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干式真空泵行业发展面临的机遇与挑战

来源:kok全站下载官方  作者:kok全站下载网址  2022-10-04 06:21:57

  半导体产品制造过程中所需的真空系统,需要具备抽除腐蚀性气体、粉尘颗粒物、有毒气体等功能,因此油封式机械泵无法满足半导体产业的需要。受半导体产业的驱动,干式线 年代出现,受益于下游集成电路、光伏、LED 等行业的持续发展进步,干式真空泵的产品类型不断增加,性能、控制集成度等指标参数显著改善。截至目前,发达国家的半导体相关产业已全部使用干式真空泵,我国近年来也呈现明显的干式真空泵替代油泵的趋势,国内的高端半导体行业已基本使用干式真空泵。

  除半导体产业以外,制药、化工、食品行业对真空泵的需求较大,以往使用油封式机械泵会产生油污染。近年来国家对环境保护高度重视,由于干式真空泵能够显著减少油污染,且使用干式真空泵可实现溶媒回收提高利用率,因此制药、化工、食品等行业对干式真空泵产生了大量新增以及替代原有存量油封式机械泵的需求。

  2019年全球干式线年干式真空泵市场规模的年复合增长率为5.5%。全球干式真空泵市场规模增长的主要驱动因素来自于制药业,制药企业利用干式真空泵在药品、中间体、原料的制造过程中保持适宜的反应环境,以及用于不断增长的新药研发活动。亚太地区是干式真空泵市场增速最快的区域,主要驱动因素是持续增长的半导体和电子产业发展。

  干式真空泵是半导体各制程中必备的通用设备,应用于单晶拉晶、Load-Lock、刻蚀、CVD、原子层沉积(ALD)、封装、测试等清洁或严苛制程。受益于近年来集成电路产业的稳定增长,干式真空泵产业也保持着持续稳步的发展态势。以 12 英寸晶圆生产线 万片/月产能需要约 2,000 台线 年全球晶圆在运产能折合 12 英寸约 869 万片/月,假设存量干式线%(晶圆制造企业对干式真空泵的折旧年限一般为 5 年),按单台干式线 年全球集成电路领域干式真空泵存量替换市场规模约 100 亿元。

  干式真空泵是光伏产业的晶体生长和硅片生产的必备设备。2019年度中国大陆硅片产能 173.7GW,晶体生长和硅片生产每 GW 需要约 200 台干式真空泵。根据隆基股份、中环股份、晶澳科技、晶科能源等光伏产品制造商的公告,预计 2020 年-2022 年每年将新增硅片产能约 50GW,亦即每年因新增硅片产能增加干式线 亿元。综上,预计未来几年光伏产业对干式真空泵的市场需求为每年 12-15 亿元。

  除集成电路和光伏产业外,干式真空泵作为通用设备,由于其具备良好的洁净真空特性和可靠性,因而是 LED 产业的外延片生长和芯片制造、平板显示产业 PVD 等工艺环节真空环境获得的主要设备。此外,干式真空泵在锂电池烘干工序,以及制药、化工等产业中均有较为广泛的应用。

  由于各种电子技术都基于半导体材料来实现,几乎所有电子产品如 PC、消费电子、通信设备等的核心单元均与半导体有着极为密切的关联,因此半导体是电子产品的组成核心,承担了信息的载体和传输功能,是整个信息产业的发展基石。

  集成电路产业已成为国民经济中基础性、关键性和战略性的产业。近年来,国家在产业、财税、金融等方面出台多项政策支持集成电路产业发展,包括《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》、《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》、《关于进一步鼓励集成电路产业发展企业所得税政策的通知》、《中国制造 2025》、《集成电路产业研究与开发专项资金管理暂行办法》、《国民经济和社会发展第十三个五年(2016-2020)规划纲要》、《“十三五”国家科技创新规划》等,为集成电路装备制造企业的发展创造了良好市场与政策环境的同时,也对产业发展制定了目标与规划。

  我国本土集成电路产业发展虽起步较晚,但近年来发展迅速,行业增速领先全球。数据显示,2019年中国集成电路产业销售额达7,562亿元,占全球集成电路市场销售额的32.87%,我国已超过美国、欧洲和日本,成为全球最大的集成电路市场。与此同时,物联网、大数据、人工智能、5G 通信、智能驾驶等新型基础设施和新型应用领域将带来巨大的芯片增量需求,为干式真空泵产品提供广阔的市场空间。

  经历了 20 世纪 70 年代由美国转向日本,以及 20 世纪 80 年代转向韩国和中国台湾,目前半导体产业正在经历向中国大陆的第三次转移。目前,中国拥有全球规模最大且增长最快的集成电路消费市场。受益于庞大的消费市场以及国家产业政策的大力支持,国内集成电路制造企业中芯国际、华虹集团、长江存储,以及台积电、三星、英特尔等境外企业均加大在中国大陆的投资以扩张产能。集成电路生产能力的不断提升,有利于国内装备制造企业积累研发及管理经验、降低生产成本以及加快人才培养,促进国内装备制造企业的快速发展。

  由于我国相关产业起步较晚,产业基础相对薄弱,较之国外行业领先厂商,国内企业在产品性能、产品种类、研发投入、业务规模、技术积累等多方面仍存在一定差距。

  真空获得设备、真空仪器设备研发制造业对科研人才的要求较高,一方面,产品的研发、设计、制造需要真空、机械、材料、自动控制、软件等多学科领域的复合型人才;另一方面,由于产品应用领域广泛,可用于集成电路、光伏、LED、平板显示、锂电池、制药、化工等行业,因而要求研发、设计人员对产品下游应用领域及应用场景有较为深刻的理解和认识。由于我国相关产业发展历程较短,且人才的培养不仅需要扎实的理论学习更要求大量的实践经验,现有半导体产业及其设备制造业的人才难以满足行业快速发展的需要。