咨询热线

400-007-6266

010-86223221

等离子体射频电源系统为我国半导体“卡脖子”最严重环节之一 行业国产替代空间广

一、等离子体射频电源系统是半导体制造中关键核心零部件,其作用日益凸显

根据观研报告网发布的《中国等离子体射频电源系统行业现状深度研究与发展前景预测报告(2025-2032)》显示,等离子体射频电源系统是半导体制造中极其关键的专用电源系统,是薄膜沉积设备、刻蚀设备等多种半导体工艺设备的核心零部件,主要由等离子体射频电源和匹配器组成。等离子体射频电源系统通过精确控制电流频率和功率,指挥着半导体制造过程中的等离子体变化,确保在晶圆表面精确、均匀地沉积出薄膜层、精细地刻蚀出复杂图形和去除光刻胶等。等离子体由于具有独特的光、热、电物理特性以及高活性、高能量的特点,为半导体精密制造提供了不可替代的工艺基础。

等离子体射频电源系统被广泛应用于半导体工艺中的薄膜沉积、刻蚀、离子注入、清洗去胶、键合等环节,以及光伏电池片的薄膜沉积、显示面板镀膜、精密光学镀膜、常压等离子体清洗等工业生产环节,并且随着先进封装技术的发展应用于更多工艺环节中。预计随着芯片结构的不断复杂化、半导体工艺制程的持续演进,等离子体工艺的关键作用将愈发凸显。

等离子体射频电源系统应用领域

行业领域

半导体领域

非半导体领域

工艺流程

薄膜沉积

刻蚀

离子注入

清洗去胶

键合

真空镀膜

等离子体清洗

设备类型

PVDPECVDPEALDLPCVDHDPCVD等设备

ICP刻蚀机、CCP刻蚀机

离子注入机

去胶机

键合设备

PECVDPEALDPVD等设备

等离子体清洗机

资料来源:公开资料,观研天下整理

二、行业起步晚发展快,预计到2028年我国离子体射频电源系统市场规模将达到188.6亿元

虽然相比欧美等发达国家,我国大陆等离子体射频电源系统行业起步比较晚,但近年来展现出了快速的发展势头。数据显示,2019-2023 年,我国大陆等离子体射频电源系统市场规模从60.4亿元增长到了 112.6 亿元,年复合增速达 16.9%。预计到2028年,我国大陆等离子体射频电源系统市场规模将达到188.6亿元。

数据来源:弗若斯特沙利文,观研天下整理

根据市场分析,近年推动我国我国大陆等离子体射频电源系统行业快速发展的因素主要有以下几点:

一是国家产业政策的鼓励与支持。等离子体射频电源系统是我国半导体设备产业的基础零部件之一,是半导体设备关键核心技术攻坚的重要一环。近年来,国家颁布了一系列政策支持,鼓励包括等离子体射频电源系统在内的半导体零部件行业的发展。例如2021 年 12 月,国务院发布的《“十四五”数字经济发展规划》提出,要提升核心产业竞争力,着力提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料和生产装备的供给水平,强化关键产品自给保障能力。实施产业链强链补链行动,加强面向多元化应用场景的技术融合和产品创新,提升产业链关键环节竞争力,完善 5G、集成电路、新能源汽车、人工智能、工业互联网等重点产业供应链体系。

2023 年 12 月,国家发改委发布《产业结构调整指导目录(2024 年本)》,鼓励发展集成电路线宽小于 65 纳米(含)的逻辑电路、存储器生产,集成电路装备及关键零部件制造。持续增强集成电路制造业核心竞争力,不断引领产业向中高端跃升,加快推进产业基础再造和重大技术装备攻关,提升战略性资源供应保障能力。

2024 年 7 月,二十届中央委员会第三次全体会议作出《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》,强调要健全提升产业链供应链韧性和安全水平制度。抓紧打造自主可控的产业链供应链,健全强化集成电路、工业母机、医疗装备、仪器仪表、基础软件、工业软件、先进材料等重点产业链发展体制机制,全链条推进技术攻关、成果应用。

