等離子體控制技術(shù)行業(yè)市場(chǎng)分析報(bào)告2024年

2024年等離子體控制技術(shù)行業(yè)市場(chǎng)分析報(bào)告匯報(bào)人：XXX日期：XXX1contents目錄行業(yè)發(fā)展概述行業(yè)環(huán)境分析行業(yè)現(xiàn)狀分析行業(yè)格局及趨勢(shì)12342Part01行業(yè)發(fā)展概述行業(yè)定義行業(yè)發(fā)展歷程行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈3行業(yè)定義在溫度不斷升高的狀態(tài)下，物質(zhì)獲得能量供應(yīng)后將從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，再由液態(tài)過(guò)渡為氣態(tài)。若溫度繼續(xù)升高時(shí)，氣體獲得更多能量后其分子將分離成原子，原子核周圍的電子將和原子分離產(chǎn)生正電荷離子和負(fù)電荷電子，即發(fā)生電離現(xiàn)象。電離可促使氣體進(jìn)入高能的等離子狀態(tài)，因此帶電離子的氣體被稱為等離子體。等離子體是物質(zhì)的狀態(tài)之一，等離子態(tài)的物質(zhì)具有類似氣體的流動(dòng)性和擴(kuò)散性。由于等離子體是由帶電的離子組成的物質(zhì)，因此也具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。等離子體控制技術(shù)是指控制等離子體電流、形狀、位置及密度的相關(guān)技術(shù):（1）等離子體電流、形狀和位置的控制原理是采用羅氏線圈、磁探針和磁通環(huán)作為傳感器，將獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的擬合和位置反演，從而獲得等離子體電流、形狀和位置的實(shí)時(shí)信息。在反演過(guò)程中再通過(guò)控制算法與目標(biāo)值進(jìn)行比較，得到反饋，并將反饋通過(guò)控制命令輸入到執(zhí)行器后，對(duì)線圈電流進(jìn)行控制，線圈電流的改變會(huì)引起作用到等離子體上的磁場(chǎng)的改變，進(jìn)而可操控等離子體和線圈以及等離子體周圍的被動(dòng)結(jié)構(gòu)的相互作用從而實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子電流、形狀和密度的控制；（2）等離子體密度的控制原理是通過(guò)激光干涉技術(shù)測(cè)量出實(shí)時(shí)等離子體密度后，采用PID控制器和常規(guī)壓電閥送氣技術(shù)，控制注入主等離子體的氣體分子量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子體密度的控制。在等離子體輔助制造工業(yè)中，等離子體控制技術(shù)可控制等離子體的電流、形狀、位置和密度，具有可控性、靈活性、刻蝕均勻性和各向異性等特點(diǎn)，被廣泛用在離子體聚合表面改性、半導(dǎo)體、危廢處理、金屬材料等領(lǐng)域。根據(jù)溫度的不同，等離子體可分為高溫等離子體和低溫等離子體兩類:（1）高溫等離子體是指溫度高于10,000°C的等離子體。高溫等離子體的粒子溫度高達(dá)106K-108K，原子、分子等中性粒子有足夠能量進(jìn)行碰撞，且粒子之間碰撞頻繁，各種微粒的溫度基本相同，如太陽(yáng)核心和核聚變等離子體均屬于高溫等離子體。目前高溫等離子體僅用于受控?zé)岷司圩冊(cè)囼?yàn)中。（2）低溫等離子體是在低壓條件下，粒子之間碰撞少，導(dǎo)致電子溫度高于氣體溫度的一類等離子體。根據(jù)等離子體中粒子和電子溫度是否處于熱平衡狀態(tài)，低溫等離子體又可進(jìn)一步細(xì)分為熱等離子體和冷等離子體兩種類型:①熱等離子體是稠密氣體在常壓或高壓下通過(guò)電弧放電或高頻放電而產(chǎn)生的。熱等離子體的電子和離子處于熱平衡狀態(tài)，電子溫度和離子溫度都可達(dá)到幾千攝氏度且各自溫度差不大；②冷等離子體是稀薄氣體在低壓下通過(guò)激光、射頻電源或微波電源輝光放電而產(chǎn)生的。冷等離子體的電子和離子不處于熱平衡狀態(tài)，離子溫度在103-104K之間，但電子溫度可達(dá)到上萬(wàn)攝氏度。目前低溫等離子應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可應(yīng)用于半導(dǎo)體、有害物質(zhì)處理、新型化學(xué)物質(zhì)和材料制造等領(lǐng)域。4行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中國(guó)等離子體控制技術(shù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈由上至下可分為上游零部件供應(yīng)商，中游等離子體控制技術(shù)應(yīng)用相關(guān)設(shè)備制造商及下游應(yīng)用領(lǐng)域傳感器、可編程控制器、射頻電源、真空電容器、其他零部件刻蝕設(shè)備、PVD、CVD、等離子清洗機(jī)MOCVD、其他應(yīng)用設(shè)備等離子體聚合物表面改性、半導(dǎo)體、危害處理、金屬材料、其他應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈概述5行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈傳