中國粉體網訊  2024年上半年，半導體陶瓷零部件這條賽道很熱鬧。

國家大基金三期落地！“大金主”助力半導體產業;

8月16日，先進陶瓷國產替代領軍者珂瑪科技成功上市；

8月27日，德智新材半導體用SiC部件材料研發制造基地項目簽約無錫；

2024年7月9日，SEMI發布報告指出，原始設備制造商的半導體制造設備全球總銷售額預計將創下新的行業紀錄，2024年將達到1090億美元，同比增長3.4%；其中，2024年運往中國大陸的設備出貨金額預計將超過創紀錄的350億美元，全球占比約32%。半導體制造設備預計將在2025年持續增長，SEMI預計將實現約17%的強勁增長�？梢钥闯�，全球半導體行業正在展示其強大的基本面和增長潛力，支持人工智能浪潮中出現的各種顛覆性應用。

半導體設備的升級迭代，很大程度上有賴于精密零部件的關鍵技術突破。先進陶瓷具有高硬度、高彈性模量、高耐磨、高絕緣、耐腐蝕、低膨脹等優點，可用作多種半導體設備的零部件，在半導體設備零部件中先進陶瓷的價值占比約16%。

半導體制造關鍵流程中的陶瓷件

來源：華福證券研究所

半導體設備中常用的先進陶瓷材料是氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氮化硅、氧化釔等，其中氧化鋁、碳化硅和氮化鋁使用較多。半導體設備由腔室內和腔室外設備組成，陶瓷零部件大部分用在離晶圓更近的腔室內，屬于關鍵零部件，主要應用需求在刻蝕、薄膜沉積、光刻和氧化擴散等設備，氧化鋁、氮化鋁等先進陶瓷經精密加工后制備的半導體設備用核心零部件，具有高強度、耐腐蝕、高精度等優異性能。

國產化加速

高端陶瓷加熱器、靜電卡盤貢獻新增量

隨著全球晶圓廠的持續擴張，全球半導體設備及零部件保持快速增長，國內半導體陶瓷零部件市場規模增速高于全球，弗若斯特沙利文預計2026年市場規模將達到125億元，但目前國內半導體結構陶瓷零部件市場國產化率僅19%。其中，國內高端陶瓷零部件陶瓷加熱器和靜電卡盤市場均有約30億的空間，國產化率不足10%，國產替代空間巨大。

當前國內企業在多應用領域經驗、特定產品開發和產業化以及大規模生產制造能力等方面與國外領先廠商仍有較大或一定差距，但是國內廠商在部分產品線的部分核心指標已達到全球主流水平，正逐步實現突破。國內多家廠商積極布局如靜電卡盤和陶瓷加熱盤等高端陶瓷零部件產品，以加速高端陶瓷零部件的國產替代。

靜電卡盤（E-Chuck），其原理是利用靜電吸附原理將待加工晶圓吸附在其表面，使晶圓保持較好的平坦度，可以抑制晶圓在工藝中的變形，并且可以通過背吹氣體來控制晶圓表面溫度。相較于機械卡盤，靜電吸盤減少了機械運動部件，降低了顆粒污染，增大晶片的有效面積；與真空吸盤相比，靜電吸盤可用于低壓強（真空）環境，適用于需要利用卡盤控制晶片溫度的場合。

靜電卡盤，來源：Shinko官網

目前，靜電吸盤廣泛應用于集成電路制造工藝中，特別是刻蝕、PVD、CVD等核心工藝中，這其中的各個工序均需要保證晶圓的平穩固定，都需要靜電卡盤進行夾持。晶圓的平整度與潔凈度對整個半導體制造的精度與良率至關重要，靜電卡盤因吸附力均勻、污染小，可作用于真空環境等優勢也就成了不二之選。

來源：各企業官網、招股說明書

陶瓷加熱器應用于半導體薄膜沉積設備（CVD、PECVD、ALD）、激光退火設備的工藝腔室內，與晶圓直接接觸，承載并使晶圓獲得穩定、均勻的工藝溫度及成膜條件。

陶瓷加熱器，來源：NGK

作為半導體薄膜沉積等設備中的重要部件，可實現均勻溫度分布，對晶圓均勻加熱，使襯底表面上進行高精度的反應并生成薄膜。通常，陶瓷加熱器包括上面具有晶圓載放面的陶瓷基體和在背面對其提供支承的圓筒形的支持體，在陶瓷基體的內部或表面，除了設置有用于加熱的電阻發熱體電路，還設置有RF電極及靜電卡盤用電極等導電體。

從熱傳導性良好的觀點考慮，優選氮化鋁，從剛性高的觀點考慮，優選氮化硅或氧化鋁。為了高速降溫，陶瓷基體厚度更薄，但過薄也會使剛性下降。支持體采用與陶瓷基體材質的熱膨脹系數相近的材質，如陶瓷基體采用AlN，支持體也是AlN。

氮化鋁具有電絕緣性和優異的導熱性，對于需散熱的應用而言，它是理想之選；此外，由于其熱膨脹系數接近硅，且具有優異的等離子體抗性，可被用于制造半導體加工設備部件。

近幾年，隨著市場占有率的提升和國內企業技術的發展成熟，全球半導體用氮化鋁陶瓷加熱器市場在2022年規模達到了535.05百萬美元，同比增長7.13%，預計2029年將市場規模將達到848.21百萬美元，2023-2029年復合增長率（CAGR）為6.72%。

全球半導體用氮化鋁陶瓷加熱器市場銷售額及增長率：（2018-2029）&（百萬美元）

來源：YH Research

國產陶瓷零部件，不破不立！

“2022年10月7日，美國商務部工業與安全局（BIS）公布了對于中國出口管制新規，針對先進芯片制造和半導體設備、零部件、材料等領域對中國大陸的制裁再次升級。

2023年5月23日，日本經濟產業省發布省令，正式出臺針對23種半導體制造設備（或物項）的出口管制措施，并于2023年7月23日開始實施，我們認為其技術指標、應用于具體材料和工藝的描述均具有較強的針對性，主要瞄準先進制程相關。”

據不完全統計，2016-2022年國內主要晶圓廠采購美系和日系設備占比均約35%，其中美系薄膜沉積和刻蝕設備占比均在50%左右，美國在2022年10月實施半導體出口限制之后，其部分設備及零部件無法繼續出售給國內的客戶，如果陶瓷加熱盤和靜電卡盤等耗材類產品的替換受到阻礙，可能會導致產線無法正常運行，因此陶瓷零部件亟需國產替代，這給了國內陶瓷零部件廠商驗證和突破的機會。

2022年中瓷電子布局精密陶瓷零部件領域，助力半導體設備零部件國產化。2023年，中瓷電子已開發了氧化鋁、氮化鋁精密陶瓷零部件產品，建立了精密陶瓷零部件制造工藝平臺，開發的陶瓷加熱盤產品核心技術指標已達到國際同類產品水平并通過用戶驗證，已批量應用于國產半導體設備中。2023年上半年精密陶瓷零部件的銷售收入已超過該產品2022年全年收入。

8月16日，珂瑪科技成功上市，搭乘半導體行業發展與國產化浪潮的東風，珂瑪科技業績展現出強勁的增長潛力。其上市給本土企業也帶來積極的影響，給半導體陶瓷零部件國產化進程踩了一腳“油門”。

來源：

中信證券研究：電子｜陶瓷零部件：半導體設備關鍵環節，國產替代趨勢加速

中瓷電子公告、三環集團官網、中國粉體網、SEMI報告

（中國粉體網編輯整理/空青）

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