市场,提供专用的、高性能的产品。这种市场结构要求企业具备灵活的生产和研发能力,能够快速响应市场需求的变化,同时在特定细分领域保持技术领先地位。 3高标准的质量控制和环保要求 启动期2001~2010 随着半导体器件的微型化和复杂度增加,对匀气盘的设计要求更加严格。出现更多关于匀气盘设计和 制造方法的专利,如2011年的专利查询结果显示,匀气盘上分布的小孔设计已经考虑到从中心到边缘的密度变化,以进一步优化气体分布。 行业开始探索如何通过精密的孔径布局和形状调整来提高气体混合的均匀性,减少预反应,提升薄膜 质量。 高速发展期2011~2016 匀气盘技术进一步演化,出现焊接式多层匀气盘加工工艺等复杂结构,这些设计旨在通过多层次的气 体通道和更为精细的控制,实现更高效、更精确的气体混合与分配。 匀气盘行业面临严格的质量控制和环保要求。随着环保法规的日益严格,行业内的企业需要在生产过程中实现绿色制造,减少污染物排放,同时确保产品在使用过程中的环保性能。此外,匀气盘的制造过程需要保持高度的洁净度和精度,严格控制每一个环节的质量,以确保最终产品的性能和寿命。这种高标准的质量控制和环保要求,进一步提高行业的技术门槛和生产成本。 [3]1:江苏先锋精密科技股份… 匀气盘发展历程[4] 匀气盘,作为等离子刻蚀、化学气相沉积(CVD)等半导体制造设备中的关键组件,其发展与半导体工业的整体进步紧密相关。20世纪末至21世纪初,匀气盘技术开始应用于半导体制造过程中。2010年代,随着半导体器件的微型化和复杂度增加,对匀气盘的设计要求更加严格。2017年前后,匀气盘技术进一步演化,出现焊接式多层匀气盘加工工艺等复杂结构。2020年代发展至今,匀气盘技术进入精细化和智能化的新阶段。随着对工 萌芽期1999~2000 匀气盘技术开始应用于半导体制造过程中,主要目的是为了优化工艺气体的分配,确保等离子体在反 应腔内的均匀形成,从而提升薄膜沉积或刻蚀的均匀性和质量。这一时期的设计相对简单,只包含基本的气体分配等功能。 艺控制精度要求的不断提升,匀气盘的设计和制造采用更为先进的材料、精密加工技术和智能控制系统。 [4]1:https://www.fabia… 2:期刊 匀气盘产业链分析 [12 此时期的研究也开始关注电极和匀气盘结构对沉积薄膜性能的具体影响,如PECVD氮化硅薄膜的制备研究。 成熟期2017~2024 匀气盘技术进入精细化和智能化的新阶段。例如,通过计算机辅助设计(CAD)和仿真软件预测气体 流动,以及使用激光打孔、超声清洗、真空处理等高科技手段提升产品的性能和可靠性。 随着对工艺控制精度要求的不断提升,匀气盘的设计和制造开始采用更为先进的材料、精密加工技术 和智能控制系统。 匀气盘行业产业链上游为原材料供应环节,主要包括不锈钢、铝合金等匀气盘制造的主要原材料供应;产业链中游为生产制造环节,主要包括匀气盘的材料加工、测试等匀气盘的生产制造;产业链下游为应用市场,主要包括半导体设备如薄膜沉积设备以及刻蚀设备等。[6] 匀气盘行业产业链主要有以下核心研究观点:[6] 中国铝合金产品在国际市场上广受认可,为匀气盘的生产奠定了良好的基础,使得产品在质量上具有竞争力。 目前,中国已经成为全球铝合金生产及出口大国或地区,高产量不仅能满足中国市场的需求,还能大规模出口,支持全球市场。2023年,中国铝合金出口量达24.15万吨,出口金额达45.71亿元人民币。由于中国铝矿资源丰富且生产规模大,中国的铝合金生产成本相对较低。这种成本优势使得匀气盘厂商在生产过程中能够更好地控制成本,提高产品的价格竞争力。 匀气盘技术壁垒高,中国市场依赖进口,国产领先企业富创精密加大研发投入以提升竞争力。 匀气盘作为半导体制造业的关键部件,其生产技术门槛高,市场主导权长期由国际品牌把控,中国供应不足,90%依赖进口。该部件在先进集成电路制造中对气体均匀分配至关重要,直接影响产品良率,要求极端的微孔精度与洁净度。因此,匀气盘的制造过程复杂,包括精密清洗、电镀、焊接及微孔成型等,伴随高报废风险,成本考量严苛。富创精密作为中国领军企业,大幅增加研发投入至2023年的2.06亿元,年增长率69.08%。[6] 生产制造端 上 产业链上游 中 原材料供应 上游厂商 鞍钢集团有限公司 查看全部 中国石油化工集团有限公司 中国宝武钢铁集团有限公司 产业链上游说明 不锈钢和铝合金的丰富供应,为半导体匀气盘行业的发展提供坚实基础。 