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2019年中國半導體真空泵行業市場空間預測、特點及競爭格局分析[圖]

2020年03月24日 13:42:49字號:T|T

国产三级农村妇女在线    真空泵是指利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件或設備。通俗來講,真空泵是用各種方法在某一封閉空間中改善、產生和維持真空的裝置。在光伏鋰電半導體面板等要求較高的領域,生產商往往需要一個極其潔凈的環境以保證生產過程中產品不受空氣污染或擾動的影響。比如在半導體器件的生產過程中,每一半導體器件都包含著許多層各種各樣的材料,如果在這些不同的材料層之間混入氣體分子,就會破壞器件的電學或光學性能;或者在半導體器件的加工過程中,需要用電子束、離子束和分子束等粒子對材料進行照射和轟擊,在大氣中氣體分子就會和這些粒子發生碰撞,大大縮短它們的行進路程,結果導致絕大多數粒子到達不了材料表面。因此,真空泵是光伏鋰電半導體面板等領域中必備的通用設備,廣泛應用于單晶拉晶、LL、Etching、CVD、ALD、封裝、測試等清潔或嚴苛制程,更高的真空要求對真空設備提出了更高的技術要求。

    干式螺桿真空泵是微電子、半導體、制藥、精密加工等行業首選真空獲得設備。真空泵的發展愈來愈受到應用場合的影響,一般的真空系統無法滿足清潔無油的耐腐蝕的要求,螺桿真空泵是20世紀90年代初期出現的一種理想的泵種,以抽速范圍寬、結構簡單緊湊、抽氣腔組件無摩擦、壽命長、能耗低、無油污染等優點占據市場。介于其優越的性能,在歐美日國家已經成為微電子、半導體、制藥、精密加工等行業首選真空獲得設備。

    半導體真空泵是半導體各工藝制程環節必備的通用設備。半導體產業鏈主要分為IC設計、晶圓制造和芯片封測三大環節。一般來說晶圓制造可以細分為前道和后道兩個工藝步驟。前道工藝是將硅材料加工制造成晶圓片,通過光刻機曝光等多道工序將IC設計圖案加載到晶圓上,制成集成電路;后道工藝是將載有集成電路的晶圓分割成基本單元,通過封裝、測試后制成最終的集成電路產品,半導體真空泵可廣泛應用于晶圓制造過程中的單晶拉晶、LL、Etching、CVD、ALD、封裝、測試等清潔或嚴苛制程。

    一、半導體真空泵行業市場空間預測

    2019年全球半導體投資放緩,預計2020年回暖。2019年全球半導體市場規模4110億美金,同比下降12.36%,在全球景氣度下行的背景下,受中國大陸智能手機銷量等因素影響,2019年的全球半導體行業市場萎縮。半導體投資與行業市場規模高度同步,觀察全球半導體行業投資規模,2018/2019年投資規模774.44/718.15億美元,同比下降0.45%/7.27%,連續兩年下滑,受益于技術革新需要以及5G網絡更新設備需求,預計2020年全球半導體行業資本支出將回暖至732.40億美金,同比+1.98%。

2019年半導體市場規模萎縮

數據來源:公開資料整理

預計2020年全球半導體投資回暖

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    智研咨詢發布的《2020-2026年中國半導體材料行業市場現狀調研及投資機會預測報告》數據顯示:預計2019-2021年全球半導體設備市場銷售規模可達依576/608/668億美元,每年增長6%-10%。中國半導體設備銷售市場受益5G推動創歷史新高,預計2020~2021增速可達10%-16%,快于全球平均增速,預計2020年中國半導體設備銷售市場規模約160億美元。按照真空設備約占整個FAB廠半導體投資的3%-4%測算,2020年全球半導體真空設備市場規模將達128-170億元,中國半導體真空設備市場規模約34-45億元。考慮到新一代3dNAND/EUV光刻技術對真空環境提出了更高要求,對真空設備需求更大,半導體真空設備在整個FAB廠的投資占比也有望進一步提升。

2020年全球半導體設備市場規模預計達719億

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中國半導體設備銷售額近5年CAGR達30.59%

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    從晶圓廠產能測算,全球/中國大陸/中國臺灣真空泵20年市場規模超150/60/30億元。以12寸晶圓生產線為例,每3.5萬片產能需要約2000臺真空泵。

    1)全球真空泵市場規模近150億元;2019年全球晶圓在運產能折合8寸約1956萬片/每月(折合12寸約869.63萬片/每月),2019年新增產能折合8寸約66萬片/月(折合12寸約29.3萬片/月),假設存量真空泵按每年更換20%,按單臺真空泵均價15萬元估算,2019年全球真空泵市場規模約149億元。
    2)中國大陸真空泵市場規模2019-21年達36/65/80億元;2018年中國大陸/中國臺灣晶圓在運產能折合8寸約236.1/412.6萬片/月(折合12寸約104.9/183.4萬片/月),2019年新增產能折合8寸約39.09萬片/月(折合12寸約17.4萬片/月),據統計當前在建FAB廠產能合計折合12寸約92.6萬片/月,按20/21年分別投產42.6/50萬片/月測算,中國大陸真空泵市場規模2019-21年分別為36/65/80億元,年均增速近50%。

    3)中國臺灣真空泵2018年市場規模超30億元;2018年中國臺灣晶圓在運產能折合8寸約412.6萬片/每月(折合12寸約183.4萬片/每月),不考慮新增產能中國臺灣2018年空泵存量更新的市場規模也有約31億元。

