• 正文
  • 相关推荐
申请入驻 产业图谱

高耗刚需赛道,刻蚀腔体耗材的国产化拐点何时到来

2小时前
172
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

中国是全球最大半导体消费市场,在国家产业政策扶持与下游旺盛需求共同推动下,国内半导体产业链自主化进程明显提速。弗若斯特沙利文数据显示,国内半导体市场规模从 2021 年 1925.0 亿美元增长至 2025 年 2625.0 亿美元,年均复合增长率 8.1%。

庞大的晶圆制造体系下,前道制造设备与腔体耗材迎来工艺升级、国产替代双轮驱动的发展机遇。刻蚀设备为半导体三大核心工艺装备,在前道设备价值中占比 22%,重要性仅次于光刻机。刻蚀作业时,反应腔体承受等离子体轰击、高温高压及强腐蚀气体,腔体非金属零部件损耗严重,具备显著消耗耗材特征。本文深度解析国内刻蚀腔体耗材市场,围绕市场规模增速、工艺驱动、产品结构、生命周期、供应链模式以及海内外头部企业竞争格局展开分析。

刻蚀腔体耗材及高深宽比工艺带来的增量机遇

刻蚀设备及中国半导体市场的扩产基石

受人工智能、高性能计算驱动,全球半导体设备市场持续增长。2025 年全球半导体制造设备销售额 1351 亿美元,预计 2026 年升至 1459.9 亿美元,2034 年将达 3381.6 亿美元。中国大陆市场地位突出,2024 年设备销售额 495 亿美元,占全球 42.3%。

刻蚀设备赛道同步扩张,2025、2026 年全球规模分别为 156.7、169.5 亿美元,2034 年有望突破 340.7 亿美元,年复合增速 9.10%。中国主导亚太刻蚀设备市场,2025 年国内市场规模预计 34.8 亿美元,庞大的设备装机保有量,为腔体耗材带来持续的基数红利。

干法刻蚀主导与先进节点的阶跃消耗

晶圆制造刻蚀环节中,干法刻蚀凭借高各向异性精细图形转移能力占据市场 90% 以上份额,主流为 CCP 与 ICP 设备,合计占刻蚀设备市场约 95%。工艺迭代推动刻蚀腔体零部件消耗指数级增长,主要来自三方面变革。

一是 3D NAND 堆叠层数持续走高,向两三百层演进,高深宽比刻蚀难度、使用频次大幅提升。为完成多层薄膜垂直通孔加工,设备需高射频功率与长刻蚀时长,腔体非金属部件遭受更强离子轰击,损耗加快、更换周期缩短。

二是先进逻辑芯片采用自对准多重图形化工艺,线宽降至 20nm 以下后刻蚀步骤大幅膨胀:20nm 约 50 次刻蚀,7/10nm 制程飙升至 100 次以上。刻蚀步数翻倍,设备腔体持续运转,零部件磨损更换频率线性提升。

三是原子层刻蚀 ALE 逐步普及,可实现原子级精度与高选择性,市场规模持续扩张。该技术对腔体内气流、电场均匀性要求严苛,硅电极、静电吸盘等耗材发生微小形变即失效,进一步加快耗材更替。

双轮驱动,刻蚀非金属耗材采购迎来爆发

等离子体控制、腔室自清洁技术及在线缺陷监控技术的不断升级,拉动了刻蚀设备及部件的大规模投资。2024年,全球半导体刻蚀设备市场的直接和战略投资超过123亿美元,采购预算占总资本支出的比例高达22%。同时,全球范围内对供应链本地化的补贴力度也在加大,例如美国拨付6.8亿美元用于国内模具与零部件生产,日本也拨出4.3亿美元支持东京电子(TEL)和日立高新扩大产能。

在设备保有量稳步攀升的背景下,中国本土晶圆厂的日常耗材采购需求呈现爆发式增长。根据弗若斯特沙利文的统计数据,2024年国内晶圆厂半导体设备零部件采购额为177.2亿元人民币。在这项庞大的资本开支中,非金属零部件(以硅、石英、先进陶瓷为主)由于直接暴露在等离子体和腐蚀性气体中,具有更强的耗材属性。

群雄逐鹿与国产替代纵深演进

随着国内设备整机厂与晶圆厂的快速扩产,上游耗材产业链也涌现出一批极具竞争力的本土代表企业,正在加速打破外资垄断的格局。

臻宝科技:非金属腔体耗材直采综合龙头

臻宝科技主要聚焦于芯片制造环节,位于半导体产业链中游,为晶圆厂供应刻蚀、薄膜沉积设备零部件产品以及提供表面处理服务。其在非金属耗材领域的竞争实力得到了晶圆厂的广泛认可。根据弗若斯特沙利文数据,在2024年直接供应晶圆厂的半导体设备零部件本土企业中,臻宝科技在硅零部件市场排名第一,销售收入市场份额达4.5%;在石英零部件市场同样排名第一,收入市场份额达8.8% 。

