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表面處理行業(yè)市場發(fā)展情況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 珂瑪材料    2024-04-18

1、表面處理概述

表面處理既可應(yīng)用于泛半導(dǎo)體設(shè)備零部件新品制造中，是陶瓷、硅、石英和金屬等多種材質(zhì)零部件新品生產(chǎn)的工序之一；也可用于清潔零部件使用中形成的污染，是保障工藝制程穩(wěn)定和制造良率的重要配套服務(wù)；還可用于對消耗性部件再生改造，改善或克服基材弱點，如陶瓷材料質(zhì)脆、裂紋敏感、抗熱震性能差、高溫機械性能下滑。

其中，針對新品制造的表面處理服務(wù)需求規(guī)模相對較?。▋H考慮由設(shè)備制造原廠委托專業(yè)第三方表面處理服務(wù)廠商的部分，不包括設(shè)備制造原廠自行實施的部分），僅約占整體市場規(guī)模的5%；對使用后零部件的表面處理約占整體市場規(guī)模的95%，是行業(yè)主要需求來源。

表面處理行業(yè)經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)鏈分工演化過程。半導(dǎo)體、顯示面板行業(yè)發(fā)展初期，表面處理作為設(shè)備銷售的重要配套服務(wù)之一，僅由設(shè)備制造原廠實施。二十世紀(jì)九十年代以來，隨著全球半導(dǎo)體、顯示面板行業(yè)快速發(fā)展，行業(yè)制造分工逐漸細化，開始出現(xiàn)專業(yè)第三方表面處理供應(yīng)商，將表面處理（尤其是精密清洗）外包逐漸成為行業(yè)趨勢。

在設(shè)備的質(zhì)保期內(nèi)，晶圓廠和顯示面板制造商基本仍由設(shè)備制造原廠提供表面處理服務(wù)，或由其分包予第三方企業(yè)，而質(zhì)保期外的表面處理服務(wù)則由設(shè)備制造原廠、第三方表面處理廠商開展市場化競爭。在質(zhì)保期外市場，第三方表面處理廠商相比設(shè)備制造原廠具備屬地配套服務(wù)、交付及時和快速響應(yīng)等諸多優(yōu)勢，在產(chǎn)業(yè)鏈專業(yè)化分工的趨勢下，專業(yè)表面處理廠商的市場地位得到進一步鞏固。第三方廠商業(yè)務(wù)包括精密清洗、陽極氧化和熔射等。

①精密清洗

在泛半導(dǎo)體設(shè)備制造和使用過程中，污染物會附著在設(shè)備零部件表面，尤其是腔室內(nèi)零部件由于直接暴露在工藝反應(yīng)中，表面會吸附多種副產(chǎn)物。為保證泛半導(dǎo)體制造良率以及工藝穩(wěn)定性，需要階段性洗凈零部件以有效控制污染物，因此精密清洗是泛半導(dǎo)體制造過程中必不可少的配套服務(wù)。

目前，精密清洗主要采用物理清洗、化學(xué)清洗等方式去除設(shè)備零部件的表面污染物。通過設(shè)計藥液配方，并合理安排處理工序、處理時間和處理溫度等，滿足高效、批量和低成本的洗凈需求。

②陽極氧化

陽極氧化是鋁和鋁合金材質(zhì)零部件常用的表面處理方法，將金屬置于特定環(huán)境下電解液中作為陽極，使其表面形成幾十至幾百微米的氧化膜，通過精確管控涂層粗糙度、膜厚等，可有效提高腔室部件對工藝反應(yīng)環(huán)境的耐電壓性能和耐腐蝕性能。

③熔射

熔射是設(shè)備零部件表面改性（性能改良）的重要技術(shù)手段，使用少量材料制備特殊功能的涂層，可起到大量、昂貴的整體塊材難以起到的作用，同時極大地降低成本。具體包括等離子熔射、電弧熔射、火焰熔射和爆炸熔射等。

A. 等離子熔射

產(chǎn)業(yè)化較為成熟的熔射工藝之一。等離子噴槍將電能轉(zhuǎn)化為熱能，氧化釔、氧化 鋁、氟化釔或氟氧化釔等粉料經(jīng)高溫熔化后，形成中心溫度達到10,000~50,000℃高溫 的高速等離子焰流，熔化并沉積到各類材質(zhì)的零部件基體表面，以提高其耐腐蝕性。

B. TWAS雙電弧鋁熔射

利用大電流產(chǎn)生的電弧熔化兩股線狀鋁材，使用高速氣流將熔化的鋁霧化，并加 速噴向陶瓷基材，從而在氧化鋁陶瓷零部件表面涂覆鋁層，達到增加部件表面粗糙度 的效果，提高陶瓷零部件在泛半導(dǎo)體工藝中的吸附能力。

2、表面處理市場情況

表面處理市場規(guī)模隨著中國大陸下游晶圓廠和顯示面板制造商加大投資而持續(xù)增 長，同時LED等領(lǐng)域新出現(xiàn)的表面處理需求也進一步帶動了行業(yè)增長。根據(jù)弗若斯特 沙利文數(shù)據(jù)，2021年中國泛半導(dǎo)體設(shè)備零部件表面處理服務(wù)市場規(guī)模為37億元，預(yù)計 2022年至2026年市場規(guī)模復(fù)合增速為14%。

按下游應(yīng)用分，2021年半導(dǎo)體和顯示面板設(shè)備零部件的表面處理市場規(guī)模分別占 泛半導(dǎo)體表面處理總需求的57%和43%。在顯示面板設(shè)備的表面處理中，按零部件所 屬設(shè)備類型分，刻蝕、CVD表面處理需求量較大，其2021年市場規(guī)模分別占顯示面板 表面處理市場規(guī)模的45%、43%；按顯示面板技術(shù)路線，可分為a-Si/金屬氧化物TFT- LCD、OLED、LTPS TFT-LCD，其2021年市場規(guī)模分別占顯示面板表面處理市場規(guī)模 的63%、25%和12%，其中LTPS TFT-LCD、OLED等顯示面板新技術(shù)路線對服務(wù)商的 技術(shù)要求較高。

近年來以珂瑪材料為代表的本土企業(yè)市場份額得到顯著提高，根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)，本土企業(yè)在顯示面板設(shè)備表面處理份額從2015年約10%提高到2021年約50%，在半導(dǎo)體設(shè)備表面處理份額從2015年約20%提高到2021年約30-40%，在行業(yè)中發(fā)揮了日益重要的作用。

目前半導(dǎo)體領(lǐng)域表面處理服務(wù)的本土企業(yè)服務(wù)比例仍然不高，未來本土企業(yè)將更加全面深入?yún)⑴c，市場空間良好。在顯示面板領(lǐng)域，原廠認證模式（BKM模式）等方式亦將提升本土企業(yè)市場空間。

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