全球晶圓廠2019年在運產能

2019年排名
公司
產能(萬片/月,折合8英寸)
全球市占率
1
三星
293.5
15.00%
2
臺積電
250.5
12.80%
3
美光
184.1
9.40%
4
SK海力士
174.3
8.90%
5
Kioxia
140.6
7.20%
全球合計
1956
100.00%

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2019年中國大陸和中國臺灣在運產能

2019年排名
公司
產能(萬片/月,折合8英寸)
全球市占率
1
中國臺灣
412.6
21.80%
2
韓國
403.3
21.30%
3
日本
316.8
16.80%
4
美國
242.6
12.80%
5
中國大陸
236.1
12.50%
全球合計
1889
100.00%

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2020年中國大陸在建FAB廠情況

序號
項目名稱
規劃月產能(萬片)
規格
工藝
1
士蘭微廈門一期
4
12寸
MEMS、功率器件
2
武漢弘芯
9
12寸
CIDM
3
三星西安二期第二階段
7
12寸
3DNAND
4
成都紫光國芯
30
12寸
3DNAND
5
芯恩青島
5
12寸/8寸
CIDM、光掩模板
6
泉芯
-
12寸
-
7
賽萊克斯
3
8寸
MEMS
8
積塔半導體
11
12寸/8寸
IGBT
9
中芯寧波N2
4.5
8寸
高壓模擬、射頻前端、特種半導體
10
士蘭集昕二期
3.6
8寸
MOS、IGBT
11
無錫海辰
10
8寸
DDI、PMIC
12
富能半導體一期
15
12寸/8寸
MOSFET、IGBT
13
華微電子
2
8寸
MOSFET、IGBT
14
山東興華
3
8寸/6寸
CMOS

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中國大陸真空泵市場規模2019-2021年約36/65/80億元

-
2019
2020
2021
大陸12寸晶圓新增產能(萬片/月)
17.4
42.6
50
單位產能真空泵數量(臺/萬片/月)
571
571
571
真空泵數量(臺)
9943
24343
28571
真空泵單價(萬元)
15
15
15
市場空間(億元)
15
37
43
大陸12寸晶圓存量產能(萬片/月)
122.3
164.9
214.9
真空泵數量(臺/萬片/月)
571
571
571
爐子更新數量
13977
18846
24560
真空泵單價(萬元)
15
15
15
市場空間(億元)
21
28
37
半導體市場規模(億元)
36
65
80

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    二、半導體真空泵行業特點

    半導體用真空泵對產品可靠性、定制化、能源效率要求較高。

国产三级农村妇女在线    1.可靠性:半導體用真空泵直接關系到芯片的性能、良率,對產品可靠性有較高要求,工作過程需要不斷保養,可靠性高的產品能減少維修次數,降低客戶使用成本。

    2.定制化:在半導體制造領域,由于每條生產線工況都不相同,客戶對解決方案和產品的需求更加定制化。

    3.能源效率:在Fab能源消耗中,真空產品占整個能源消耗的20%,提高能源效率能夠減少客戶的能源消耗。

国产三级农村妇女在线    三、半導體真空泵行業競爭格局

    半導體真空泵當前由國外廠商主導,國產廠商市占率不到5%。全球半導體用真空泵領域由歐洲、日本企業主導,國產廠商市占率不到5%。干式真空泵的生產需要較高的精密加工技術,同時需要對核心零部件轉子/涂層材料性能有足夠的研發積累。目前全球半導體用真空泵領域三家公司占據主要市場份額導,分別是Edward(愛德華)、Ebara(荏原制造所)、Kashiyama(樫山工業株式會社)。我國生產干式真空泵的公司主要為漢鐘精機與沈科儀,目前市場份額相對較低,市占率不到5%。

    1)Edward(愛德華):Edward隸屬于AtlasCopco,于2014年被收購,可提供油潤滑螺桿泵、旋片泵、滑閥泵、干爪泵等一站式真空解決方案,在半導體真空泵領域,Edward市場占有率超50%,是絕對的龍頭,公司在青島設有工廠,2018年二期投入運營,主要生產半導體用高端真空泵。

国产三级农村妇女在线    2)Ebara(荏原制造所):公司從事以泵等旋轉機械為中心的開發活動,成立于1912年。公司經營三個部分:流體機械和系統,環境工程和精密機械。其流體機械和系統部門從事制造,銷售,運營和維護服務業務;產品包括泵,壓縮機,渦輪機,制冷設備和風扇。精密機械部門從事制造,銷售和維護;產品包括干式真空泵,化學機械拋光(CMP)系統,電鍍系統和氣體減排系統。

国产三级农村妇女在线    3)Kashiyama(樫山工業株式會社):公司多年來致力于真空技術的研究,主要產品包括海水泵、水封式真空泵、干式真空泵、魯式真空泵。公司生產的真空設備已被廣泛應用于包括半導體制造業和液晶顯示制造業的高科技領域中。

    4)沈陽科儀:公司是一家集真空儀器裝置研發、生產、銷售、服務為一體的高科技企業,其前身是中國科學院沈陽科學儀器研制中心,創建于1958年。主要研發生產各類薄膜材料制備設備、納米材料制備設備、真空冶金設備、單晶爐、太陽能光伏設備、集成電路裝備、大科學工程裝備、無油真空獲得及系統集成漢鐘精機技術改善提升干泵壽命,產品性價比優勢有望加速國產化替代進程。

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