靜電吸盤在半導(dǎo)體制造工藝的多個(gè)環(huán)節(jié)扮演著重要作用?，F(xiàn)代半導(dǎo)體工藝中包含晶圓的清洗、氧化、光刻、刻蝕、沉積等環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)中又涉及到多種工序，這其中離子注入、物理氣相沉積（PVD）、化學(xué)氣相沉積（CVD）等工序均需要保證晶圓的平穩(wěn)固定，因此都需要靜電卡盤來(lái)進(jìn)行夾持。
相較于傳統(tǒng)的機(jī)械卡盤與真空卡盤，靜電卡盤有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：
（1）吸附力均勻：傳統(tǒng)的機(jī)械卡盤與真空卡盤由于夾持方法原因會(huì)使晶圓產(chǎn)生翹曲或變形，而靜電卡盤由于吸附作用均勻分布在晶圓表面，因此可以保證晶圓具有較好的平整度，從而具有更好的加工精度。
（2）污染?。?/strong>傳統(tǒng)的機(jī)械卡盤與真空卡盤在工作中容易受到微小顆粒的污染從而導(dǎo)致晶圓變形或表面劃傷。靜電卡盤對(duì)晶圓的污染較小，因此可保證晶圓加工過(guò)程中具有較高的良率。
（3）可用于真空環(huán)境：半導(dǎo)體制造工藝中離子注入、CVD等環(huán)節(jié)需要在真空環(huán)境下進(jìn)行，傳統(tǒng)的真空卡盤由于在真空環(huán)境中晶圓內(nèi)外表面無(wú)法產(chǎn)生壓強(qiáng)差，因此無(wú)法對(duì)晶圓實(shí)現(xiàn)吸附。靜電卡盤由于利用靜電力進(jìn)行吸附，因此在真空環(huán)境下依然可以保證較好的吸附性能。
半導(dǎo)體靜電吸盤市場(chǎng)高度壟斷
01
半導(dǎo)體行業(yè)是陶瓷靜電吸盤的主要消費(fèi)者，主要用于集成電路（IC）和其他電子元件的制造。就應(yīng)用設(shè)備而言，目前刻蝕設(shè)備是最主要的需求來(lái)源，占大約44.5%的份額；就應(yīng)用尺寸而言，目前300毫米晶圓是最主要的需求來(lái)源，300毫米晶圓用靜電吸盤主要由PVD設(shè)備、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)等高端半導(dǎo)體裝備需求推動(dòng)，占據(jù)77.52%的份額。此外，由于技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的增加，對(duì)半導(dǎo)體器件的需求持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)陶瓷靜電卡盤的需求也隨之增加。
根據(jù)QY Research報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)2030年全球半導(dǎo)體用陶瓷靜電卡盤市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到16.3億美元，2024-2030年復(fù)合增長(zhǎng)率為5.3%。
但靜電吸盤市場(chǎng)具有高度壟斷性，一直由日本和美國(guó)企業(yè)主導(dǎo)，屬于“卡脖子”關(guān)鍵零部件，尤其在美國(guó)半導(dǎo)體制裁加劇的背景下，國(guó)產(chǎn)替代需求進(jìn)一步增強(qiáng)。
國(guó)產(chǎn)靜電吸盤，正在發(fā)力！
02
受益于晶圓廠在中國(guó)大陸大規(guī)模建設(shè)，中國(guó)大陸成為半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)最快的地區(qū)，進(jìn)而推動(dòng)靜電吸盤市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，為國(guó)產(chǎn)靜電吸盤的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。
