前言:
在芯片良率的生死局中,半导体设备表面处理服务扮演着不可或缺的“赋能者”与“守护者”角色。它通过精密清洗、阳极氧化、熔射再生等尖端工艺,为设备零部件披上耐腐蚀、抗污染的“隐形铠甲”,直接决定了制造工艺的稳定性与芯片的最终性能。随着中国晶圆产能的狂飙突进与制程技术的不断攀登,这一隐秘而关键的赛道正迎来高速发展的黄金时代。
1、半导体设备表面处理服务产业链及生产工序
半导体设备反应腔内零部件由于长期处于真空、高温、高电压的特殊环境,需通过表面处理工艺,实现零部件在特殊环境下的耐腐蚀、耐击穿电压、耐高温、平整度、洁净度和粗糙度等性能,所以表面处理是设备零部件生产以及再生的核心工序,直接影响设备零部件的核心性能,对设备和工艺稳定性、质量和良率有重要影响。表面处理主要包括精密清洗、阳极氧化和熔射再生等工序。
半导体设备表面处理服务的生产工序
工序 | 简介 |
精密清洗 | 精密清洗主要采用物理清洗、化学清洗等方式去除设备零部件的表面污染物,防止污染物影响晶圆和玻璃基板的良率。 |
阳极氧化 | 阳极氧化是将铝合金材质零部件置于特定环境下的电解液中,通过电化学反应,使其表面形成几十至几百微米厚的氧化膜,以此改善零部件表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,从而有效提高腔体部件对工艺反应环境的耐电压性能和耐腐蚀性能。 |
熔射再生 | 通过使用少量特殊材料制备特殊功能涂层,显著提高零部件表面耐腐蚀性能,形成特定表面形貌,延长使用寿命。公司的熔射再生服务主要包括等离子熔射和电弧铝熔射。 |
资料来源:观研天下整理
在产业链方面,半导体设备表面处理服务行业上游包括特种化学品(电镀液、抛光液、清洗剂)、高纯金属材料(铝合金、不锈钢、特种合金)、研磨材料以及电镀设备、喷砂机、抛光机等。半导体设备表面处理服务行业下游是半导体设备制造:需要对其新制造的设备腔体、传送机构、喷淋头等核心零部件进行表面处理;半导体晶圆厂:是备件更换和维护服务的最大需求方,在设备过了质保期后,会寻求第三方服务以降低运营成本。
半导体设备表面处理服务行业产业链图解
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2、晶圆厂扩产、技术迭代等因素驱动,我国半导体设备表面处理服务行业市场规模不断扩大
根据观研报告网发布的《中国半导体设备表面处理服务行业发展趋势研究与未来投资预测报告(2025-2032年)》显示,近年来,随着国内晶圆厂(如中芯国际、长江存储、长鑫存储等)持续扩产,以及北方华创、中微公司等国产设备商的崛起,为本土半导体设备表面处理服务行业提供前所未有的机遇。而先进制程(如28nm以下)和先进封装(如Chiplet)对设备的洁净度、耐腐蚀性提出了近乎苛刻的要求,传统的表面处理技术难以满足,推动行业向高端化、精细化升级。此外,国家“十四五”规划及一系列产业政策将半导体产业链的全面发展置于核心地位,为包括表面处理在内的支撑环节提供了良好的发展环境。
数据来源:观研天下整理
中国大陆主要的晶圆制造企业的产能扩张情况
企业名称 |
扩产计划 |
技术重点 |
中芯国际(SMIC) |
中芯深圳:专注于28nm及以上工艺,规划月产能10万片(12英寸),已进入量产。 |
成熟制程是当前扩产绝对主力,同时继续研发先进工艺。 |
中芯京城(北京):原计划重点建设28nm产线,规划月产能10万片(12英寸)。项目分期建设,部分产能已投产。 |
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中芯东方(上海):上海临港基地,规划建设10万片/月的12英寸晶圆产能,工艺节点覆盖28nm及以上。 |
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中芯西青(天津):扩建12英寸产线,规划产能10万片/月,主要生产28nm-180nm芯片。 |
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中芯宁波:专注于特种工艺(如高压模拟、射频等)的晶圆制造。 |
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华虹集团 |
华虹无锡(二期):重中之重。项目总投资67亿美元,工艺节点覆盖65/55nm至40nm,规划月产能8.3万片(12英寸)。正在快速爬坡中,是全球近年来最大的12英寸产线建设项目之一。 |
特色工艺平台(eNVM、功率器件、模拟与电源管理)和55nm至28nm的逻辑工艺。 |
华力集成(上海):持续进行产能优化和扩充。 |
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合肥晶合集成(Nexchip) |
晶合三期:规划建设产能4万片/月(12英寸),继续聚焦显示驱动、MCU、CIS等特色工艺。 |
从显示驱动芯片向其他多元化特色工艺平台拓展,是中国大陆重要的55nm至150nm代工基地。 |
晶合四期:已在规划中,将进一步扩大产能。 |
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长江存储(YMTC) |
武汉三期:规划建设产能20万片/月(12英寸),但因被列入“实体清单”而面临设备获取困难,进度有所推迟,但仍在其能力范围内持续推进。 |
基于Xtacking架构的3DNAND闪存技术,努力向200层以上堆叠技术迈进。 |
成都工厂:规划建设大型NANDFlash产线,目前状态待明确。 |
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长鑫存储(CXMT) |
合肥二厂(B2):已在建设中,计划大幅提升产能。 |
17nm工艺的DDR4、LPDDR4/4X、DDR5产品,并持续推进更先进制程的研发。 |
北京工厂:规划建设产能10万片/月(12英寸),作为新的制造基地。 |
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半导体设备表面处理服务行业虽处于半导体设备产业链的“幕后”,但其技术水平直接决定了半导体设备的耐腐蚀性、耐磨性、洁净度、防静电性能以及使用寿命,是保障芯片制造良率、设备运行稳定性和防止晶圆污染的关键环节。
按表面处理服务提供商收入统计,根据数据显示,中国半导体设备零部件表面处理服务市场规模从2019年的16.5亿元上升至2023年的34.6亿元,期间的年复合增长率达到20.3%,预计2028年市场规模将达到57.1亿元。其中,按表面处理服务类型统计,精密清洗服务所占比例最高,其次是熔射再生和阳极氧化。具体来看,2023年,精密清洗、熔射再生及阳极氧化服务占比分别为59.8%、30.1%和8.1%。
数据来源:观研天下整理
3、“一站式”服务、数字化与智能化等成为未来发展趋势
长远来看,领先的服务商将不再只提供单一工艺,而是向“表面处理+精密制造+清洗+检测”的一体化解决方案供应商转型。同时,企业将利用物联网和大数据对处理流程进行监控和优化,实现工艺参数的可追溯和可预测性维护,提升良率和效率。而服务商必须前瞻性地布局针对第三代半导体(SiC, GaN)、先进封装等新需求的表面处理技术。(WYD)

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