全球晶圆扩产潮下半导体阀门行业空间广阔国产替代需求迫切中国企业迎机遇

2025-01-17 09:51

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前言

半导体阀门在晶圆生产过程中扮演着至关重要的角色，随着晶圆扩产潮涌，半导体阀门市场空间广阔。海外厂商掌握生产制造的核心技术，垄断全球半导体阀门市场；而国内厂商技术水平较低，导致我国在这一领域的国产率较低，产品大量依赖进口，尤其在高端领域国产替代几乎空白。但随着美国对国内半导体制裁愈演愈烈，设备厂和 Fab 厂为保障供应链安全，对国产替代的需求愈发强烈，半导体阀门作为半导体核心零部件，相关企业有望迎来长足发展。现阶段国内已有一批企业积极布局半导体阀门市场，加速国产替代进程，如新莱应材、晶盛机电等。

一、半导体阀门是半导体设备真空系统与流体系统中的重要零部件

根据观研报告网发布的《中国半导体阀门行业现状深度研究与投资趋势分析报告（2025-2032年）》显示，半导体阀门是半导体设备真空系统与流体系统中的重要零部件，发挥着开闭、控制流量/流向、调节压力等作用。

在真空系统中，真空阀门是重要组成部分，指在真空系统中用来改变气流方向，调节气流量大小，切断或接通管路的真空系统元件，主要作用即隔离真空区域或控制气体进出量。按照功能划分，真空阀门可分为隔离阀、控制阀、传输阀等。隔离阀主要起隔绝/接通的作用，营造真空环境；控制阀主要起控制气体流量和压力的作用；传输阀则可用于晶圆在腔体之间或腔体和真空锁之间的传输。具体来看，隔离阀和控制阀又包括闸阀、角阀、蝶阀、球阀、摆阀等。

真空系统主要阀门分类

类别		简介
隔离阀与控制阀	闸阀	闸阀是一个启闭件闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关，不能作调节和节流。闸阀分为刚性闸阀和弹性闸阀。具有流动阻力小、结构紧凑、阀门刚性好、流阻数小等优点。
	角阀	角阀气体通路通常呈直角，主要可用于真空系统中的排气管路和抽气系统等的连接，如用于主泵（通常为分子泵）和前级泵（通常为干泵）之间（即前级管路），或者是工艺腔和前级泵之间（即粗抽或预真空管路），角阀适用于严苛的环境下，具有出色的可靠性，也可具备控制作用。
	蝶阀	蝶阀阀体呈圆筒形，轴向长度短，内置蝶板，利用圆盘的启闭件往复回转 90°来开启、关闭或调节气体流量的一种阀门，具有结构简单、体积小、重量轻、开关迅速、力矩较小的特点。
	球阀	球阀的启闭件是中间带有圆形通道的球体，可以绕垂直于通道的轴线旋转，而达到启闭通道的目的。球阀适用于高真空到低真空等压力范围，同时在带有腐蚀性介质的系统中也均可适用。
	摆阀	摆阀基于钟摆运动原理来控制流体的流动，当阀门处于开启状态时，气体可以自由流动，当阀门没有外力作用时，受到重力影响会向下摆动处于关闭状态，阻止气体自由流动，具有设计紧凑、振动小、启闭平稳、能有效避免产生颗粒的特点，被广泛用作控制阀，多用于真空泵和工艺腔之间
传输阀		传输阀是用于连接腔室之间的阀门，通常用于工艺腔与 Load lock 之间，需要保证两边腔体的密封性。

资料来源：观研天下整理

在流体系统中，流体系统分为气体输送和液体输送子系统，半导体制造工艺设备内/外部气路系统需要大量的高纯流体阀门参与气体的控制，电子气体先由气柜出来经过分配，通过多功能阀箱/阀盘及二次配阀盘，该过程中需用到隔膜阀、单向阀、调压阀等阀门。