感器、可編程控制器、射頻電源、真空電容器、其他零部件產(chǎn)業(yè)鏈上游刻蝕設(shè)備、PVD、CVD、等離子清洗機(jī)MOCVD、其他應(yīng)用設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈中游等離子體聚合物表面改性、半導(dǎo)體、危害處理、金屬材料、其他應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈下游6行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游中國(guó)等離子體控制技術(shù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為零部件供應(yīng)商，包括傳感器、可編程控制器、射頻電源、真空電容器等供應(yīng)商。（1）傳感器、可編程控制器傳感器、可編程控制器是等離子體控制技術(shù)的核心配件，用于獲取等離子體電流、位置和形狀大小信息，提高等離子體控制技術(shù)執(zhí)行控制的水平。①在傳感器領(lǐng)域，目前中國(guó)傳感器企業(yè)數(shù)量稀少，知名企業(yè)代表包括歌爾股份有限公司、美新半導(dǎo)體有限公司等，其制造工藝、技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)與全球頭部企業(yè)存在差距；②在可編程控制器領(lǐng)域，中國(guó)可編程控制器企業(yè)多以組裝和代加工業(yè)務(wù)為主，缺乏核心制造技術(shù)，致使中國(guó)可編程控制器設(shè)備不具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。現(xiàn)階段，可編程控制器市場(chǎng)主要被德國(guó)西門子股份有限公司、博世集團(tuán)，法國(guó)施耐德電氣有限公司，美國(guó)通用電氣公司、日本株式會(huì)社日立制造所、松下電氣產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社等廠商所占據(jù)，中國(guó)對(duì)國(guó)外廠商的可編程控制器設(shè)備依賴程度高。（2）射頻電源、真空電容器射頻電源、真空電容器也是等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備的核心零部件。①在射頻電源領(lǐng)域，射頻電源屬于等離子體的配套電源，應(yīng)用于中游射頻濺鍍，PECVD，反應(yīng)離子蝕刻中?，F(xiàn)階段，中國(guó)本土等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備使用的射頻電源已達(dá)到國(guó)外同類電源技術(shù)性能（輸出功率、頻率、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)）先進(jìn)水平，但中國(guó)本土等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備使用的射頻電源在自動(dòng)化程度上，與國(guó)外廠商的射頻電源還存在差距。此外國(guó)外廠商等離子體設(shè)備已基本裝備自動(dòng)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，但中國(guó)的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)仍需人工手動(dòng)匹配?？梢?jiàn)，中國(guó)在等離子體控制技術(shù)設(shè)備中應(yīng)用的射頻電源自動(dòng)化水平較弱；②在真空電容器領(lǐng)域，真空電容器是應(yīng)用于中游等離子體的沉積和刻蝕設(shè)備中。由于真空電容器具有高制造工藝和技術(shù)壁壘，全球真空電容器市場(chǎng)長(zhǎng)期被日本、美國(guó)廠商壟斷，致使中國(guó)真空電容器主要依靠進(jìn)口。整體而言，中國(guó)等離子體控制技術(shù)上游供應(yīng)鏈體系尚未成熟，中國(guó)等離子體控制設(shè)備核心零部件的生產(chǎn)能力較弱，對(duì)國(guó)外廠商的等離子體控制設(shè)備核心零部件依賴程度高，致使行業(yè)上游供應(yīng)商溢價(jià)能力低，等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備整體造價(jià)仍普遍高昂。產(chǎn)業(yè)鏈上游概述7行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中游中國(guó)等離子體控制技術(shù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的中游為等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備制造商，參與主體為專業(yè)從事刻蝕、PVD、CVD、等離子清洗機(jī)、MOCVD設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及相關(guān)服務(wù)的企業(yè)。由于等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備存在技術(shù)門檻高的特點(diǎn)，目前全球等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備制造商主要以美國(guó)、日本企業(yè)為主。