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螺桿真空泵在國內半導體行業方面的應用有哪些

編輯:杭州力沃機電設備有限公司時間:2022-05-12

螺桿真空泵在國內半導體行業方面的應用有哪些

半導體產品制造過程中所需的真空系統,需要具備抽除腐蝕性氣體、粉塵顆粒物、有毒氣體等功能,因此油封式機械泵無法滿足半導體產業的需要。受半導體產業的驅動,干式真空泵于上世紀 80 年代出現,受益于下游集成電路、光伏、LED 等行業的持續發展進步,干式真空泵的產品類型不斷增加,性能、控制集成度等指標參數顯著改善。截至目前,發達國家的半導體相關產業已全部使用干式真空泵,我國近年來也呈現明顯的干式真空泵替代油泵的趨勢,國內的高端半導體行業已基本使用干式真空泵。除半導體產業以外,制藥、化工、食品行業對真空泵的需求較大,以往使用油封式機械泵會產生油污染。近年來國家對環境保護高度重視,由于干式真空泵能夠顯著減少油污染,且使用干式真空泵可實現溶媒回收提高利用率,因此制藥、化工、食品等行業對干式真空泵產生了大量新增以及替代原有存量油封式機械泵的需求。

1、全球干式真空泵行業市場規模2019年全球干式真空泵市場規模為60 億美元,預計 2020-2026年干式真空泵市場規模的年復合增長率為 5.5%。全球干式真空泵市場規模增長的主要驅動因素來自于制藥業,制藥企業利用干式真空泵在藥品、中間體、原料的制造過程中保持適宜的反應環境,以及用于不斷增長的新藥研發活動。亞太地區是干式真空泵市場增速最快的區域,主要驅動因素是持續增長的半導體和電子產業發展。(1)集成電路領域干式真空泵市場規模干式真空泵是半導體各制程中必備的通用設備,應用于單晶拉晶、Load-Lock、刻蝕、CVD、原子層沉積(ALD)、封裝、測試等清潔或嚴苛制程。受益于近年來集成電路產業的穩定增長,干式真空泵產業也保持著持續穩步的發展態勢。以 12 英寸晶圓生產線為例,每 3.5 萬片/月產能需要約 2,000 臺真空泵。2019 年全球晶圓在運產能折合 12 英寸約 869 萬片/月,假設存量干式真空泵每年更換 20%(晶圓制造企業對干式真空泵的折舊年限一般為 5 年),按單臺干式真空泵均價 10 萬元估算,2019 年全球集成電路領域干式真空泵存量替換市場規模約 100 億元。

(2)光伏領域干式真空泵市場規模干式真空泵是光伏產業的晶體生長和硅片生產的必備設備。2019年度中國大陸硅片產能 173.7GW,晶體生長和硅片生產每 GW 需要約 200 臺干式真空泵。根據隆基股份、中環股份、晶澳科技、晶科能源等光伏產品制造商的公告,預計 2020 年-2022 年每年將新增硅片產能約 50GW,亦即每年因新增硅片產能增加干式真空泵市場需求約 7 億元。綜上,預計未來幾年光伏產業對干式真空泵的市場需求為每年 12-15 億元。(3)干式真空泵在其他產業應用情況除集成電路和光伏產業外,干式真空泵作為通用設備,由于其具備良好的潔凈真空特性和可靠性,因而是 LED 產業的外延片生長和芯片制造、平板顯示產業 PVD 等工藝環節真空環境獲得的主要設備。此外,干式真空泵在鋰電池烘干工序,以及制藥、化工等產業中均有較為廣泛的應用。2、干式真空泵行業發展面臨的機遇與挑戰


 


(1)行業發展面臨的機遇國家產業政策大力支持由于各種電子技術都基于半導體材料來實現,幾乎所有電子產品如 PC、消費電子、通信設備等的核心單元均與半導體有著極為密切的關聯,因此半導體是電子產品的組成核心,承擔了信息的載體和傳輸功能,是整個信息產業的發展基石。集成電路產業已成為國民經濟中基礎性、關鍵性和戰略性的產業。近年來,國家在產業、財稅、金融等方面出臺多項政策支持集成電路產業發展,包括《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》、《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策》、《關于進一步鼓勵集成電路產業發展企業所得稅政策的通知》、《中國制造 2025》、《集成電路產業研究與開發專項資金管理暫行辦法》、《國民經濟和社會發展第十三個五年(2016-2020)規劃綱要》、《“十三五”國家科技創新規劃》等,為集成電路裝備制造企業的發展創造了良好市場與政策環境的同時,也對產業發展制定了目標與規劃。下游市場需求快速增長我國本土集成電路產業發展雖起步較晚,但近年來發展迅速,行業增速領先全球。數據顯示,2019年中國集成電路產業銷售額達7,562億元,占全球集成電路市場銷售額的32.87%,我國已超過美國、歐洲和日本,成為全球最大的集成電路市場。與此同時,物聯網、大數據、人工智能、5G 通信、智能駕駛等新型基礎設施和新型應用領域將帶來巨大的芯片增量需求,為干式真空泵產品提供廣闊的市場空間。全球半導體產能逐步向我國轉移。經歷了 20 世紀 70 年代由美國轉向日本,以及 20 世紀 80 年代轉向韓國和中國臺灣,目前半導體產業正在經歷向中國大陸的第三次轉移。目前,中國擁有全球規模最大且增長最快的集成電路消費市場。受益于龐大的消費市場以及國家產業政策的大力支持,國內集成電路制造企業中芯國際、華虹集團、長江存儲,以及臺積電、三星、英特爾等境外企業均加大在中國大陸的投資以擴張產能。集成電路生產能力的不斷提升,有利于國內裝備制造企業積累研發及管理經驗、降低生產成本以及加快人才培養,促進國內裝備制造企業的快速發展。


 


 


(2)行業發展面臨的挑戰與國外廠商比綜合競爭力仍存在一定小差距我國相關產業起步相對較晚,產業基礎相對薄弱,較之國外行業領先廠商,國內企業在產品性能、產品種類、研發投入、業務規模、技術積累等多方面仍存在一定差距。在山東真空學會大力推廣下,山東本土真空設備技術不斷提高,出現一批國內帶頭企業人才儲備也許相對不足,但也取得長足進步真空獲得設備、真空儀器設備研發制造業對科研人才的要求較高,一方面,產品的研發、設計、制造需要真空、機械、材料、自動控制、軟件等多學科領域的復合型人才;另一方面,由于產品應用領域廣泛,可用于集成電路、光伏、LED、平板顯示、鋰電池、制藥、化工等行業,因而要求研發、設計人員對產品下游應用領域及應用場景有較為深刻的理解和認識。由于我國相關產業發展歷程較短,且人才的培養不僅需要扎實的理論學習更要求大量的實踐經驗,現有半導體產業及其設備制造業的人才難以滿足行業快速發展的需要。


在山東真空學會大力推廣下,國內技術穩步提高。。




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