半导体设备零部件是半导体产业链的核心支柱,其市场规模核心取决于全球及国内半导体设备资本开支、存量设备日常维护消耗。历经周期调整后,全球半导体设备市场迎来强势复苏,2025年全球半导体制造设备销售额达1330亿美元,创下历史新高,终端设备需求的爆发,向上带动零部件行业景气度攀升。
据SEMI测算,半导体设备厂商综合毛利率约45%,生产成本中直接材料占比85%。以此估算,2024年全球半导体设备零部件直接材料市场规模为492亿美元,其中中国大陆市场规模164亿美元;若纳入设备日常维护及消耗件,广义口径下中国大陆零部件市场在2022年已达250亿美元。
受益于晶圆制造本土化浪潮,Omdia预测2026年中国半导体市场规模将达5465亿美元,同比增长31.26%。虽然行业预判2025—2026年国内设备采购或因库存消化小幅回调,但国内12英寸晶圆厂已进入存量释放周期,2026年产能有望倍增至300万片/月。这既拉动前道设备零部件OEM配套需求,也催生了不受资本开支波动影响、韧性极强的设备维修与耗材替换市场,为本土零部件产业筑牢长期增长根基。
AI 算力催生高端升级 半导体零部件技术迭代提速
当前中国半导体零部件市场持续高景气,行业增长由四大深层机制交织驱动,整体发展动能持续释放:
①晶圆产能持续扩张落地。2022至2026年,中国大陆规划新增25座12英寸晶圆厂,新增产能达160万片/月。2026年起,长江存储三期设备订单批量落地,叠加中芯国际先进制程95.7%的高位产能利用率,推动晶圆产线石英件、陶瓷件、硅气体分配盘等高频消耗零部件进入快速置换周期。
②设备国产化催生乘数效应。国内半导体设备国产化率已从25%提升至35%,清洗、刻蚀、薄膜沉积等核心设备订单增速维持20%—50%。北方华创、中微公司等头部厂商加速开放本土零部件准入验证,大幅推进核心零部件进口替代进程。
③AI算力重塑高端零部件需求。AI算力爆发带动HBM、2.5D/3D先进封装普及,2025年四季度国内先进封装设备需求同比增长45%,HBM专用设备需求暴涨60%,倒逼腔体绝缘陶瓷、高精度气体分配盘等零部件向高纯度、强耐腐蚀高端规格升级。
④存量设备迎来替换周期。早期进口晶圆设备逐步进入老化维护窗口期,国产零部件存量替代提速。2025年四季度,国产成熟制程量测设备渗透率同比提升12个百分点至25%,拉动高精密传感、机电零部件本土化落地。
在全球半导体零部件的产业链版图中,中国本土供应链的重构正在发生结构性跃升,正由传统的“外围低值件”逐步向“核心工艺腔体内件”深度渗透。
从技术水平来看,中国在基础材料(如高纯石英、普通精密金属件)上已具备高度成熟的配套能力,其供应链完整性正在以不同国产化率梯度呈现出显著的“金字塔”分布。
双雄竞逐,半导体零部件走出差异化进阶之路
在半导体非金属零部件及精密腔体维护赛道中,苏州珂玛材料科技股份有限公司(珂玛科技)与重庆臻宝科技股份有限公司(臻宝科技)代表了国内在该领域的两家头部力量,两者的资本体量、商业模式和竞争实力存在显著的分化。
珂玛科技:技术深水区的材料配方主导者
1.材料全产业链掌控壁垒:珂玛科技并非简单的材料加工厂,其竞争根基在于掌握了从陶瓷粉体造粒、成型、烧结到超精密机械加工的完整垂直一体化技术 。这使其能够从底层分子配方端调控陶瓷零部件的抗腐蚀、介电及导热常数。
2.顶尖OEM巨头的生态绑定:公司是国内少数有多种陶瓷材料和产品通过全球头部半导体设备厂商“A公司”(国际半导体设备龙头应用材料Applied Materials)认证并进入其核心配套采购名单的企业之一。这种前道设备源头研发的生态嵌入,确立了其极高的客户黏性与产品溢价。
臻宝科技:全链条闭环与晶圆厂直供的运营先锋
1.“零部件+表面处理”双轮驱动模型:臻宝科技建立了“原材料+零部件加工+表面处理”的一体化平台。其不仅具备加工腔体硅喷嘴、石英环等能力,更拥有熔射(熔敷高致密氧化钇等涂层)、精密化学清洗的核心工艺 。这一业务组合打通了零部件从新制、损耗、熔合修复到重新上线的全生命周期循环。
2.直供晶圆厂的Spares渠道优势:不同于零部件企业高度依赖设备厂商,臻宝科技的核心渠道直接渗透至中芯国际等终端晶圆厂和显示面板大厂。在设备支出收缩或存量大修周期中,这种“直供维修件与清洗熔射”的服务模式能够获取高频次、高毛利的日常性订单,抗周期波动能力极佳。
两家公司在技术路线的选择上展现了中国半导体零部件行业的两条主流演进道路:珂玛科技走的是先进功能陶瓷的纵深探索之路,而臻宝科技则开辟了高精密多材料腔体内件加工及物理化学表面改性的综合路线。
珂玛科技:追求高纯度与介电温度物理极限的无机非金属路线
珂玛科技的核心研发围绕先进无机非金属陶瓷材料体系展开,其工艺路线聚焦于材料纯度与特定电学、热学性质的实现:
