半導體市場強勁復蘇,超純水需求激增
市場調查機構IDC報告顯示,全球半導體市場在2024年復蘇后,預計2025年將保持11%的穩定增長。在此背景下,半導體產業鏈上游核心環節——超純水市場也迎來發展機遇。
2025年全球半導體市場增長率
2022年中國超純水設備市場規模(億元)
超純水作為芯片制造的關鍵介質,其純度直接影響晶圓清洗效果和產品良率。隨著半導體工藝節點的持續微縮,晶圓表面平整度的標準日趨嚴格,對雜質的容忍度更低,進而對超純水的純凈度提出了更高要求。
技術挑戰
一座月產4萬片的12英寸晶圓廠日耗水量可達2萬噸,其中70%用于超純水制備。超純水制備過程復雜,需要經過嚴格的初級吸附過濾、反滲透凈化以及樹脂離子交換三大環節。
技術突破:ppt級別純度成為新標準
在集成電路制造流程中,超過八成的工作步驟均需使用高純度的水資源。電子級超純水要求極高的電阻率(>18.2MΩ·cm)和極低的總有機碳(TOC<5μg/L),制備難度大、成本高、技術壁壘多。
超純水質
ppt級別純度
離子含量僅萬億分之一
供水穩定
24小時不間斷循環
保障生產連續性
高效節水
水制備回收率達90%
實現經濟環保雙贏
國內代表性企業如高頻科技,憑借在集成電路領域超過20年的深耕經驗,其超純水系統制備的超純水純度可達ppt級別,充分滿足先進半導體生產對高品質超純水的需求,成為國內首家具備12英寸14nm芯片產線超純水制備能力的系統供應商。
市場格局與競爭態勢
2022年我國超純水設備市場規模為29.53億元,其中液晶面板、集成電路等電子領域需求規模為20.70億元,占比超過70%。隨著全球半導體產業鏈加速向中國轉移,中國的超純水消費量在全球總量中的比例將持續攀升。
2022年中國超純水設備市場結構
目前,國內超純水設備企業數量眾多,主要包括藍曉科技、嘉洲凈化設備、天宇水處理工程、瀚高中聯環境科技等。但國產超純水設備多為處理水平較低的低端設備,無法實現電子級、核電級等高端超純水生產,關鍵材料和技術設備仍被日、韓、歐、美等國家和地區壟斷。
技術發展趨勢與挑戰
隨著AI、5G、物聯網等技術的深度融合,半導體行業市場需求持續升溫,對超純水的需求也將持續攀升。主要發展趨勢包括:
工藝技術升級
- 膜過濾技術優化
- 離子交換工藝改進
- 硼含量控制技術
數字化運維
- 故障診斷系統
- 水質在線監測
- 智能優化控制
行業挑戰
- 關鍵材料和技術設備被國外企業壟斷
- 電子級超純水制備的研發基礎薄弱
- 水質檢測能力和標準體系落后
- 復雜水源條件下的水質保障難題
未來發展前景
展望未來,隨著半導體制造工藝的不斷進步和市場需求的持續增長,超純水行業將迎來更大的發展機遇:
2025年
全球半導體市場保持11%增長,超純水需求同步提升
2026-2028年
國產超純水設備技術突破,逐步打破國外壟斷
2030年
形成完整的超純水產業生態,實現技術自主可控
在這一發展進程中,國內超純水企業需要加大研發投入,突破關鍵技術瓶頸,提升產品質量和服務水平,為中國半導體產業的高質量發展提供有力支撐。