以半導(dǎo)體設(shè)備為例，半導(dǎo)體晶圓制造工序繁多，涉及到大量設(shè)備的使用，其中等離子刻蝕設(shè)備、CVD、PVD和清洗機(jī)設(shè)備與等離子體控制技術(shù)密切相關(guān)。全球半導(dǎo)體刻蝕和CVD設(shè)備市場(chǎng)主要以LAM、TEL、AMAT三大外資品牌為主，市場(chǎng)集中度達(dá)到82%。PVD設(shè)備市場(chǎng)則被AMAT、Evatec、Ulvac等外資制造商所占據(jù)，這三家制造商已占據(jù)整體PVD設(shè)備市場(chǎng)份額的90%以上。在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，刻蝕、離子注入、薄膜生長(zhǎng)都需要用到清洗設(shè)備，而這類設(shè)備市場(chǎng)主要以AMAT和Maltson為主?，F(xiàn)階段，國(guó)外設(shè)備廠商研發(fā)的刻蝕、CVD、PVD設(shè)備技術(shù)已達(dá)到14或7納米以下的先進(jìn)制程，而中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備制造商技術(shù)節(jié)點(diǎn)在65、45、28、14納米，差距明顯。受益于國(guó)家“02專項(xiàng)”政策的實(shí)施，中國(guó)等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備企業(yè)在引進(jìn)和吸收國(guó)外半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)的基礎(chǔ)之上積極加強(qiáng)布局，中國(guó)在刻蝕、CVD、PVD及清洗機(jī)設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)方面取得了發(fā)展與進(jìn)步，這四類半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程得到了有效推動(dòng)。以北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“北方華創(chuàng)”）、盛美半導(dǎo)體設(shè)備（上海）有限公司（以下簡(jiǎn)稱“盛美半導(dǎo)體”）、中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中微半導(dǎo)體”）等為代表的半導(dǎo)體設(shè)備制造商已具備刻蝕、CVD、PVD、清洗機(jī)設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)能力。其中北方華創(chuàng)是中國(guó)本土刻蝕機(jī)和PVD設(shè)備的領(lǐng)導(dǎo)者，現(xiàn)階段北方華創(chuàng)自主研發(fā)的應(yīng)用于14納米先進(jìn)制程的等離子刻蝕機(jī)和PVD設(shè)備打破了海外相關(guān)廠商的壟斷，填補(bǔ)了中國(guó)刻蝕機(jī)和PVD設(shè)備行業(yè)的空白，極大地推動(dòng)了中國(guó)等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加快。在MOCVD領(lǐng)域，MOCVD設(shè)備是半導(dǎo)體化合物材料制備的關(guān)鍵設(shè)備，亦是LED和功率器芯片生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，MOCVD設(shè)備約占LED芯片生產(chǎn)總成本的50%。MOCVD市場(chǎng)長(zhǎng)期被美國(guó)Veeco、德國(guó)ALXTRON所壟斷，但在國(guó)家政策支持下，以中微半導(dǎo)體、三安光電股份有限公司、中晟光電設(shè)備（上海）股份有限公司為代表的中國(guó)本土MOCVD設(shè)備廠商積極攻關(guān)技術(shù)難點(diǎn)，研發(fā)生產(chǎn)出了國(guó)產(chǎn)化MOCVD設(shè)備。綜上所述，受技術(shù)和制造工藝水平低等因素影響，中國(guó)等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備與國(guó)外產(chǎn)商相比，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。未來(lái)，在國(guó)家政策支持和推動(dòng)下，中國(guó)等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備國(guó)產(chǎn)進(jìn)程將加快，中國(guó)本土等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備制造商發(fā)展空間將逐步增大，在高端產(chǎn)品領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)布局的制造商的溢價(jià)能力將逐漸提高。產(chǎn)業(yè)鏈中游概述8行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈下游中國(guó)等離子體控制技術(shù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用領(lǐng)域眾多，包括等離子體聚合表面改性、半導(dǎo)體制造、危廢處理、金屬材料制備等行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。