·先进结构与绝缘陶瓷部件:主要应用在刻蚀(Etch)、化学气相沉积(CVD)等设备的等离子反应腔室内,提供介电窗口、盖板、屏蔽环等零部件。要求在强等离子体轰击、高温(>400°C)及卤素腐蚀气体环境下保持极低的剥蚀率,杜绝因陶瓷本体微量杂质析出导致的晶圆金属污染。
·静电吸盘(ESC)与加热器(Heater)技术:这是珂玛科技近年来高速放量的“功能-结构一体化”技术路线。通过将精密微电极图案、气体导流微通道以共烧工艺集成在先进陶瓷(如氮化铝AlN、碳化硅SiC)薄板内部,实现真空环境下的静电吸附与高均匀性、快速温度调节,标志着其跨越了纯材料加工,进入高端集成系统零部件制造领域。
臻宝科技:高精密流体配给与多相物理改性路线
臻宝科技的业务核心在于保障腔体气液流场的精密控制及核心消耗件的表面保护:
·气体分配盘与多晶硅遮蔽环系列:利用多晶硅、碳化硅等高纯度半导体材料,通过精密加工工艺制造导入腔体的多晶硅气体分配盘、C型遮蔽环等。此类部件内部排布有成千上万个微米级气孔,工艺要求极高的高精度孔洞公差和同心度,以维持反应腔体中反应气体的均匀浓度分布。
·熔射再生与阳极氧化工艺:该技术路线主要针对真空工艺腔体内金属或非金属零部件进行物理改性。其利用高能电弧或等离子焰流将氧化钇(Y2O3)等抗腐蚀陶瓷粉体瞬间加热至熔融态,高速熔敷在工件基底表面,形成一层致密、无缝隙的抗刻蚀保护膜,避免机台金属基材被反应气体剥蚀产生Particle(微粒污染)。
从关键技术指标上可以发现,珂玛科技在先进陶瓷等基础材料纯度和核心电/热电学集成组件(如加热盘、ESC)上展现出深厚的研发壁垒;而臻宝科技则在硅/石英件的微加工公差控制、结合性熔射涂层以及直供客户的高效清洗再生能力上构筑了卓越的工艺领先优势。
财务与运营表现:2025财年数据综合对标
2025财年,受晶圆厂产能释放以及国内半导体设备厂商采购占比同比大幅提升的利好提振,两家公司的营收规模与业务量均创下历史新高。
根据2025财年年报及最新招股说明书披露的数据,两家公司的核心财务指标对比如下表所示:
2025年国内半导体零部件两家企业呈现分化经营态势。珂玛科技全年营收由8.57亿元增至10.73亿元,实现两位数增长,净利润同比小幅回落7.04%。营收增长主要依托下游半导体客户需求放量,叠加静电吸盘、陶瓷加热器等高附加值模块化产品规模化量产。利润承压源于三重阶段性因素:新生产基地产线爬坡带来大额固定资产折旧,产能利用率未达最优摊薄利润;公司维持高位研发投入,硬核产品实机验证产生高额测试物料成本。不过公司净利润逐季稳步提升,新产能规模效应逐步释放,持续对冲折旧压力,贴合晶圆厂下半年集中验收的行业规律。
反观臻宝科技,2025年实现业绩双线高增,营收同比增长36.86%至8.68亿元,归母净利润大增48.73%至2.26亿元。公司毛利率连续三年攀升至49.85%,核心得益于高附加值的表面处理业务占比提升。同时,企业搭建原材料自研一体化供应链,大幅降低生产成本。此外,公司直供晶圆厂获取大量存量维护订单,产能持续满载。结合IPO披露的数据,公司预计2026年一季度依旧维持高增长,成长动能持续充沛。
先进制程遇瓶颈,半导体零部件迎变革
在芯片工艺技术向 3nm、2nm 及更先进制程,以及 3D NAND 向 300 层以上叠层推进的物理极限下,工艺反应腔室正面临极端严苛的化学与高频电磁环境。这迫使半导体零部件技术朝着以下路径加速演进:
1.由单一材料转向多组分/高致密复合改性材料: 在超高深宽比刻蚀工艺中,极强物理溅射和高活性卤素自由基(F、Cl 等)会导致普通石英及高纯氧化铝陶瓷迅速发生微观开裂并引入 Particle杂质。这要求未来零部件的暴露面必须采用由超高结合力、零微孔径、超高致密度的抗等离子体剥蚀涂层材料;
2.零部件的功能集成化与模组化: 晶圆制造精度的提升要求零部件不仅要作为结构物理件,还必须整合多种传感与执行功能。例如,传统的晶圆支撑盘和加热座,正在被集成多区独立闭环加热、静电吸附(ESC)、射频功率偏压耦合及原位温度诊断等多功能于一体的超复杂智能模块所取代;
3.材料热膨胀系数的极限一致性: 先进制程下晶圆表面的热场与化学场均匀性要求控制在 1% 以内。这要求所有在腔体顶部、侧壁和底部的硅分配盘、石英屏蔽环等零部件在剧烈的多次高低温热循环中,其微观形变和热膨胀常数必须保持极限一致性,否则装配失效将导致极高的气密损毁。
总结
中国半导体零部件市场正经历由“外围低值件”向“核心工艺内件”的结构性跃升。2024年中国大陆零部件直接材料市场规模约164亿美元,受12英寸晶圆厂扩产、设备国产化率提升(2025年达35%)及AI算力对高端封装需求的驱动,行业进入爆发期。未来趋势显示,零部件正朝着多组分复合材料与高度集成化模组演进。
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