流体系统主要阀门分类

类别	简介
隔膜阀	隔膜阀是用隔膜作启闭件封闭流道、截断流体、并将阀体内腔和阀盖内腔隔开的截止阀。隔膜阀按结构形式可分为：屋式、直流式、截止式、直通式、闸板式和直角式六种；连接形式通常为法兰连接
调压阀	调压阀可以把从钢瓶、压缩机等来源排出的气体或液体的压力降低到分析仪等设备所需的较低值。
单向阀	单向阀的设计允许流体在一个方向上流动，而阻止反向流动，确保系统流程的稳定性和安全性。在半导体制造过程中，单向阀确保化学气体或液体按预定方向流动，防止逆流，对维持工艺流程的稳定性很重要。

资料来源：观研天下整理

二、全球晶圆扩产潮涌，半导体阀门市场空间广阔

半导体阀门在晶圆生产过程中扮演着至关重要的角色，随着晶圆扩产潮涌，半导体阀门市场空间广阔。根据数据，2025年全球将有18座新晶圆厂开工，晶圆产能将达3360万片/月，较上年同比增长6.6%。

数据来源：观研天下数据中心整理

2023年全球半导体阀门及管接头市场销售额达30.81 亿美元，预计2030 年全球半导体阀门及管接头市场销售额将达到42.33亿美元， 2024-2030 年复合年增长率为 4.53%。

数据来源：观研天下数据中心整理

三、半导体阀门国产替代需求迫切，中国企业有望迎来长足发展

全球主要半导体阀门生产企业包括 VAT，富士金，派克，CKD，MKS，世伟洛克，IHARA，SMCCorporation等。

其中，真空系统阀门市场由瑞士 VAT 公司主导，其2021 年的全球市场份额高达75%。此外，MKS（美国）、VTEX（日本）、CKD（日本）、SMC（日本）、Ulvac（日本）等厂商也占据了不小的市场份额。在流体系统阀门市场方面，主要参与者同样为美日企业，包括 Swagelok（美国）、Fujikin（日本）、Parker Hannifin（美国）等。

数据来源：观研天下数据中心整理

海外厂商垄断市场，主要得益于其掌握了半导体阀门生产制造的核心技术。相比之下，国内厂商技术水平较低，导致我国在这一领域的国产率较低，产品大量依赖进口，尤其在高端领域国产替代几乎空白。但随着美国对国内半导体制裁愈演愈烈，设备厂和 Fab 厂为保障供应链安全，对国产替代的需求愈发强烈，半导体阀门作为半导体核心零部件，相关企业有望迎来长足发展。