在“中國(guó)制造2025”進(jìn)程持續(xù)深化的大背景下，行業(yè)終端應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度低，制造工藝復(fù)雜，致使下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Φ入x子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備性能的要求差異較大，如不同產(chǎn)品形狀規(guī)格會(huì)涉及到不同的等離子體控制技術(shù)。與此同時(shí)，伴隨著消費(fèi)升級(jí)、應(yīng)用終端產(chǎn)品更新迭代速度加快，下游應(yīng)用領(lǐng)域企業(yè)對(duì)等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備提出了更高的產(chǎn)品要求，等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備制造商需具備更強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力，針對(duì)客戶提供的應(yīng)用情景、技術(shù)參數(shù)方面的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和交付，以滿足下游應(yīng)用終端領(lǐng)域企業(yè)的定制化需求。由此可見(jiàn)，等離子體控制技術(shù)應(yīng)用終端領(lǐng)域企業(yè)具有強(qiáng)大的議價(jià)能力。產(chǎn)業(yè)鏈下游概述9Part02行業(yè)環(huán)境分析行業(yè)政治環(huán)境行業(yè)經(jīng)濟(jì)環(huán)境行業(yè)社會(huì)環(huán)境行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素10行業(yè)政治環(huán)境描述:《關(guān)于印發(fā)“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》:提出實(shí)施集成電路、信息平板顯示創(chuàng)新發(fā)展工程，推動(dòng)智能傳感器、新型電力電子器件以及金屬有機(jī)源化學(xué)氣相沉積（MOCVD）裝備等產(chǎn)業(yè)化。:《中國(guó)制造2025》:確將新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)列入大力推動(dòng)發(fā)展的十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一，著力提升集成電路行業(yè)及行業(yè)專業(yè)設(shè)備技術(shù)水平，突破中國(guó)高端工業(yè)制造技術(shù)，形成關(guān)鍵制造裝備供貨能力。:《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》:指出要攻克14納米刻蝕設(shè)備、薄膜設(shè)備等高端制造裝備及核心零部件，研發(fā)14納米邏輯與存儲(chǔ)芯片成備工藝及相關(guān)系統(tǒng)封測(cè)技術(shù)，形成14納米裝備和工藝等較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。11行業(yè)政治環(huán)境11部門2部門3部門《關(guān)于印發(fā)“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》:提出實(shí)施集成電路、信息平板顯示創(chuàng)新發(fā)展工程，推動(dòng)智能傳感器、新型電力電子器件以及金屬有機(jī)源化學(xué)氣相沉積（MOCVD）裝備等產(chǎn)業(yè)化。《中國(guó)制造2025》:確將新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)列入大力推動(dòng)發(fā)展的十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一，著力提升集成電路行業(yè)及行業(yè)專業(yè)設(shè)備技術(shù)水平，突破中國(guó)高端工業(yè)制造技術(shù)，形成關(guān)鍵制造裝備供貨能力?！丁笆濉眹?guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》:指出要攻克14納米刻蝕設(shè)備、薄膜設(shè)備等高端制造裝備及核心零部件，研發(fā)14納米邏輯與存儲(chǔ)芯片成備工藝及相關(guān)系統(tǒng)封測(cè)技術(shù)，形成14納米裝備和工藝等較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。