半导体市场强劲复苏,超纯水需求激增
市场调查机构IDC报告显示,全球半导体市场在2024年复苏后,预计2025年将保持11%的稳定增长。在此背景下,半导体产业链上游核心环节——超纯水市场也迎来发展机遇。
2025年全球半导体市场增长率
2022年中国超纯水设备市场规模(亿元)
超纯水作为芯片制造的关键介质,其纯度直接影响晶圆清洗效果和产品良率。随着半导体工艺节点的持续微缩,晶圆表面平整度的标准日趋严格,对杂质的容忍度更低,进而对超纯水的纯净度提出了更高要求。
技术挑战
一座月产4万片的12英寸晶圆厂日耗水量可达2万吨,其中70%用于超纯水制备。超纯水制备过程复杂,需要经过严格的初级吸附过滤、反渗透净化以及树脂离子交换三大环节。
技术突破:ppt级别纯度成为新标准
在集成电路制造流程中,超过八成的工作步骤均需使用高纯度的水资源。电子级超纯水要求极高的电阻率(>18.2MΩ·cm)和极低的总有机碳(TOC<5µg/L),制备难度大、成本高、技术壁垒多。
超纯水质
ppt级别纯度
离子含量仅万亿分之一
供水稳定
24小时不间断循环
保障生产连续性
高效节水
水制备回收率达90%
实现经济环保双赢
国内代表性企业如高频科技,凭借在集成电路领域超过20年的深耕经验,其超纯水系统制备的超纯水纯度可达ppt级别,充分满足先进半导体生产对高品质超纯水的需求,成为国内首家具备12英寸14nm芯片产线超纯水制备能力的系统供应商。
市场格局与竞争态势
2022年我国超纯水设备市场规模为29.53亿元,其中液晶面板、集成电路等电子领域需求规模为20.70亿元,占比超过70%。随着全球半导体产业链加速向中国转移,中国的超纯水消费量在全球总量中的比例将持续攀升。
2022年中国超纯水设备市场结构
目前,国内超纯水设备企业数量众多,主要包括蓝晓科技、嘉洲净化设备、天宇水处理工程、瀚高中联环境科技等。但国产超纯水设备多为处理水平较低的低端设备,无法实现电子级、核电级等高端超纯水生产,关键材料和技术设备仍被日、韩、欧、美等国家和地区垄断。
技术发展趋势与挑战
随着AI、5G、物联网等技术的深度融合,半导体行业市场需求持续升温,对超纯水的需求也将持续攀升。主要发展趋势包括:
工艺技术升级
- 膜过滤技术优化
- 离子交换工艺改进
- 硼含量控制技术
数字化运维
- 故障诊断系统
- 水质在线监测
- 智能优化控制
行业挑战
- 关键材料和技术设备被国外企业垄断
- 电子级超纯水制备的研发基础薄弱
- 水质检测能力和标准体系落后
- 复杂水源条件下的水质保障难题
未来发展前景
展望未来,随着半导体制造工艺的不断进步和市场需求的持续增长,超纯水行业将迎来更大的发展机遇:
2025年
全球半导体市场保持11%增长,超纯水需求同步提升
2026-2028年
国产超纯水设备技术突破,逐步打破国外垄断
2030年
形成完整的超纯水产业生态,实现技术自主可控
在这一发展进程中,国内超纯水企业需要加大研发投入,突破关键技术瓶颈,提升产品质量和服务水平,为中国半导体产业的高质量发展提供有力支撑。