从其招股书披露的财务与客户数据来看,臻宝科技展现出极强的产业专注力。2025年,公司半导体业务收入为6.56亿元人民币,占主营业务收入的77.54%;显示面板业务收入为1.89亿元人民币,占比为22.37% 。然而,尽管臻宝科技已经确立了本土龙头的地位,但其依然面临大客户依赖度高的博弈特征。在报告期内,臻宝科技对前五大客户的销售收入占比分别为80.23%、74.59%、72.80% 和 71.06%。虽然该比例呈逐年下降趋势,但客户集中度依然处于较高水平。这说明,在半导体制造高度向少数几家头部晶圆厂集中的背景下,本土耗材厂商的业绩增长与国内主流晶圆厂的扩产、稼动率及直采切换进度存在极强的绑定关系。

珂玛科技:先进陶瓷零部件的破局者

先进结构陶瓷在刻蚀腔体内充当了高频、高压电场隔离与耐腐蚀的核心屏障。全球先进结构陶瓷市场规模达1,067亿元人民币,泛半导体先进陶瓷市场规模达373亿元人民币,其中中国市场在2026年预计达到125亿元人民币。在这一黄金赛道中,珂玛科技实现了从材料配方到精密加工的全面突破。

根据弗若斯特沙利文数据,2021年,珂玛科技占中国大陆国产半导体设备本土先进结构陶瓷供应商供应总规模的约72%,占中国大陆国产半导体设备先进结构陶瓷采购总规模(含进口品牌)的约14%。珂玛科技于2024年8月在创业板正式挂牌上市,凭借其在半导体结构陶瓷领域的领军地位,其最新市值已超163亿元人民币 。其高纯氧化铝、钇基陶瓷等产品正在加速替代日本京瓷、NGK等海外巨头,并在关键的有源陶瓷部件——静电吸盘(ESC)研发和产业化上取得了实质性突破。

神工股份:高度聚焦刻蚀硅耗材

在产业链的最上游,刻蚀用硅电极和硅环的原材料品质对后续零部件的抗剥蚀能力起着决定性作用。神工股份业务高度聚焦刻蚀硅耗材,刻蚀硅相关营收占比约95%。

神工股份的核心产品是制备刻蚀用硅电极、硅环等部件的超大直径单晶硅基材。此类单晶硅要求极低的晶格缺陷、特定的电阻率分布以及极高的物理纯度。神工股份依托无磁场大直径单晶硅制造技术,突破外资在该领域的垄断,硅零部件成品直供国内晶圆厂与设备加工厂;大直径硅材料则销往海外知名硅零部件厂商,更成功进入海外主流刻蚀设备原厂的全球供应链。

结语

国内刻蚀腔体耗材正从局部零部件替代,迈向全品类、一体化闭环服务的转型阶段,三大趋势将重塑行业竞争格局。

一是结构性材料升级。伴随制程向 5nm、3nm 演进,传统单晶硅、石英件剥蚀快、颗粒污染问题凸显。单晶 SiC 抗等离子侵蚀性能可达单晶硅 2.5 倍,尽管成本更高,但可延长更换周期、提升设备稼动率,在高功率腔体渗透率快速提升。氧化钇及钇铝石榴石等钇基材料,无论是整体陶瓷件还是致密涂层,逐步成为先进腔体的主流配置。

二是商业模式迭代,向 TCM 腔体全生命周期管理演进。晶圆厂为控制运营成本,倾向将新件供货、清洗、喷涂再生、报废回收打包交由服务商。该模式实现备件零库存,强化客户黏性,臻宝科技等企业依托晶圆厂周边配套产线构建服务壁垒。

三是国产化进入深水区,亟待突破二方件 PCN 验证门槛。供应链安全诉求打开国产上机验证窗口,但静电吸盘等高价值耗材验证成本高、风险大。本土厂商需要联动中微、北方华创等设备厂,在设备研发阶段开展 OEM 协同设计,缩短晶圆厂验证周期。

刻蚀腔体耗材属于高耗抗通胀品类,国内产能释放叠加先进制程抬升单片耗材用量,具备高纯粉体、大直径单晶、高端陶瓷件突破能力的本土企业,将持续收获行业红利,改写全球供应格局。

参考资料:

1.半导体设备及零部件行业概览 - Frost & Sullivan China, https://www.frostchina.com/content/insight/detail/6a0a7c3aa8a1140079ddeb09

2.2035 年半导体蚀刻设备市场规模、趋势及展望报告 - Market Growth Reports, https://www.marketgrowthreports.com/zh/market-reports/semiconductor-etch-equipment-market-105816

#深芯盟  #湾芯展  #半导体产业研究 #刻蚀腔体耗材 

相关推荐