蘇ICP備2022014616
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被“卡脖子”的國產半導體設備零部件,如何發展?半導體產業是構建我國戰略科技力量自立自強的核心支撐產業,而半導體零部件則是決定我國半導體產業高質量發展的關鍵領域。盡管當前我國半導體產業處于加速發展階段,但國內半導體零部件產業仍面臨著國產化率低下,產業長期支持和投入力度不足,企業自主創新能力薄弱,產業上下游聯動合作不暢,人才培養和激勵機制缺失等諸多問題。本文將全面梳理全球半導體零部件產業的發展特點和重點企業,研究國內外市場規模和發展格局,并針對目前國內半導體零部件產業面臨的主要問題,提出相關發展建議。 半導體零部件是指在材料、結構、工藝、品質和精度、可靠性及穩定性等性能方面達到了半導體設備及技術要求的零部件,如O-Ring密封圈、EFEM (傳送模塊)、RF Gen射頻電源、ESC靜電吸盤、Si硅環等結構件、Pump真空泵、MFC氣體流量計、精密軸承、ShowerHead氣體噴淋頭等。半導體設備由成千上萬的零部件組成,零部件的性能、質量和精度直接決定著設備的可靠性和穩定性,也是我國在半導體制造能力上向高端化躍升的關鍵基礎要素。國內半導體零部件產業起步較晚,我國半導體零部件產業總體水平偏低,高端產品供給能力不足,產品可靠性、穩定性和一致性較差的問題日益凸顯。在全球宏觀政治經濟日益復雜,美國不斷打壓遏制我國高技術產業戰略崛起的背景下,產業被“卡脖子”的現象較為突出,這不僅嚴重制約我國半導體產業向高級化高端化發展,同時對我國數字經濟、民生經濟和國防安全也帶來不可低估的風險。 半導體零部件主要分類和主要特點 (1)半導體零部件主要分類 半導體零部件是半導體設備的關鍵構成,據不完全統計,目前行業里關于半導體零部件的種類劃分尚未形成標準,目前主要有以下幾種分類方法。 按照典型集成電路設備腔體內部流程來分,零部件可以分為五大類:電源和射頻控制類、氣體輸送類、真空控制類、溫度控制類、傳送裝置類。其中電源和射頻控制類包括射頻發生器和匹配器、直流/交流電源等。氣體輸送類主要包括流量控制器、氣動部件、氣體過濾器等。真空控制類包括干泵/冷泵/分子泵等各種真空泵、控制閥/鐘擺閥等各類閥件、壓力計以及O-Ring密封圈。溫度控制類則包括加熱盤/靜電吸盤、熱交換器及升降組件。傳送裝置類包括機械手臂、EFEM、軸承、精密軌道、步進馬達等。 按照半導體零部件的主要材料和使用功能來分,可以將其分為十二大類,包括硅/碳化硅件、石英件、陶瓷件、金屬件、石墨件、塑料件、真空件、密封件、過濾部件、運動部件、電控部件以及其他部件。其中各大類零部件還包括若干細分產品,例如在真空件里就包括真空規(測量工藝真空)、真空壓力計、氣體流量計(MFC)、真空閥件、真空泵等多種關鍵零部件。 按照半導體零部件服務對象來分,半導體核心零部件可以分為兩種,即精密機加件和通用外購件 [1]。精密機加件通常由各個半導體設備公司的工程師自行設計,然后委外加工,只會用于自己公司的設備上,如工藝腔室、傳輸腔室等,國產化相對容易,一般對其表面處理、精密機加工等工藝技術的要求較高;通用外購件則是一些經過長時間驗證,得到眾多設備廠和制造廠廣泛認可的通用零部件,更加具有標準化,會被不同的設備公司使用,也會被作為產線上的備件耗材來使用,例如硅結構件、O-Ring密封圈、閥門、規(Gauge)、泵、Face plate、氣體噴淋頭Shower head等,由于這類部件具備較強的通用性和一致性,并且需要得到設備、制造產線上的認證,因此國產化難度較高。 |