半導體零部件是指在材料、結構、工藝、品質和精度、可靠性及穩(wěn)定性等性能方面達到了半導體設備及技術要求的零部件，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)等結構件、Pump真空泵、MFC氣體流量計、精密軸承、ShowerHead氣體噴淋頭等。

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

國內半導體零部件產(chǎn)業(yè)起步較晚，我國半導體零部件產(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)濟日益復雜，美國不斷打壓遏制我國高技術產(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，這不僅嚴重制約我國半導體產(chǎn)業(yè)向高級化高端化發(fā)展，同時對我國數(shù)字經(jīng)濟、民生經(jīng)濟和國防安全也帶來不可低估的風險。

（1）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(jù)不完全統(tǒng)計，目前行業(yè)里關于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(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(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、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，然后委外加工，只會用于自己公司的設備上，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、精密機加工等工藝技術的要求較高；通用外購件則是一些經(jīng)過長時間驗證，得到眾多設備廠和制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(chǎn)線上的備件耗材來使用，例如硅結構件、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的通用性和一致性，并且需要得到設備、制造產(chǎn)線上的認證，因此國產(chǎn)化難度較高。

表1-1總結了在設備及產(chǎn)線上應用數(shù)量較多的主要零部件產(chǎn)品以及其主要服務的半導體設備。

▲表1-1.主要零部件產(chǎn)品及其主要服務的半導體設備

（2）半導體零部件產(chǎn)業(yè)主要特點

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

a. 技術密集，對精度和可靠性要求較高。

相比于其他行業(yè)的基礎零部件，半導體零部件由于要用于精密的半導體制造，其尖端技術密集的特性尤其明顯，有著精度高、批量小、多品種、尺寸特殊、工藝復雜、要求極為苛刻等特點。由于半導體零部件的特殊性，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)常要兼顧強度、應變、抗腐蝕、電子特性、電磁特性、材料純度等復合功能要求。同樣一個部件，如果用在傳統(tǒng)工業(yè)中可行，但是用在半導體業(yè)中，對關鍵零部件在原材料的純度、原材料批次的一致性、質量穩(wěn)定性、機加精度控制、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，造成了極高的技術門檻。例如隨著半導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，不光對顆粒嚴格控制，嚴控過濾產(chǎn)品的金屬離子析出，這對半導體用過濾件生產(chǎn)制造提出了極高的要求。目前半導體級別濾芯的精度要求達到1納米甚至以下，而在其他行業(yè)精度則要求在微米級。同時半導體用過濾件還需要保障的一致性，以及耐化學和耐熱性，極強的抗脫落性等，從而實現(xiàn)半導體制造中需要的可重復高性能，一致的質量和超純的產(chǎn)品清潔度等高要求。

b. 多學科交叉融合，對復合型技術人才要求高。

半導體零部件種類多，覆蓋范圍廣，產(chǎn)業(yè)鏈很長，其研發(fā)設計、制造和應用涉及到材料、機械、物理、電子、精密儀器等跨學科、多學科的交叉融合，因此對于復合型人才有很大需求。以半導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，但同時還需加入其他導電物質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熱性，耐磨性及硬度指標非常了解，才能得到滿足半導體制造技術指標的基礎原材料；其次陶瓷內部有機加工構造精度要求高，陶瓷層和金屬底座結合要滿足均勻性和高強度的要求，因此對于靜電吸盤的結構設計和加工，需要精密機加工方面的技能和知識；而靜電吸盤表面處理后要達到0.01微米左右的涂層，同時要耐高溫，耐磨，使用壽命大于三年以上，因此，對表面處理技術的掌握與應用的要求也比較高。由此可見，復合型、交叉型技術人才是半導體零部件產(chǎn)業(yè)的基礎保障。

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

相比半導體設備市場，半導體零部件市場更細分，碎片化特征明顯，單一產(chǎn)品的市場空間很小，同時技術門檻又高，因此少有純粹的半導體零部件公司。國際領軍的半導體零部件企業(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。例如MKS儀器公司，在氣體壓力計/反應器、射頻/直流電源、真空產(chǎn)品、機械手臂等產(chǎn)品線均占據(jù)主要市場份額，除了半導體行業(yè)的應用，還廣泛地應用于工業(yè)制造、生命與健康科學等領域。而不斷的進行并購和整合也是國際領軍半導體零部件企業(yè)用來壯大規(guī)模的主要手段，例如國際領先的工業(yè)設備公司Atlas（阿特拉斯科普柯，瑞典）為持續(xù)做大其半導體用真空泵業(yè)務，繼2014年收購Edwards后，又于2016年收購了另一家真空技術領域的領導者德國leybold（萊寶），并于2017年單獨設立真空技術部門，2019年7月Atlas又再次收購了Brooks（布魯克斯）的低溫業(yè)務，此次收購包括低溫泵運營公司、以及Brooks在愛發(fā)科低溫真空（Ulvac Cryogenics）有限公司50%的股份，進一步增強了其半導體領域真空業(yè)務的全球競爭力。

審核編輯 ：李倩