12Part03行業(yè)現(xiàn)狀分析行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)痛點(diǎn)13行業(yè)市場(chǎng)情況隨著半導(dǎo)體晶圓尺寸規(guī)模不斷縮小，制造工藝難度提升，半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)的需求逐步增長(zhǎng)，全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇，銷售規(guī)模由2014年的379億美元增長(zhǎng)至2018年的620億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為14%。隨著半導(dǎo)體行業(yè)企業(yè)產(chǎn)能不斷擴(kuò)大及半導(dǎo)體行業(yè)下游終端需求上升，研究院全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)銷售規(guī)模在2023年將達(dá)到1,062億美元。晶圓制造環(huán)節(jié)中，刻蝕、離子注入、薄膜生長(zhǎng)、金屬化工藝都需要用到等離子刻蝕、CVD、PVD和清洗機(jī)設(shè)備，晶圓處理設(shè)備投資在整體半導(dǎo)體設(shè)備投資中的占比達(dá)到82%。半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域是等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備市場(chǎng)的重要細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域，晶圓制造的7道工藝環(huán)節(jié)中有4道工藝環(huán)節(jié)應(yīng)用到等離子體控制技術(shù)相關(guān)設(shè)備，等離子體控制設(shè)備市場(chǎng)與半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)具有高度相關(guān)性，等離子體控制技術(shù)行業(yè)的整體發(fā)展與半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)息息相關(guān)。未來(lái)五至十年內(nèi)，半導(dǎo)體行業(yè)下游終端需求將加速釋放，半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而刺激等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備滲透率持續(xù)提升。現(xiàn)階段，中國(guó)是全球半導(dǎo)體的主要消費(fèi)市場(chǎng)，占全球半導(dǎo)體銷售規(guī)模的30%。與此同時(shí)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)能逐步向中國(guó)轉(zhuǎn)移，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)能將會(huì)加速釋放。因此，等離子體控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)備在中國(guó)具有廣闊發(fā)展前景。14流通環(huán)節(jié)有待完善等離子體控制技術(shù)產(chǎn)品種類繁多，消費(fèi)數(shù)量較大，質(zhì)量參差不齊，試劑流通管理難以完善，導(dǎo)致等離子體控制技術(shù)行業(yè)目前在流通領(lǐng)域還面臨許多問(wèn)題。（1）在產(chǎn)品的流通中，許多環(huán)節(jié)缺少安全的冷鏈和冷庫(kù)設(shè)施供應(yīng)。在目前運(yùn)輸多為汽車和鐵路運(yùn)輸?shù)那闆r下，等離子體控制技術(shù)行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)普遍采用運(yùn)輸箱內(nèi)置冰凍袋的冷藏方式，在高溫天氣或長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)那闆r下無(wú)法確保運(yùn)輸溫度的穩(wěn)定，影響試劑的安全性。（2）監(jiān)管人員技術(shù)水平有待提高。等離子體控制技術(shù)產(chǎn)品是一種高技術(shù)含量的產(chǎn)品，產(chǎn)品研發(fā)涉及生物學(xué)、信息技術(shù)、電子技術(shù)、工程學(xué)等多項(xiàng)學(xué)科，而目前從事等離子體控制技術(shù)行業(yè)的人員50%以上是工商、質(zhì)檢管理等專業(yè)背景的人員，缺少必要的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。知識(shí)背景的不匹配使得管理流程漏洞頻發(fā)，等離子體控制技術(shù)行業(yè)整體監(jiān)管水平有待提高。（3）中間環(huán)節(jié)加價(jià)嚴(yán)重。出于安全的考慮，國(guó)家對(duì)等離子體控制技術(shù)行業(yè)進(jìn)出口標(biāo)準(zhǔn)與流程嚴(yán)格把控，環(huán)節(jié)復(fù)雜，中間環(huán)節(jié)加價(jià)嚴(yán)重，代理公司的介入可能使產(chǎn)品出廠價(jià)格上漲至少一倍以上，導(dǎo)致產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降，阻礙本土等離子體控制技術(shù)行業(yè)企業(yè)的國(guó)際化進(jìn)程。流通環(huán)節(jié)問(wèn)題中間環(huán)節(jié)加價(jià)嚴(yán)重