二是应用较为广泛,下游需求不断增长。等离子体射频电源系统的应用较为广泛,除了半导体、光伏和显示面板等主要的应用领域,还包括精密光学领域、科研领域、航天领域、医疗等其他领域。随着上述市场不断发展,对等离子体射频电源系统需求也在不增加。

例如在半导体市场:我国大陆将半导体产业作为战略性新兴产业,出台《国家集成电路产业发展推进纲要》等政策,从资金、税收、人才等多方面给予支持,为等离子体射频电源系统在半导体领域的发展营造了良好政策环境。此外,本土晶圆厂积极扩产,增加对半导体设备的采购,作为薄膜沉积设备、刻蚀设备等关键零部件的等离子体射频电源系统的需求也随之增长。据弗若斯特沙利文数据统计,我国大陆半导体行业等离子体射频电源系统市场从 2019 年到 2023 年,市场规模由 31.7 亿元增长至58.4亿元,年均复合增长率达到 16.5%

数据来源:弗若斯特沙利文,观研天下整理

光伏市场:等离子体射频电源系统在光伏电池片的镀膜环节中起到了关键作用,尤其是在 TopconHJT XBC 等新技术产品的扩产过程中,等离子体射频电源系统的需求逐步放量。目前我国是全球最大的光伏电池片市场,而这也为等离子体射频电源系统带来了广阔的需求空间。根据数据显示,‌2024年我国电池片产量约为654GW‌,同比增长10.6%20251-5月,我国电池片累计产量为568.1GWh,累计同比增长62.6%‌‌。‌

数据来源:公开数据,观研天下整理

三是半导体先进制程中的技术迭代,为等离子体射频电源系统带来长期、持续的发展驱动力。半导体制程微缩化趋势和 3D 芯片结构的时代到来,使得芯片制造工艺设备中的等离子体射频电源系统面临在复杂工艺过程中功率输送的一致性与准确性问题。各工艺步骤间的功率水平、气体流量、压力变化不一,使得等离子体阻抗急剧变化,若无法保持稳定,将降低晶圆良率。因此,等离子体射频电源系统的创新必须与工艺创新保持同步。半导体薄膜沉积和刻蚀等设备在先进制程中的技术迭代为等离子体射频电源系统的发展赋予了长期、持续的发展驱动力。

三、半导体是目前我国大陆等离子体射频电源系统行业最大的下游应用领域,占比达到51.9%

目前等离子体射频电源系统行业主要应用在半导体、光伏、显示面板、光学镀膜、医疗设备和科研仪器等领域。其中,半导体是我国大陆等离子体射频电源系统行业最大的下游应用领域,2023年占比达到了51.9%

数据来源:弗若斯特沙利文,观研天下整理

四、离子体射频电源系统是我国半导体被“卡脖子”最严重环节之一,其国产化率不足7%,未来国产替代空间广阔

等离子体射频电源系统是半导体设备零部件国产化最难关卡之一,其国产化率极低。根据弗若斯特沙利文统计,2023年我国大陆半导体领域等离子体射频电源系统的国产化率不足7%,属于被“卡脖子”最严重的环节之一。这主要是因为半导体设备及零部件行业具有“精确复制”的要求,以保障晶圆厂在产能快速扩张下的芯片品质,而在此情况下,等离子体射频电源系统的量产必须确保高度稳定和可重复的生产工艺,并且需经过精密的校准和严格的测试流程,以保证性能的一致性和长期稳定性。

资料来源:公开资料,观研天下整理

等离子体射频电源系统作为半导体中薄膜沉积、刻蚀、离子注入、清洗去胶、键合等设备的关键核心零部件,其自主可控化对推动我国新一代信息技术和高端装备等战略新兴产业的发展,保障我国在半导体领域核心零部件的自主化供给具有重要作用。在上述背景下,我国等离子体射频电源系统国产化和自给自足势在必行,国产替代有着广阔的发展空间。

