半導體零部件主要分類
半導體零部件是半導體設備的關鍵構成,據不完全統計,目前行業里關於半導體零部件的種類劃分尚未形成標準,目前主要有以下幾種分類方法。
按照典型集成電路設備腔體內部流程來分,零部件可以分為五大類:電源和射頻控制類、氣體輸送類、真空控制類、溫度控制類、傳送裝置類。其中電源和射頻控制類包括射頻發生器和匹配器、直流/交流電源等。氣體輸送類主要包括流量控制器、氣動部件、氣體過濾器等。真空控制類包括干泵/冷泵/分子泵等各種真空泵、控制閥/鐘擺閥等各類閥件、壓力計以及O-Ring密封圈。溫度控制類則包括加熱盤/靜電吸盤、熱交換器及升降組件。傳送裝置類包括機械手臂、EFEM、軸承、精密軌道、步進馬達等。
按照半導體零部件的主要材料和使用功能來分,可以將其分為十二大類,包括矽/碳化矽件、石英件、陶瓷件、金屬件、石墨件、塑料件、真空件、密封件、過濾部件、運動部件、電控部件以及其他部件。其中各大類零部件還包括若干細分產品,例如在真空件里就包括真空規(測量工藝真空)、真空壓力計、氣體流量計(MFC)、真空閥件、真空泵等多種關鍵零部件。
按照半導體零部件服務對象來分,半導體核心零部件可以分為兩種,即精密機加件和通用外購件。精密機加件通常由各個半導體設備公司的工程師自行設計,然後委外加工,只會用於自己公司的設備上,如工藝腔室、傳輸腔室等,國產化相對容易,一般對其表面處理、精密機加工等工藝技術的要求較高;通用外購件則是一些經過長時間驗證,得到眾多設備廠和製造廠廣泛認可的通用零部件,更加具有標準化,會被不同的設備公司使用,也會被作為產線上的備件耗材來使用,例如矽結構件、O-Ring密封圈、閥門、規(Gauge)、泵、Face plate、氣體噴淋頭Shower head等,由於這類部件具備較強的通用性和一致性,並且需要得到設備、製造產線上的認證,因此國產化難度較高。
表1總結了在設備及產線上應用數量較多的主要零部件產品以及其主要服務的半導體設備。
表1. 主要零部件產品及其主要服務的半導體設備
(來源:網絡信息整理)
全球半導體零部件領軍供應商
根據VLSI的數據,2020年全球半導體零部件領軍供應商前10中(見表2),包括有蔡司ZEISS(光學鏡頭),MKS儀器(MFC、射頻電源、真空產品),英國愛德華Edwards(真空泵),Advanced Energy(射頻電源),Horiba(MFC),VAT(真空閥件),Ichor(模塊化氣體輸送系統以及其他組件),Ultra Clean Tech(密封系統),ASML(光學部件)及EBARA(干泵)。
表2.全球前十大半導體零部件廠商排名
(來源:各公司年報、網絡信息整理)