目前國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)靜電吸盤商業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)，如海拓創(chuàng)新，目前已經(jīng)完成了4寸至12寸半導(dǎo)體FAB靜電卡盤交付實(shí)績(jī)，尤其是在第三代化合物半導(dǎo)體方面，已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；桓丁６?strong>華卓精科，自主研發(fā)的靜電吸盤符合半導(dǎo)體行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和加工，目前靜電吸盤相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)并形成了小批量量產(chǎn)，并可為客戶提供定制化的產(chǎn)品。珂瑪科技2024年年報(bào)顯示，8英寸刻蝕機(jī)Monopolar靜電卡盤已經(jīng)通過(guò)B公司驗(yàn)證并量產(chǎn)，12英寸ICP/CCP刻蝕機(jī)Monopolar靜電卡盤已通過(guò)B公司驗(yàn)證并量產(chǎn)，多區(qū)加熱靜電卡盤即將交付B公司測(cè)試 。截至2024年末，已累計(jì)生產(chǎn)超過(guò)10支，累計(jì)交付客戶超過(guò)10支。中瓷電子2022年公司布局精密陶瓷零部件領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)加熱盤和靜電吸盤等技術(shù)難度高的精密零部件國(guó)產(chǎn)化，中瓷電子開(kāi)發(fā)的陶瓷加熱盤產(chǎn)品核心技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平并通過(guò)用戶驗(yàn)證，已批量應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體關(guān)鍵設(shè)備中。陶瓷加熱盤已實(shí)現(xiàn)批量出貨，靜電卡盤已送樣測(cè)試。
除此之外，不少資本、新勢(shì)力也踏上靜電吸盤國(guó)產(chǎn)化大道。
君原電子
03
4月2日，君原電子與東湖高新區(qū)簽約，將在光谷建設(shè)半導(dǎo)體靜電吸盤項(xiàng)目。此次簽約項(xiàng)目落戶未來(lái)科技城光谷筑芯科技產(chǎn)業(yè)園，將建設(shè)靜電吸盤產(chǎn)線，就近為光谷集成電路企業(yè)提供靜電吸盤生產(chǎn)與維修服務(wù)。
公開(kāi)資料顯示，靜電吸盤是君原電子的核心產(chǎn)品之一，其具備半導(dǎo)體靜電吸盤（ESC）從研發(fā)到量產(chǎn)的全流程能力，其產(chǎn)品覆蓋14納米及以上制程的主要刻蝕機(jī)臺(tái)應(yīng)用，已通過(guò)國(guó)內(nèi)12寸晶圓廠驗(yàn)證。
卓瓷科技
04
3月6日，無(wú)錫卓瓷科技有限公司與東湖高新區(qū)簽約，將在光谷落地卓瓷科技武漢研發(fā)生產(chǎn)基地項(xiàng)目。此次簽約項(xiàng)目落戶東湖綜保區(qū)，卓瓷科技將投資設(shè)立華中區(qū)域子公司，生產(chǎn)核心零部件靜電卡盤、陶瓷加熱器等產(chǎn)品，服務(wù)武漢及周邊晶圓制造商。
公開(kāi)資料顯示，卓瓷科技成立于2021年，專注于泛半導(dǎo)體領(lǐng)域陶瓷部件研發(fā)與生產(chǎn)，所生產(chǎn)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體(集成電路)、液晶面板、納米材料、電子醫(yī)療、航空航天等多行業(yè)領(lǐng)域。公司先后與多所高等院校、研究所等展開(kāi)深入的合作，產(chǎn)學(xué)研合作涵蓋了公司現(xiàn)有及未來(lái)布局的大部分材料體系，針對(duì)氧化釔結(jié)構(gòu)件及噴涂、氮化鋁、導(dǎo)電陶瓷、低介電損耗陶瓷、碳化硅等先進(jìn)陶瓷粉末材料；靜電吸盤、加熱器、APS、PVD涂層等核心零部件領(lǐng)域布局研發(fā)戰(zhàn)略。
江豐電子
05
1月17日，江豐電子與韓國(guó)KSTE INC.簽署框架協(xié)議，計(jì)劃引進(jìn)靜電吸盤生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)線，橫向拓展半導(dǎo)體精密零部件業(yè)務(wù)。
據(jù)悉，KSTEINC.是韓國(guó)領(lǐng)先的專業(yè)從事靜電吸盤生產(chǎn)以及相關(guān)的設(shè)備及工藝開(kāi)發(fā)、集成與安裝業(yè)務(wù)的企業(yè)，掌握了靜電吸盤的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售領(lǐng)域的眾多專有技術(shù)和業(yè)務(wù)信息。此次與韓國(guó)KSTEINC.合作，引進(jìn)約定范圍的靜電吸盤產(chǎn)品所需的全部生產(chǎn)技術(shù)并采購(gòu)相關(guān)生產(chǎn)線，并最終實(shí)現(xiàn)江豐電子在中國(guó)大陸地區(qū)獨(dú)立量產(chǎn)，將會(huì)進(jìn)一步完善公司在半導(dǎo)體精密零部件領(lǐng)域的布局。
