半導(dǎo)體零部件是指在材料、結(jié)構(gòu)、工藝、品質(zhì)和精度、可靠性及穩(wěn)定性等性能方面達(dá)到了半導(dǎo)體設(shè)備及技術(shù)要求的零部件，如O-Ring密封圈、EFEM (傳送模塊)、RF Gen射頻電源、ESC靜電吸盤、Si硅環(huán)等結(jié)構(gòu)件、Pump真空泵、MFC氣體流量計(jì)、精密軸承、ShowerHead氣體噴淋頭等。

半導(dǎo)體設(shè)備由成千上萬的零部件組成，零部件的性能、質(zhì)量和精度直接決定著設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，也是我國在半導(dǎo)體制造能力上向高端化躍升的關(guān)鍵基礎(chǔ)要素。

國內(nèi)半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)起步較晚，我國半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)總體水平偏低，高端產(chǎn)品供給能力不足，產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性和一致性較差的問題日益凸顯。在全球宏觀政治經(jīng)濟(jì)日益復(fù)雜，美國不斷打壓遏制我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略崛起的背景下，產(chǎn)業(yè)被“卡脖子”的現(xiàn)象較為突出，這不僅嚴(yán)重制約我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向高級化高端化發(fā)展，同時(shí)對我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)、民生經(jīng)濟(jì)和國防安全也帶來不可低估的風(fēng)險(xiǎn)。

（1）半導(dǎo)體零部件主要分類

半導(dǎo)體零部件是半導(dǎo)體設(shè)備的關(guān)鍵構(gòu)成，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前行業(yè)里關(guān)于半導(dǎo)體零部件的種類劃分尚未形成標(biāo)準(zhǔn)，目前主要有以下幾種分類方法。

按照典型集成電路設(shè)備腔體內(nèi)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(fā)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(dòng)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(jì)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(jī)械手臂、EFEM、軸承、精密軌道、步進(jìn)馬達(dá)等。

按照半導(dǎo)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，包括硅/碳化硅件、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(yùn)動(dòng)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(xì)分產(chǎn)品，例如在真空件里就包括真空規(guī)（測量工藝真空）、真空壓力計(jì)、氣體流量計(jì)（MFC）、真空閥件、真空泵等多種關(guān)鍵零部件。

按照半導(dǎo)體零部件服務(wù)對象來分，半導(dǎo)體核心零部件可以分為兩種，即精密機(jī)加件和通用外購件。精密機(jī)加件通常由各個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備公司的工程師自行設(shè)計(jì)，然后委外加工，只會用于自己公司的設(shè)備上，如工藝腔室、傳輸腔室等，國產(chǎn)化相對容易，一般對其表面處理、精密機(jī)加工等工藝技術(shù)的要求較高；通用外購件則是一些經(jīng)過長時(shí)間驗(yàn)證，得到眾多設(shè)備廠和制造廠廣泛認(rèn)可的通用零部件，更加具有標(biāo)準(zhǔn)化，會被不同的設(shè)備公司使用，也會被作為產(chǎn)線上的備件耗材來使用，例如硅結(jié)構(gòu)件、O-Ring密封圈、閥門、規(guī)（Gauge）、泵、Face plate、氣體噴淋頭Shower head等，由于這類部件具備較強(qiáng)的通用性和一致性，并且需要得到設(shè)備、制造產(chǎn)線上的認(rèn)證，因此國產(chǎn)化難度較高。

表1-1總結(jié)了在設(shè)備及產(chǎn)線上應(yīng)用數(shù)量較多的主要零部件產(chǎn)品以及其主要服務(wù)的半導(dǎo)體設(shè)備。

▲表1-1.主要零部件產(chǎn)品及其主要服務(wù)的半導(dǎo)體設(shè)備

（2）半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)主要特點(diǎn)

半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)通常具有高技術(shù)密集、學(xué)科交叉融合、市場規(guī)模占比小且分散，但在價(jià)值鏈上卻舉足輕重等特點(diǎn)。一般而言，設(shè)備零部件占設(shè)備總支出的70%左右，以刻蝕機(jī)為例，十種主要關(guān)鍵部件占設(shè)備總成本的85%。是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)賴以生存和發(fā)展的關(guān)鍵支撐，其水平直接決定我國在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方面的基礎(chǔ)能級。