因此,为实现等离子体射频电源系统自给自足,近年国内相关企业逐渐加大对其相关技术的攻关,并取得较大的发展。例如深圳市恒运昌真空技术股份有限公司历经十年,先后推出CSLBestdaAspen三代产品系列,成功打破了美系两大巨头MKSAE长达数十年在国内的垄断格局,具备了与国际先进企业同台竞争的能力。公司自主研发的第二代产品Bestda系列可支撑28纳米制程,第三代产品Aspen系列可支撑14纳米先进制程,达到国际先进水平,填补国内空白。

不过,虽然近年我国等离子体射频电源系统取得的不小的发展,但等离子体射频电源系统国产替代难度极高,通过等离子体工艺实现各种半导体复杂工艺的技术仍不成熟。目前国内只有恒运昌等极少数企业的等离子体射频电源系统产品达到与国外对标产品相同、近似的性能、功能指标,市场仍呈现海外巨头MKSAE高度垄断的竞争格局。因此可见,未来我国等离子体射频电源系统国产替代仍有着较大提升空间。

目前国产等离子体射频电源系统相较于国际头部厂商的产品在电源波形、频率和功率,以及精准控制等离子体浓度、均匀度等方面存在差距,特别在阻抗的高速匹配、多频率电源、应用于先进刻蚀工艺的偏置裁剪波电源等产品上,国产射频电源发展滞后,具体如下表:

目前国产射频电源发展滞后方面

问题

具体内容

阻抗的高速匹配

半导体生产工艺各步骤之间的转换可能导致功率、气体流量和压力迅速发生改变,并使等离子体阻抗急剧变化,这对等离子体射频电源系统频率调谐的灵活

性和快速性提出了极高要求。一方面要求电源系统具有极快的数据处理能力;另一方面要求电源厂商具备完善的数据收集、处理和传输能力,能以构建数据库的方式为半导体设备商提供数据分析、预测及个性化定制服务。以 AE 为例,其等离子体射频电源和匹配网络采用全数字集成控制技术,能实现阻抗的快速匹配。而目前国产射频电源以模拟控制为主,响应较慢。

多频率电源

国外一线等离子体射频电源系统通常使用Source RFBias RF两个甚至多个电源,可相对独立控制等离子体密度和离子能量,可实现更高的刻蚀速率、更大的工艺自由度和更高的良率水平。我国等离子体射频电源种类较为单一,宽频带电源、高功率等离子体射频电源的比重不足 5%

应用于先进刻蚀工艺的偏置裁剪波电源

10 纳米以下的工艺节点下,刻蚀工艺的偏置电源需要精准的控制离子能量密度分布,传统的射频多频叠加偏置电源很难达到理想的工艺效果,因为产生恒定的等离子体鞘层电场需要特殊的裁剪波形来抵消电荷在硅片表面累计的反向电场。偏置裁剪波电源是非对称的偏置波形发生器,基于等离子体的离子能量分布刻蚀工艺,能实现对晶圆表面电压的直接控制,可显著提高刻蚀选择性,以及在更少功率下实现更高的刻蚀率。我国尚无类似功能的产品。

资料来源:深圳市恒运昌真空技术股份有限公司招股说明书,观研天下整理(WW

更多好文每日分享,欢迎关注公众号

【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com,我们将及时沟通与处理。

全球半导体真空分子泵行业:海外双强垄断 中国企业成长空间广阔

全球半导体真空分子泵行业:海外双强垄断 中国企业成长空间广阔

2025 年全球半导体真空分子泵市场规模达 7.8 亿美元,其中中国为核心增长极,2025 年市场规模约 19.25 亿元,占全球的比重约 35%。随着全球半导体产业扩产提速、先进制程持续迭代,预计 2032 年全球半导体真空分子泵市场规模将达 12.86 亿美元,2025-2032 年复合增长率达7.4%。

2026年05月18日
新能源汽车、数据中心驱动高端化 我国熔断器呈“高压出海强、低压待突破”格局

新能源汽车、数据中心驱动高端化 我国熔断器呈“高压出海强、低压待突破”格局

依托完善的产业基础与成熟产品体系,熔断器行业成长逻辑逐步从传统民用市场存量普及,转向汽车电动化、算力基础设施建设两大高景气下游赛道拉动,行业迎来结构性增长机遇,高端化、高可靠型熔断器需求快速放量。