匀气盘产业链上游主要指原材料的供应,其中铝合金是关键原材料。中国是全球主要的铝合金生产和出口大国,拥有丰富的铝矿资源。这种资源优势为匀气盘的生产提供稳定的原材料供应,确保行业的可持续发展,使得中国匀气盘厂商在成本控制和产品质量上具有竞争优势。以铝合金为例,2023年中国原铝(含铝合金)产量为4,159.40万吨,同比增长3.6%,为中国半导体匀气盘行业的发展提供坚实的基础。 中国铝合金产品在国际市场上广受认可,为匀气盘的生产奠定良好的基础,使得产品在质量上具有竞争力。 目前,中国已经成为全球铝合金生产及出口大国或地区,高产量不仅能满足中国市场的需求,还能大规模出口,支持全球市场。2023年,中国铝合金出口量达24.15万吨,出口金额达45.71亿元人民 币。由于中国铝矿资源丰富且生产规模大,中国的铝合金生产成本相对较低。这种成本优势使得匀气盘厂商在生产过程中能够更好地控制成本,提高产品的价格竞争力。因此,中国匀气盘产业链上游的原材料供应具有资源丰富、产量高、成本低、质量好和出口强劲的特征,为中国匀气盘行业的发展提供坚实的基础,增强其在国际市场上的竞争力。 品牌端 匀气盘生产制造环节 中游厂商 查看全部 京鼎精密科技(苏州)有限公司 沈阳富创精密设备股份有限公司 江苏先锋精密科技股份有限公司 产业链中游说明 产业链中游 下 中国半导体匀气盘行业起步较晚,企业数量少且高度依赖进口。 匀气盘属于半导体设备零部件,其生产流程包括化学清洗、电镀镍、喷砂、电子束焊接和高精密微孔制造等步骤。由于半导体匀气盘行业具有较高的技术壁垒,生产过程中需要采用高精度焊接工艺,以防止内漏问题的发生。与海外发达国家相比,中国半导体匀气盘行业起步较晚,能够生产高质量产品的企业数量极少,行业需求高度依赖进口,目前中国90%左右的匀气盘市场被国际厂商占据。 匀气盘微孔的一致性和洁净度直接影响晶圆的生产良率和产品效果,使得匀气盘行业技术壁垒较高。匀气盘在半导体制造中的确扮演着至关重要的角色,尤其是在先进的集成电路(IC)制造过程中,其中气体的均匀分配对薄膜沉积、蚀刻等关键步骤的成功执行极为关键。匀气盘作为直接接触晶圆反应的核心部件,通过其上成千上万个微孔将特种工艺气体均匀地沉积到晶圆表面。这些微孔的尺寸一致性和内壁的洁净度对气体沉积效果至关重要,直接影响晶圆的生产良率,对匀气盘的机械加工和表面处理要求极高。此外,由于任何微孔的偏差都可能导致产品无法达到预期效果,匀气盘的定价通常会考虑到报废率因素。匀气盘行业对企业的技术实力具有较高的要求,富创精密作为中国头部匀气盘厂商,通过提升技术工艺,2023年研发投入金额达2.06亿元,同比增长69.08%。 渠道端及终端客户 半导体设备及晶圆制造厂商 渠道端 中微半导体设备(上海)股份有限公司 查看全部 南昌中微半导体设备有限公司 北京北方华创微电子装备有限公司 产业链下游说明 半导体设备的特性使得精密零部件生产商采用定制化生产模式以应对市场需求。 半导体设备的高单价、定制化和低出货量特性,精密零部件制造商面临多样化需求和频繁变动的市场条件。为满足不同客户的特定要求和技术规格,这些制造商通常采用灵活的生产流程和先进的制造技术,以确保生产效率和产品质量的同时,保持成本控制和市场竞争力。因此半导体设备精密零部件生产商主要采用多品种、小批量、定制化的生产模式,意味着匀气盘厂商需要具备更高的技术和市场应 变能力要求。目前,富创精密已实现大批量稳定生产匀气盘,且300mm匀气盘通过客户上机验证。 半导体设备精密零部件行业下游呈高度垄断竞争格局。 半导体设备精密零部件行业的下游市场中,大多数企业专注于特定的生产工艺或特定类型的精密零部件产品。相对而言,能够提供多种制造工艺的企业数量较少。由于半导体设备的复杂性和精密要求, 企业需要在保持高质量、高精度的同时,确保生产效率和成本控制,这进一步加剧行业内竞争的技术 产业链下游 门槛和市场进入难度。目前,半导体零部件市场也被美日欧高度垄断,前十大半导体厂商市场份额稳定在50%左右,其中半导体零部件细分品类集中度高达80-90%。 [5]1:中国海关 [6]1:富创精密公告 [7]1:https://data.stats.… 2:中国统计局 [8]1:中国海关 [9