除了靜電吸盤外，4月15日，江豐電子發(fā)布公告，將對(duì)韓國(guó)江豐的投資總額由不超過(guò)3.5億元增加至不超過(guò)7億元。這被視為強(qiáng)化與韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的深度合作，拓展超高純金屬濺射靶材業(yè)務(wù)的全球份額。
中科金瓷
06
2024年10月，盛科創(chuàng)投聯(lián)合其他社會(huì)資本完成對(duì)中科金瓷數(shù)千萬(wàn)元PreA輪增資。中科金瓷成立于2023年4月，公司專注于晶圓靜電吸盤、陶瓷加熱盤等半導(dǎo)體制程陶瓷新材料及相關(guān)元器件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，具有從原材料合成與處理、粉料制作、精密成型、燒結(jié)、精密和超高精度加工及功能化處理等特種陶瓷和陶瓷基電子元器件全流程技術(shù)與制造能力。目前公司主要產(chǎn)品包括各類陶瓷結(jié)構(gòu)件、以及晶圓靜電吸盤、陶瓷加熱盤等精密陶瓷零部件，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制程設(shè)備、光伏新能源等多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，目前多款國(guó)產(chǎn)替代產(chǎn)品已進(jìn)入國(guó)內(nèi)知名半導(dǎo)體設(shè)備廠驗(yàn)證階段。
海古德
07
國(guó)投創(chuàng)業(yè)完成對(duì)國(guó)內(nèi)高端半導(dǎo)體電子陶瓷與精密零部件領(lǐng)軍企業(yè)無(wú)錫海古德新技術(shù)有限公司的領(lǐng)投。此次投資旨在推動(dòng)高端半導(dǎo)體材料和設(shè)備精密零部件自主創(chuàng)新，加速實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。
海古德核心業(yè)務(wù)聚焦于氮化鋁、氮化硅和碳化硅三大前沿材料，憑借深厚的技術(shù)底蘊(yùn)與創(chuàng)新能力，公司成功研發(fā)出高性能氮化鋁陶瓷基板、高性能氮化硅陶瓷基板、靜電卡盤、加熱盤、全陶瓷加熱器、高純碳化硅精密陶瓷件等一系列半導(dǎo)體核心封裝材料和關(guān)鍵零部件，目前已在多家半導(dǎo)體設(shè)備制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)批量化供應(yīng)。借助本次投資，海古德將持續(xù)拓展泛半導(dǎo)體先進(jìn)陶瓷材料體系及應(yīng)用領(lǐng)域，致力于為客戶提供更加全面、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品系列，不斷加大研發(fā)投入，深化技術(shù)創(chuàng)新。
湘芯半導(dǎo)體
08
2024年11月，湘芯半導(dǎo)體生產(chǎn)基地（一期）項(xiàng)目在婁星產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)開(kāi)工建設(shè)。項(xiàng)目總投資25億元，其中項(xiàng)目一期投資9億元，將建成全國(guó)首條大尺寸靜電吸盤生產(chǎn)線、碳化硅刻蝕環(huán)生產(chǎn)線、超高速磁懸浮分子泵生產(chǎn)線。達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計(jì)可年產(chǎn)3萬(wàn)件半導(dǎo)體設(shè)備用核心零部件。
小結(jié)
靜電吸盤的技術(shù)壁壘極高，涉及材料、精密加工、溫控、靜電吸附穩(wěn)定性等多個(gè)環(huán)節(jié)。我國(guó)靜電吸盤行業(yè)發(fā)展時(shí)間短，尚處于起步階段，也有不少企業(yè)取得進(jìn)展，但也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，仍還需產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)同發(fā)展。
山西證券：陶瓷材料國(guó)產(chǎn)替代 | 半導(dǎo)體先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷與靜電卡盤的國(guó)產(chǎn)化分析
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