先进陶瓷材料的崛起:国产替代与模块产品创新加速

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  • 发布时间:2024/11/26
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珂玛科技研究报告:先进结构陶瓷国内领跑者,半导体模块产品加速放量。先进陶瓷材料性能优异,半导体应用国产替代空间广阔。先进陶瓷材料具有优良的物理、化学和生物等性能,随着半导体制程发展、显示面板世代线提高,先进陶瓷的综合性能、加工工艺需要持续优化,下游需求多元化背景下,新型替代材料研发成为行业发展趋势。根据弗若斯特沙利文数据,2023E全球/中国泛半导体先进结构陶瓷市场规模分别为423亿元、87亿元,2022E-2026E全球/中国泛半导体先进结构陶瓷市场规模CAGR分别为7%、14%,我国先进陶瓷产业起步较晚,2021年中国大陆国产半导体设备的先进结构陶瓷零部件国产化率提升至约19%,国产替代空...

先进陶瓷材料,作为一类具有优异物理、化学和生物性能的新型材料,正逐渐在半导体、显示面板、锂电池、燃料电池等多个高端制造领域扮演着越来越重要的角色。随着半导体制程的不断进步和显示面板世代线的提高,先进陶瓷的综合性能和加工工艺需求持续优化,新型替代材料的研发成为行业发展的重要趋势。全球范围内,先进陶瓷市场规模稳步增长,中国市场尤其展现出强劲的增长势头,预计未来几年将保持两位数的复合增长率。在这样的背景下,国内企业在先进陶瓷全产业链的布局和模块产品的快速发展,显得尤为重要。

一、国产替代空间广阔,先进陶瓷材料迎来发展机遇

随着全球供应链的重构和国内产业升级的需求,先进陶瓷材料的国产替代空间显得尤为广阔。据弗若斯特沙利文数据显示,2023年全球泛半导体先进结构陶瓷市场规模预计为423亿元,中国市场规模为87亿元,预计2022-2026年全球和中国市场规模的复合年增长率分别为7%和14%。这一数据不仅揭示了市场的广阔前景,也反映出中国在全球先进陶瓷市场中的重要地位和增长潜力。

在中国,先进陶瓷产业起步较晚,但发展迅速。2015年,中国先进结构陶瓷国产化率仅为5%,到了2021年,这一数字已经提升至约20%。特别是在半导体领域,中国大陆国产半导体设备的先进结构陶瓷零部件的国产化率从2015年的基本完全依赖进口,提升至2021年的约19%。这一变化不仅意味着国内企业在技术上取得了显著进步,也表明了国产替代的广阔空间和迫切需求。

国产替代的推进,不仅能够降低对外部供应链的依赖,增强国内产业的自主可控能力,还能够促进国内企业的技术进步和产业升级。在国内政策的支持和市场需求的推动下,预计未来几年,国内先进陶瓷材料企业将继续保持快速增长,进一步缩小与国际先进水平的差距。

二、模块产品创新加速,推动先进陶瓷材料产业升级

在半导体领域,先进陶瓷材料的应用壁垒较高,对材料性能、精密加工和表面处理等方面有着严苛的要求。随着半导体制程的发展,对先进陶瓷材料零部件的理化性能指标要求不断提高,这要求先进陶瓷企业不断改进材料配方和加工工艺,进行材料的持续开发换代。特别是在大尺寸面板和新型替代材料的研发上,先进陶瓷材料的创新需求日益旺盛。

在这样的背景下,国内先进陶瓷材料企业在模块产品的创新上不断加速。以珂玛科技为例,公司是国内少数掌握陶瓷材料、部件制造、新品表面处理和产品检测完整产业链技术的企业。公司在半导体领域的氧化铝、氮化铝等先进陶瓷材料零部件产品凭借优异性能在刻蚀、薄膜沉积、离子注入、光刻和氧化扩散等前道设备中得到大量应用。公司进一步挖掘客户新零部件需求,重点向半导体设备的模块类产品(如陶瓷加热器、静电卡盘和超高纯碳化硅套件)方向加速发展。

陶瓷加热器作为薄膜沉积、激光退火等设备中的重要部件,对晶圆均匀加热,对晶圆质量和制造良率具有关键作用。珂玛科技的陶瓷加热器产品已通过客户验证并实现量产,目前已有多款型号装配于SACVD、PECVD、LPCVD和激光退火设备等,现已涵盖6寸、8寸和12寸制程,并具备单区加热、多区加热的差异设计。静电卡盘主要用于吸附晶圆,具有高稳定性、低颗粒性、控温良好等优点,现已广泛应用于等离子和真空环境下的半导体工艺过程。珂玛科技装配于刻蚀机的8寸型号静电卡盘已经量产,12寸型号静电卡盘目前正处于客户测试阶段。超高纯碳化硅套件方面,公司产品现已取得北方华创订单,6寸、12寸半导体设备用套件中晶舟等部分零部件验证通过。

这些模块产品的创新和量产,不仅提升了国内先进陶瓷材料的技术水平和市场竞争力,也为半导体等高端制造领域提供了更多的国产化选择,推动了整个产业的升级和发展。

三、表面处理技术进步,助力先进陶瓷材料应用拓展

表面处理技术是先进陶瓷材料应用中不可或缺的一环。随着全球半导体、面板显示行业的快速发展,产业分工逐渐细化,表面处理外包逐渐成为趋势。表面处理可用于泛半导体设备零部件新品制造,也可用于清洁零部件使用中形成的污染,还可用于对消耗性部件再生改造。在设备质保期内,泛半导体制造商基本仍由设备制造原厂提供表面处理服务,或由其分包给第三方企业;在设备质保期外,表面处理服务则由设备制造原厂、第三方表面处理厂商市场化竞争。

近年来,国内本土企业在表面处理领域的市场份额显著提升。根据弗若斯特沙利文数据,显示面板设备领域,本土企业表面处理市场份额从2015年约10%提高到2021年约50%;在半导体设备领域,本土企业表面处理市场份额从2015年约20%提高到2021年约30%-40%。这一变化不仅反映了国内企业在技术能力和服务水平上的提升,也表明了国产替代的加速推进。

珂玛科技在显示面板刻蚀设备表面处理市场处于领先地位,公司在显示面板刻蚀设备表面处理细分市场的份额约为14%。在半导体领域,公司5项新品精密清洗已通过A公司认证,另有3项表面处理项目正在认证中,并已通过中微公司新品熔射认证,公司现已具备14nm制程设备零部件新品加工和再生改造的生产能力,半导体表面处理业务有望加速发展。

表面处理技术的不断进步,不仅提升了先进陶瓷材料的性能和应用范围,也为半导体等高端制造领域提供了更多的技术支持和服务保障,进一步推动了先进陶瓷材料的应用拓展和产业升级。

总结

 先进陶瓷材料作为高端制造领域的关键材料,其国产替代和模块产品创新的重要性日益凸显。国内企业在全产业链布局和模块产品创新上的快速发展,不仅提升了国内产业的自主可控能力,也为半导体等高端制造领域提供了更多的国产化选择。随着技术的进步和市场需求的推动,预计未来几年,国内先进陶瓷材料产业将继续保持快速增长,为我国高端制造产业的发展提供强有力的支撑。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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