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2019年中国半导体真空泵行业市场空间预测、特点及竞争格局分析[图]

2020年03月24日 13:42:49字号:T|T

    真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲,真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。在光伏锂电半导体面板等要求较高的领域,生产商往往需要一个极其洁净的环境以保证生产过程中产品不受空气污染或扰动的影响。比如在半导体器件的生产过程中,每一半导体器件都包含着许多层各种各样的材料,如果在这些不同的材料层之间混入气体分子,就会破坏器件的电学或光学性能;或者在半导体器件的加工过程中,需要用电子束、离子束和分子束等粒子对材料进行照射和轰击,在大气中气体分子就会和这些粒子发生碰撞,大大缩短它们的行进路程,结果导致绝大多数粒子到达不了材料表面。因此,真空泵是光伏锂电半导体面板等领域中必备的通用设备,广泛应用于单晶拉晶、LL、Etching、CVD、ALD、封装、测试等清洁或严苛制程,更高的真空要求对真空设备提出了更高的技术要求。

    干式螺杆真空泵是微电子、半导体、制药、精密加工等行业首选真空获得设备。真空泵的发展愈来愈受到应用场合的影响,一般的真空系统无法满足清洁无油的耐腐蚀的要求,螺杆真空泵是20世纪90年代初期出现的一种理想的泵种,以抽速范围宽、结构简单紧凑、抽气腔组件无摩擦、寿命长、能耗低、无油污染等优点占据市场。介于其优越的性能,在欧美日国家已经成为微电子、半导体、制药、精密加工等行业首选真空获得设备。

    半导体真空泵是半导体各工艺制程环节必备的通用设备。半导体产业链主要分为IC设计、晶圆制造和芯片封测三大环节。一般来说晶圆制造可以细分为前道和后道两个工艺步骤。前道工艺是将硅材料加工制造成晶圆片,通过光刻机曝光等多道工序将IC设计图案加载到晶圆上,制成集成电路;后道工艺是将载有集成电路的晶圆分割成基本单元,通过封装、测试后制成最终的集成电路产品,半导体真空泵可广泛应用于晶圆制造过程中的单晶拉晶、LL、Etching、CVD、ALD、封装、测试等清洁或严苛制程。

性爱天堂    一、半导体真空泵行业市场空间预测

    2019年全球半导体投资放缓,预计2020年回暖。2019年全球半导体市场规模4110亿美金,同比下降12.36%,在全球景气度下行的背景下,受中国大陆智能手机销量等因素影响,2019年的全球半导体行业市场萎缩。半导体投资与行业市场规模高度同步,观察全球半导体行业投资规模,2018/2019年投资规模774.44/718.15亿美元,同比下降0.45%/7.27%,连续两年下滑,受益于技术革新需要以及5G网络更新设备需求,预计2020年全球半导体行业资本支出将回暖至732.40亿美金,同比+1.98%。

2019年半导体市场规模萎缩

性爱天堂数据来源:公开资料整理

预计2020年全球半导体投资回暖

数据来源:公开资料整理

    智研咨询发布的《2020-2026年中国半导体材料行业市场现状调研及投资机会预测报告》数据显示:预计2019-2021年全球半导体设备市场销售规模可达依576/608/668亿美元,每年增长6%-10%。中国半导体设备销售市场受益5G推动创历史新高,预计2020~2021增速可达10%-16%,快于全球平均增速,预计2020年中国半导体设备销售市场规模约160亿美元。按照真空设备约占整个FAB厂半导体投资的3%-4%测算,2020年全球半导体真空设备市场规模将达128-170亿元,中国半导体真空设备市场规模约34-45亿元。考虑到新一代3dNAND/EUV光刻技术对真空环境提出了更高要求,对真空设备需求更大,半导体真空设备在整个FAB厂的投资占比也有望进一步提升。

2020年全球半导体设备市场规模预计达719亿

性爱天堂数据来源:公开资料整理

中国半导体设备销售额近5年CAGR达30.59%

性爱天堂数据来源:公开资料整理

    从晶圆厂产能测算,全球/中国大陆/中国台湾真空泵20年市场规模超150/60/30亿元。以12寸晶圆生产线为例,每3.5万片产能需要约2000台真空泵。

    1)全球真空泵市场规模近150亿元;2019年全球晶圆在运产能折合8寸约1956万片/每月(折合12寸约869.63万片/每月),2019年新增产能折合8寸约66万片/月(折合12寸约29.3万片/月),假设存量真空泵按每年更换20%,按单台真空泵均价15万元估算,2019年全球真空泵市场规模约149亿元。
    2)中国大陆真空泵市场规模2019-21年达36/65/80亿元;2018年中国大陆/中国台湾晶圆在运产能折合8寸约236.1/412.6万片/月(折合12寸约104.9/183.4万片/月),2019年新增产能折合8寸约39.09万片/月(折合12寸约17.4万片/月),据统计当前在建FAB厂产能合计折合12寸约92.6万片/月,按20/21年分别投产42.6/50万片/月测算,中国大陆真空泵市场规模2019-21年分别为36/65/80亿元,年均增速近50%。

性爱天堂    3)中国台湾真空泵2018年市场规模超30亿元;2018年中国台湾晶圆在运产能折合8寸约412.6万片/每月(折合12寸约183.4万片/每月),不考虑新增产能中国台湾2018年空泵存量更新的市场规模也有约31亿元。