2026年05月18日
从5G基站到卫星通信:我国射频功放芯片行业进入“换道超车”窗口期

从5G基站到卫星通信:我国射频功放芯片行业进入“换道超车”窗口期

在技术侧,第三代半导体GaN正加速从基站向终端渗透,模组化高集成与自适应智能调优成为终端应用的核心诉求,而这一切技术理想的最终实现,都系于GaAs衬底、EDA软件、先进封测等上游薄弱环节的自主突破。一个由通信演进牵引、多元场景承接、技术跃迁驱动的百亿美元级赛道,正在经历从“破局”到“引领”的关键一跃。

2026年05月18日
全球引线框架销售收入稳健增长 头部集中明显 中国大陆厂商向高端突围

全球引线框架销售收入稳健增长 头部集中明显 中国大陆厂商向高端突围

在半导体封装行业发展推动下,全球引线框架销售收入总体呈现稳健增长态势,预计到2028年有望达到48.51亿美元,2020年至2028年年均复合增长率约为7.32%,市场增长空间显著。冲压引线框架成本优势突出,目前仍是全球引线框架行业主流产品。全球引线框架市场呈现寡占型格局,2023年行业CR8超过65%。中国大陆引线框

2026年05月18日
全球光伏逆变器行业现状分析:中国出货规模领跑全球 阳光电源、华为处第一梯队

全球光伏逆变器行业现状分析:中国出货规模领跑全球 阳光电源、华为处第一梯队

全球光伏新增装机容量快速上升,带动光伏逆变器出货量不断攀升。中国为全球最大光伏逆变器出货市场,2025年出货量全球占比超50%。尽管整体产业实力突出,但我国光伏逆变器上游IGBT长期依赖进口。不过,近年来我国IGBT产业加速补短板进程,自给率不断上升,持续提升光伏逆变器产业供应链韧性。国产厂商积极出海,已在全球光伏逆变

2026年05月18日
核技术应用产业提速:政策驱动我国辐照行业快速发展 装备自主化取得重大突破

核技术应用产业提速:政策驱动我国辐照行业快速发展 装备自主化取得重大突破

辐照是一种利用γ射线或高能电子束对物质进行加工处理的绿色物理技术,具有无化学残留、常温加工、穿透力强等独特优势,已广泛应用于医疗灭菌、食品保鲜、材料改性及工业废水处理等领域。近年来,在国家顶层设计持续加码的背景下,《核技术应用产业高质量发展三年行动方案(2024—2026年)》《中华人民共和国原子能法》等系列政策密集出

2026年05月16日
反射式偏光增亮膜行业扩容势头强劲 海外企业主导垄断 国内企业加速入局潜力十足

反射式偏光增亮膜行业扩容势头强劲 海外企业主导垄断 国内企业加速入局潜力十足

显示行业对光学膜提升显示设备亮度和对比度能力要求日益增加,新型光学膜正朝着超薄化、柔性化与环保化演进,反射式偏光增亮膜市场规模呈现增长态势。2025 年全球反射式偏光增亮膜市场规模将达到 14.4 亿美元,预计 2032 年全球反射式偏光增亮膜市场规模进一步提升至 18.3 亿美元。

2026年05月15日
AI服务器风口下 电子布行业迎来量价齐升机遇 多家企业加速产能建设

AI服务器风口下 电子布行业迎来量价齐升机遇 多家企业加速产能建设

电子布是印刷电路板(PCB)上游覆铜板(CCL)的核心增强材料。在AI服务器产业快速发展的风口下,电子布行业迎来量价齐升的发展机遇。2025年第四季度以来,受市场供需趋紧影响,电子布价格进入上行通道,今年以来更是进入月度调价模式,行业景气度高位运行。在行业前景向好与产品涨价的双重助推下,多家企业纷纷布局产能建设。

2026年05月15日
微信客服
微信客服二维码
微信扫码咨询客服
QQ客服
电话客服

咨询热线

400-007-6266
010-86223221
返回顶部