a. 技術(shù)密集，對精度和可靠性要求較高。

相比于其他行業(yè)的基礎(chǔ)零部件，半導(dǎo)體零部件由于要用于精密的半導(dǎo)體制造，其尖端技術(shù)密集的特性尤其明顯，有著精度高、批量小、多品種、尺寸特殊、工藝復(fù)雜、要求極為苛刻等特點(diǎn)。由于半導(dǎo)體零部件的特殊性，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)常要兼顧強(qiáng)度、應(yīng)變、抗腐蝕、電子特性、電磁特性、材料純度等復(fù)合功能要求。同樣一個(gè)部件，如果用在傳統(tǒng)工業(yè)中可行，但是用在半導(dǎo)體業(yè)中，對關(guān)鍵零部件在原材料的純度、原材料批次的一致性、質(zhì)量穩(wěn)定性、機(jī)加精度控制、棱邊倒角去毛刺、表面粗糙度控制、特殊表面處理、潔凈清洗、真空無塵包裝、交貨周期等方面要求就更高，造成了極高的技術(shù)門檻。例如隨著半導(dǎo)體加工的線寬越來越小，光刻工藝對極小污染物的控制苛刻到極致，不光對顆粒嚴(yán)格控制，嚴(yán)控過濾產(chǎn)品的金屬離子析出，這對半導(dǎo)體用過濾件生產(chǎn)制造提出了極高的要求。目前半導(dǎo)體級別濾芯的精度要求達(dá)到1納米甚至以下，而在其他行業(yè)精度則要求在微米級。同時(shí)半導(dǎo)體用過濾件還需要保障的一致性，以及耐化學(xué)和耐熱性，極強(qiáng)的抗脫落性等，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制造中需要的可重復(fù)高性能，一致的質(zhì)量和超純的產(chǎn)品清潔度等高要求。

b. 多學(xué)科交叉融合，對復(fù)合型技術(shù)人才要求高。

半導(dǎo)體零部件種類多，覆蓋范圍廣，產(chǎn)業(yè)鏈很長，其研發(fā)設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用涉及到材料、機(jī)械、物理、電子、精密儀器等跨學(xué)科、多學(xué)科的交叉融合，因此對于復(fù)合型人才有很大需求。以半導(dǎo)體制造中用于固定晶圓的靜電吸盤為例，其本身是以氧化鋁陶瓷或氮化鋁陶瓷作為主體材料，但同時(shí)還需加入其他導(dǎo)電物質(zhì)使得其總體電阻率滿足功能性要求，這就需要對陶瓷材料的導(dǎo)熱性，耐磨性及硬度指標(biāo)非常了解，才能得到滿足半導(dǎo)體制造技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)原材料；其次陶瓷內(nèi)部有機(jī)加工構(gòu)造精度要求高，陶瓷層和金屬底座結(jié)合要滿足均勻性和高強(qiáng)度的要求，因此對于靜電吸盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工，需要精密機(jī)加工方面的技能和知識；而靜電吸盤表面處理后要達(dá)到0.01微米左右的涂層，同時(shí)要耐高溫，耐磨，使用壽命大于三年以上，因此，對表面處理技術(shù)的掌握與應(yīng)用的要求也比較高。由此可見，復(fù)合型、交叉型技術(shù)人才是半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)保障。

c. 碎片化特征明顯，國際領(lǐng)軍企業(yè)以跨行業(yè)多產(chǎn)品線發(fā)展和并購策略為主。

相比半導(dǎo)體設(shè)備市場，半導(dǎo)體零部件市場更細(xì)分，碎片化特征明顯，單一產(chǎn)品的市場空間很小，同時(shí)技術(shù)門檻又高，因此少有純粹的半導(dǎo)體零部件公司。國際領(lǐng)軍的半導(dǎo)體零部件企業(yè)通常以跨行業(yè)多產(chǎn)品線發(fā)展策略為主，半導(dǎo)體零部件往往只是這些大型零部件廠商的其中一塊業(yè)務(wù)。例如MKS儀器公司，在氣體壓力計(jì)/反應(yīng)器、射頻/直流電源、真空產(chǎn)品、機(jī)械手臂等產(chǎn)品線均占據(jù)主要市場份額，除了半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用，還廣泛地應(yīng)用于工業(yè)制造、生命與健康科學(xué)等領(lǐng)域。而不斷的進(jìn)行并購和整合也是國際領(lǐng)軍半導(dǎo)體零部件企業(yè)用來壯大規(guī)模的主要手段，例如國際領(lǐng)先的工業(yè)設(shè)備公司Atlas（阿特拉斯科普柯，瑞典）為持續(xù)做大其半導(dǎo)體用真空泵業(yè)務(wù)，繼2014年收購Edwards后，又于2016年收購了另一家真空技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者德國leybold（萊寶），并于2017年單獨(dú)設(shè)立真空技術(shù)部門，2019年7月Atlas又再次收購了Brooks（布魯克斯）的低溫業(yè)務(wù)，此次收購包括低溫泵運(yùn)營公司、以及Brooks在愛發(fā)科低溫真空（Ulvac Cryogenics）有限公司50%的股份，進(jìn)一步增強(qiáng)了其半導(dǎo)體領(lǐng)域真空業(yè)務(wù)的全球競爭力。

審核編輯 ：李倩