全球晶圆厂2019年在运产能

2019年排名
公司
产能(万片/月,折合8英寸)
全球市占率
1
三星
293.5
15.00%
2
台积电
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%
全球合计
1956
100.00%

性爱天堂数据来源:公开资料整理

2019年中国大陆和中国台湾在运产能

2019年排名
公司
产能(万片/月,折合8英寸)
全球市占率
1
中国台湾
412.6
21.80%
2
韩国
403.3
21.30%
3
日本
316.8
16.80%
4
美国
242.6
12.80%
5
中国大陆
236.1
12.50%
全球合计
1889
100.00%

数据来源:公开资料整理

2020年中国大陆在建FAB厂情况

序号
项目名称
规划月产能(万片)
规格
工艺
1
士兰微厦门一期
4
12寸
MEMS、功率器件
2
武汉弘芯
9
12寸
CIDM
3
三星西安二期第二阶段
7
12寸
3DNAND
4
成都紫光国芯
30
12寸
3DNAND
5
芯恩青岛
5
12寸/8寸
CIDM、光掩模板
6
泉芯
-
12寸
-
7
赛莱克斯
3
8寸
MEMS
8
积塔半导体
11
12寸/8寸
IGBT
9
中芯宁波N2
4.5
8寸
高压模拟、射频前端、特种半导体
10
士兰集昕二期
3.6
8寸
MOS、IGBT
11
无锡海辰
10
8寸
DDI、PMIC
12
富能半导体一期
15
12寸/8寸
MOSFET、IGBT
13
华微电子
2
8寸
MOSFET、IGBT
14
山东兴华
3
8寸/6寸
CMOS

性爱天堂数据来源:公开资料整理

中国大陆真空泵市场规模2019-2021年约36/65/80亿元

-
2019
2020
2021
大陆12寸晶圆新增产能(万片/月)
17.4
42.6
50
单位产能真空泵数量(台/万片/月)
571
571
571
真空泵数量(台)
9943
24343
28571
真空泵单价(万元)
15
15
15
市场空间(亿元)
15
37
43
大陆12寸晶圆存量产能(万片/月)
122.3
164.9
214.9
真空泵数量(台/万片/月)
571
571
571
炉子更新数量
13977
18846
24560
真空泵单价(万元)
15
15
15
市场空间(亿元)
21
28
37
半导体市场规模(亿元)
36
65
80

数据来源:公开资料整理

    二、半导体真空泵行业特点

    半导体用真空泵对产品可靠性、定制化、能源效率要求较高。

    1.可靠性:半导体用真空泵直接关系到芯片的性能、良率,对产品可靠性有较高要求,工作过程需要不断保养,可靠性高的产品能减少维修次数,降低客户使用成本。

    2.定制化:在半导体制造领域,由于每条生产线工况都不相同,客户对解决方案和产品的需求更加定制化。

性爱天堂    3.能源效率:在Fab能源消耗中,真空产品占整个能源消耗的20%,提高能源效率能够减少客户的能源消耗。

    三、半导体真空泵行业竞争格局

    半导体真空泵当前由国外厂商主导,国产厂商市占率不到5%。全球半导体用真空泵领域由欧洲、日本企业主导,国产厂商市占率不到5%。干式真空泵的生产需要较高的精密加工技术,同时需要对核心零部件转子/涂层材料性能有足够的研发积累。目前全球半导体用真空泵领域三家公司占据主要市场份额导,分别是Edward(爱德华)、Ebara(荏原制造所)、Kashiyama(樫山工业株式会社)。我国生产干式真空泵的公司主要为汉钟精机与沈科仪,目前市场份额相对较低,市占率不到5%。

    1)Edward(爱德华):Edward隶属于AtlasCopco,于2014年被收购,可提供油润滑螺杆泵、旋片泵、滑阀泵、干爪泵等一站式真空解决方案,在半导体真空泵领域,Edward市场占有率超50%,是绝对的龙头,公司在青岛设有工厂,2018年二期投入运营,主要生产半导体用高端真空泵。

    2)Ebara(荏原制造所):公司从事以泵等旋转机械为中心的开发活动,成立于1912年。公司经营三个部分:流体机械和系统,环境工程和精密机械。其流体机械和系统部门从事制造,销售,运营和维护服务业务;产品包括泵,压缩机,涡轮机,制冷设备和风扇。精密机械部门从事制造,销售和维护;产品包括干式真空泵,化学机械抛光(CMP)系统,电镀系统和气体减排系统。

性爱天堂    3)Kashiyama(樫山工业株式会社):公司多年来致力于真空技术的研究,主要产品包括海水泵、水封式真空泵、干式真空泵、鲁式真空泵。公司生产的真空设备已被广泛应用于包括半导体制造业和液晶显示制造业的高科技领域中。

性爱天堂    4)沈阳科仪:公司是一家集真空仪器装置研发、生产、销售、服务为一体的高科技企业,其前身是中国科学院沈阳科学仪器研制中心,创建于1958年。主要研发生产各类薄膜材料制备设备、纳米材料制备设备、真空冶金设备、单晶炉、太阳能光伏设备、集成电路装备、大科学工程装备、无油真空获得及系统集成汉钟精机技术改善提升干泵寿命,产品性价比优势有望加速国产化替代进程。

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