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半导体行业真空泵市场的空间预测和特点分析

昊青气体装备技术(江苏)有限公司 2020-09-29

真空泵是指采用机械、物理、化学或物理化学方法从被抽容器进行抽气,从而获得真空的设备或器件。 一般而言,真空泵是使用各种方法来改善、产生和维持某一个封闭空间中的真空环境的装置。在锂电池、光伏、半导体面板等对真空要求苛刻的领域中,生产商通常需要极其清洁的环境,以确保产品在生产过程中不受空气污染或干扰的影响。例如,在生产半导体器件的过程中,每个半导体器件包含了多层材料,如果气体分子混合在这些不同的材料层之间,将会造成器件的电学或光学特性的破坏;或者在加工半导体器件的过程期间,需要用诸如电子束、离子束和分子束之类的粒子照射和轰击材料,在大气中,气体分子将与这些粒子碰撞,从而大大缩短其行进路程,从而导致绝大多数粒子无法到达材料表面。因此,真空泵是锂电池、光伏、半导体面板等领域中必不可少的通用设备,而这些领域对真空条件的高标准,也对真空设备提出了更高的技术要求。

半导体,真空泵

真空泵的发展愈来愈受到应用应用领域的影响,而一般的真空系统无法满足应用领域对环境清洁无油的耐腐蚀的要求。螺杆真空泵是20世纪90年代初期出现的一种理想的泵种,它以结构简单紧凑、抽气腔组件无摩擦、抽速范围宽、寿命长、能耗低等优点逐渐占领市场。正是由于其优越的性能,在欧美日等国别,螺杆真空泵已经成为半导体、微电子、精密加工、制药等行业优先选择的真空获取设备。

真空泵是半导体各工艺制程环节中不可或缺的通用设备。半导体产业链主要分为IC设计、晶圆制造和芯片封测三大环节。一般来说晶圆制造可以细分为前道和后道两个工艺步骤,前道工艺是将硅材料加工制造成晶圆片,通过光刻机曝光等多道工序将IC设计图案加载到晶圆上,制成集成电路;后道工艺是将载有集成电路的晶圆分割成基本单元,再通过封装、测试后制成最终的集成电路产品。半导体真空泵可普遍应用于晶圆制造过程中的单晶拉晶、LL、Etching、CVD、ALD、封裝、测试等清洁或严苛制程。

一、半导体行业真空泵市场空间预测


我们回顾2019年全球半导体投资逐步放缓,预计2020年回暖。2019年全球半导体市场规模4110亿美金,同比下降12.36%,在全球经济大环境下行的背景下,受中国大陆智能手机销量等因素的影响,2019年的全球半导体行业市场出现萎缩。半导体投资与行业市场规模高度同步,对照全球半导体行业投资规模,2018/2019年投资规模774.44/718.15亿美元,同比下降比例达0.45%/7.27%,连续两年下滑。而受益于技术革新需要以及5G网络更新设备的需求,预计2020年全球半导体行业资本支出将回暖至732.40亿美金,同比增长1.98%。


2019年,半导体市场,真空泵
  

2020年,半导体市场,真空泵


数据显示:预计2019-2021年全球半导体设备市场销售规模可达依576/608/668亿美元,每年增长6%-10%。中国半导体设备销售市场受益5G推动创历史新高,预计2020~2021增速可达10%-16%,快于全球平均增速,预计2020年中国半导体设备销售市场规模约160亿美元。按照真空设备约占整个FAB厂半导体投资的3%-4%测算,2020年全球半导体真空设备市场规模将达128-170亿元,中国半导体真空设备市场规模约34-45亿元。考虑到新一代3dNAND/EUV光刻技术对真空环境提出了更高要求,对真空设备需求更大,半导体真空设备在整个FAB厂的投资占比也有望进一步提升。

从晶圆厂产能测算,全球/中国大陆/中国台湾真空泵20年市场规模超150/60/30亿元。以12寸晶圆生产线为例,每3.5万片产能需要约2000台真空泵。


中国大陆真空泵市场规模2019-21年达36/65/80亿元;2018年中国大陆/中国台湾晶圆在运产能折合8寸约236.1/412.6万片/月(折合12寸约104.9/183.4万片/月),2019年新增产能折合8寸约39.09万片/月(折合12寸约17.4万片/月),据统计当前在建FAB厂产能合计折合12寸约92.6万片/月,按20/21年分别投产42.6/50万片/月测算,中国大陆真空泵市场规模2019-21年分别为36/65/80亿元,年均增速近50%。

二、半导体真空泵行业特点

半导体用真空泵对产品可靠性、定制化、能源效率要求较高。


1.可靠性:半导体用真空泵由于直接关系到芯片的性能、良率,对产品可靠性有较高要求,工作过程需要不断保养,而可靠性高的产品能减少维修次数,明显降低客户的使用成本。


2.定制化:在半导体制造领域,由于每条生产线工况都不尽相同,客户对解决方案和产品的需求更加定制化,“万金油”式的真空泵产品的市场竞争力将会逐渐减弱。


3.能源效率:在Fab能源消耗中,真空产品的能耗占整个能源消耗的20%,提高能源效率能够明显减少客户的能源消耗。


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