
表面处理既是硅、石英、陶瓷和金属等材质零部件制造的主要工序之一,也可用于旧零部件的更新,如精密清洗可以清除其表面的污染附着物,阳极氧化和熔射再生可以改善或克服母材弱点,提高零部件的耐腐蚀性,延长使用寿命。
根据弗若斯特沙利文数据,针对新品制造的表面处理服务市场规模相对较小(仅考虑由设备厂商委托专业第三方表面处理服务厂商的部分,不包括设备厂商自行实施的部分),仅约占整体市场规模的 5%;对旧零部件的表面处理约占整体市场规模的 95%,是行业主要需求来源。
(1)表面处理分类
半导体及显示面板设备反应腔内零部件由于长期处于真空、高温、高电压的特殊环境,需通过表面处理工艺,实现零部件在特殊环境下的耐腐蚀、耐击穿电压、耐高温、平整度、洁净度和粗糙度等性能,因此表面处理是设备零部件生产以及再生的核心工序,直接影响设备零部件的核心性能,对设备和工艺稳定性、质量和良率有重要影响。表面处理主要包括精密清洗、阳极氧化和熔射再生等工序。
1)精密清洗
在集成电路和显示面板制造过程中,污染物会附着在设备零部件表面,尤其是腔体内零部件由于直接暴露在工艺反应环境中,其表面会吸附多种副产物。精密清洗主要采用物理清洗、化学清洗等方式去除设备零部件的表面污染物,防止污染物影响晶圆和玻璃基板的良率。
2)阳极氧化
阳极氧化是将铝合金材质零部件置于特定环境下的电解液中,通过电化学反应,使其表面形成几十至几百微米厚的氧化膜,以此改善零部件表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,从而有效提高腔体部件对工艺反应环境的耐电压性能和耐腐蚀性能。
3)熔射再生
通过使用少量特殊材料制备特殊功能涂层,显著提高零部件表面耐腐蚀性能,形成特定表面形貌,延长使用寿命。公司的熔射再生服务主要包括等离子熔射和电弧铝熔射。
① 等离子熔射
等离子喷枪以等离子体的方式,将熔射粉高温熔化,形成中心温度 1 万度以上的高速等离子焰流,使其沉积到各类材质的基体表面,以提高其耐腐蚀性。
② 电弧铝熔射
电弧铝熔射是利用大电流产生的电弧将两股线状铝材熔化,使用高速气流将熔化的铝雾化并加速喷向基材,从而在零部件基材表面涂覆铝层,以形成零部件的特定表面形貌。
(2)表面处理市场规模
1)半导体设备表面处理服务市场规模
随着中国半导体行业的不断发展,中国晶圆厂产能迅速扩大,也相应带动了相关表面处理服务市场的发展。根据弗若斯特沙利文数据,按表面处理服务提供商收入角度统计,中国半导体设备零部件表面处理服务市场规模从2019年的16.5亿元上升至2023年的34.6亿元,期间的年复合增长率达到 20.3%,预计 2028 年市场规模将达到 57.1 亿元。
根据弗若斯特沙利文数据,按表面处理服务类型统计,精密清洗服务所占比例最高,其次是熔射再生和阳极氧化。2023 年,精密清洗、熔射再生及阳极氧化服务占比分别为59.8%、30.1%和 8.1%,预计 2024-2028 年,精密清洗、熔射再生和阳极氧化服务的复合增长率分别为 8.3%、12.9%和 15.3%。
2)显示面板设备表面处理服务市场规模
随着我国显示面板产能规模不断增长,显示面板设备及零部件市场需求不断增加,零部件相关的表面处理服务市场也快速发展。根据弗若斯特沙利文数据,按表面处理服务提供商收入角度统计,显示面板相关的表面处理服务市场规模由 2019 年的 9.8 亿元
根据弗若斯特沙利文数据,按表面处理服务类型统计,熔射再生所占比例最高,其次是精密清洗和阳极氧化,2023 年,熔射再生、精密清洗及阳极氧化服务占比分别为 40.6%、29.2%和 25.6%,预计 2024-2028 年,熔射再生、精密清洗及阳极氧化服务的复合增长率分别为 12.0%、10.2%和 12.6%。
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