前言:
半导体专用温控设备是晶圆制造过程中保障良率的核心“使能部件”,通过对循环液温度的高精度控制,为刻蚀、沉积等工艺提供稳定的热交换环境。当前,我国正处晶圆产能扩张高峰期,2026年已披露的10亿元以上半导体项目超50个,总投资超2000亿元,直接拉动温控设备增量需求。在先进制程突破与供应链安全的双重驱动下,国产温控设备企业正迎来从“配套”走向“主导”的历史性机遇。
1、半导体专用温控装置(Chiller)主要用于半导体制程中对反应腔室温度的精准控制
根据观研报告网发布的《中国半导体专用温控设备行业现状深度研究与发展前景预测报告(2026-2033年)》显示,温控装置利用制冷循环和工艺冷却水的热交换原理通过对半导体工艺设备使用的循环液的温度、流量和压力进行高精密控制,以实现半导体工艺制程的控温需求,主要由热交换器、循环泵、压缩机和控制系统构成自我平衡的循环装置。
温控设备通过循环液将热量导入,再通过热交换器将热量导出实现生产过程中的温度控制。依据不同工艺制程要求控制给定温度的循环液流经半导体工艺设备反应腔内的电极或其壁面,将热量带入半导体专用温控设备,半导体专用温控设备通过热交换器将热量传递给制冷剂,再通过制冷剂将热量释放给工艺冷却水,从而实现对工艺制程的温度控制。
一种能够为光刻机浸液系统进行温度控制的单元
资料来源:《浸没光刻机浸液温控系统设计分析与实现》
京仪装备生产的半导体专用温控装置
资料来源:京仪装备官网
2、诸多有利因素驱动,我国半导体专用温控设备行业快速发展
近年来,在晶圆厂扩张浪潮拉动增量需求、先进制程驱动单设备价值提升、技术升级与合规驱动的更新换代需求等因素驱动下,我国半导体专用温控设备行业快速发展。具体来看:
(1)晶圆厂扩张浪潮拉动增量需求
半导体行业处于上行周期,晶圆厂产能扩张直接转化为温控设备需求。2026年,全国已公布10亿元以上半导体项目超50个,其中百亿级项目8个,总投资超2000亿元-4。在先进制程领域,国家通过大基金注资、资产重组等方式强力支持中芯国际、华虹等龙头扩产,目标在1-2年内将7nm以下先进制程产能提升至10万片/月,以满足AI芯片自主化需求。这均直接拉动新建厂务冷却系统及新设备配套温控回路的增量需求。
近期我国主要晶圆厂产能扩张建设项目汇总
|
公司 |
项目名称 |
投资规模 |
新增产能 |
工艺节点 |
地点 |
时间节点 |
|
晶合集成 |
四期项目 |
355亿元 |
5.5万片/月(12英寸) |
40nm、28nm(CIS、OLED、逻辑) |
合肥新站 |
2026年Q4搬入设备,2028年Q2达满产 |
|
华虹半导体 |
收购华力微 |
82.68亿元 |
新增3.8万片/月 |
65/55nm、40nm逻辑及特色工艺 |
上海 |
重组完成后华力微成为全资子公司 |
|
中芯国际 |
先进制程扩产 |
— |
7nm以下:从<2万片/月→10万片/月(1-2年内)→50万片/月(2030年目标) |
7nm、5nm |
上海、北京 |
1-2年目标10万片/月,2030年目标50万片/月 |
|
中芯国际 |
中芯南方(SN2) |
— |
3.5万片/月 |
先进制程 |
上海 |
规划建设中 |
|
中芯国际 |
中芯北方整合 |
— |
中芯北方成为全资子公司 |
12英寸(逻辑、射频、高压等) |
北京亦庄 |
2025年底完成股权收购 |
|
上海华力 |
康桥二期 |
— |
两个Fab(FabX、FabY) |
— |
上海康桥 |
2024年开始招标建设 |
资料来源:观研天下整理
(2)先进制程驱动单设备价值提升
随着制程节点不断缩小,工艺步骤增加,对温控的多回路化、冗余化、高稳定性要求持续上升,推动单台设备价值量提升。刻蚀与沉积等热负载高、温控窗口敏感的工艺是温控设备最集中的需求领域,且随着先进制程叠加工艺步骤增加,机台利用率与uptime指标抬升,存量市场的维保强度(预防性维护、易损件更换、现场服务)也随之提升。
(3)技术升级与合规驱动的更新换代需求
温控技术正从"配套公用工程"向"良率使能部件"升级,推动更快动态响应、更高控温精度、更低压损与更高可靠性的系统架构演进。同时,环保法规正成为产品迭代的强制约束:欧盟F-gas Regulation(EU)2024/573强化对含氟温室气体的管控,推动更低GWP制冷剂导入、平台重设计与重新认证,带来新增的"技术刷新/替换需求"。
3、我国半导体专用温控设备市场空间近2亿美金
在上述因素影响下,我国半导体专用温控设备行业市场空间持续拓宽。根据数据,2018年至2022年全球半导体专用温控设备市场空间由5.08亿美元增长至6.98亿美元,同期国内半导体专用温控设备市场空间由1.12亿美元增长至1.64亿美元。
数据来源:观研天下整理
4、我国半导体专用温控设备行业发展趋势分析
未来几年,我国半导体专用温控设备行业将呈现三大核心发展趋势。首先,技术路径正加速向高端化与智能化演进,双通道/多通道系统将成为主流配置,驱动产品结构持续升级;同时,热电(TEC)型温控设备凭借其在小中功率、高精度与紧凑化场景下的独特优势,渗透率将加快提升。面对晶圆厂对能耗与运维成本的压力,设备将趋向“按回路匹配的right-temperature设计”、模块化架构以及集成在线监控与预测性维护功能,以综合降低能耗并保障设备高可用性。
其次,应用结构持续优化,刻蚀工艺作为最大的应用领域,预计未来几年将保持约5.65%至6.18%的复合增长率,薄膜沉积、涂胶显影等工艺的需求也将随先进制程占比提升而稳步增长。特别是随着3D NAND、Gate-All-Around等新架构的普及,市场对多区温控、快速响应的能力提出了更高要求。
最后,绿色低碳已成为产品迭代的新主线。环保法规正成为行业发展的硬约束,欧盟F-gas法规的强化将推动全球供应链向低GWP制冷剂转型,倒逼设备厂商重新设计平台、更新服务流程,这既是挑战也是差异化竞争的机遇。同时,晶圆厂自身的ESG目标也将传导至设备采购环节,使得能效更高、制冷剂更环保的温控设备获得市场青睐。
我国半导体专用温控设备行业发展趋势分析
资料来源:观研天下整理(WYD)
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