半导体行业超纯水需求持续增长

AI浪潮推动芯片制造升级,超纯水技术迎来发展新机遇

行业资讯 技术前沿 超纯水 2025年1月 熊谷科技研究院
核心观点

在消费电子复苏和AI浪潮双重推动下,全球半导体市场预计2025年将保持11%的稳定增长。作为芯片制造关键介质,超纯水需求随之激增,技术要求不断提升,ppt级别纯度成为行业新标准。

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。

11%
2025年全球半导体市场增长率
29.53
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
电子领域:20.70亿元(70.1%)
医疗科研:5.68亿元(19.2%)
能源其他:3.15亿元(10.7%)

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。

半导体 超纯水 芯片制造 技术升级 市场分析

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