美国对中国半导体制裁政策梳理

时间	具体事件
2016年3月	美国商务部将中兴通讯等列入“实体清单”，对中兴公司限制出口
2018年3-4月	美国商务部限制中兴通讯等中企获得美国产品，禁止其从美国进口商品，2018 年中美半导体贸易战全面打响。
2018年10月	美国商务部正式采取行动限制美国企业对福建晋华集成电路有限公司（“晋华”）的任何产品出口。
2019年5-8月	美国商务部将华为及其 114 家附属公司列入”实体清单”，标志着美国开启对中国半导体、5G 领域的技术限制。ASML 停止向中国出口 EUV 光刻机。
2020年4月	美国商务部宣布规定，要求全球使用美国设备生产芯片的公司，如果向华为供应产品，必须先获得美国的许可。
2020年5-8月	美国商务部进一步加强对华为的出口管制，限制华为使用美国技术设计和生产的产品，将华为在全球 21 个国家的 38 家子公司列入“实体清单”。
2020年9月	美国商务部针对华为及其子公司的芯片升级禁令正式生效，台积电停止为华为生产麒麟芯片。
2020年10月	美国国际技术经济研究所（ITIF）发布《与中国竞争：战略框架》报告，明确将中国定义为美国在科技领域的“最大威胁”。
2020年12月	美国商务部工业与安全局（BIS）将中国芯片制造商中芯国际(SMIC)等60 多家其他企业列入“实体清单”。
2021年4月	美国总统拜登召集英特尔、台积电、三星等 10 家芯片相关企业召开峰会，并提出在芯片产业投入 500 亿美元来重振美国芯片制造。
2021年6月	美国参议院通过《2021 年美国创新与竞争法案》（USICA），提供资金支持美国半导体研发和生产，限制与中国的科技往来。拜登签署行政命令，将华为公司、中芯国际等 59 家企业列入投资“黑名单”
2021年12月	美国通过《2022 财年国防授权法案》（NDAA），包含限制与中国军事和监视相关实体交易的条款。
2022年2月	美国国防部将中芯国际列入《中国军方与军工企业清单》。
2022年3月	美国政府联合韩国、日本和台湾地区组建“Chip 4”芯片四方联盟。
2022年7月	美国商务部禁止 ASML、Lam Research、KLA 向中国出口 14nm 以下先进制程制造设备
2022年8月	美国总统拜登签署《2022 芯片与科学法案》，要求接受美国政府资金的芯片企业不得在中国对某些半导体新建厂或扩产。
2022年10月	修订《出口管理条例》，管控主要涉及和先进计算及半导体制造业以及超级计算机和半导体最终用途
2022年12月	美国商务部将长江存储等 36 家中国高科技企业及研发机构列入美出口管制“实体清单”。《2023 财年国防授权法案》禁止美国政府采购中芯国际等 3 家公司的产品与服务。
2023年1月	美、日、荷达成秘密协议对华设限，美国政府向荷兰发出强制指令，限制对中国的深紫外（DUV）光刻机及其部件出口。
2023年2月	美国商务部将 6 家中国军工企业列入实体名单。
2023年3月	美国商务部以“国家安全”和“外交政策利益”为由将 28 家中国大陆企业和研究机构列入“实体清单”。
2023年6月	美国准备将 43 家公司添加到出口管制名单，其中 31 家实体的总部在中国；美国总统拜登签署行政命令，限制对华高科技领域投资。
2023年8月	美国总统拜登签署行政命令，授权美国财政部长监管美国在半导体、微电子、量子信息技术和某些人工beplay下载软件领域对中国企业的投资。
2023年10月	美国商务部工业和安全局（BIS）发布针对芯片的出口禁令新规，包括限制向中国出口更先进的人工beplay下载软件（AI）芯片和半导体设备等。
2024年3月	美国商务部对《出口管理条例》中关于半导体相关出口管制内容进行调整和澄清，明确规定对中国出口的芯片限制也将适用于包含 AI 芯片的笔记本电脑。
2024年9月	美国商务部发布公告，更新了量子计算和半导体制造的出口管制政策，其中涉及先进的半导体设备和技术，对中国企业在进口光刻机等关键半导体设备提出挑战。
2024年10月	美国财政部正式发布在半导体、AI 信息等领域的对华投资禁令。
2024年11月	应用材料公司（Applied Materials）和 Lam Research 等芯片制造企业在美国政府压力的推动下，要求供应商将中国从供应链中剔除。台积电向所有中国大陆 AI 芯片客户发送正式电子邮件，宣布自11 月11 日起，将暂停向中国大陆 AI/GPU 客户供应所有 7nm 及更先进工艺的芯片。
2024年12月	美国发布了对华半导体出口管制措施，进一步加严对半导体制造设备、存储芯片等物项的对华出口管制，并将 140 家中国实体增列至出口管制实体清单，还拓展长臂管辖，对中国与第三国贸易横加干涉。
2025 年 1 月	拜登政府计划在离任前夕对英伟达等公司的 AI 芯片出口实施新一轮限制。美国希望在国家层面和公司层面限制数据中心所用 AI 芯片的销售，其将对芯片实施三个层级（Tier）的限制。自美国政府将 140 家中国实体列入出口管制实体清单后，为配合美国对华芯片产业链制裁，日本政府反应迅速，加严了对华的半导体零部件出口限制。此次禁运令不仅涵盖了广泛的半导体设备及零部件品类，而且在管制强度上也达到历史之最。

资料来源：观研天下整理

目前国内已有一批企业积极布局半导体阀门市场，加速国产替代进程。如新莱应材已在闸阀等多种真空阀产品对中国国内主流客户实现国产化供应，在隔膜阀等气体阀也已实现销售突破并迎来快速放量；晶盛机电建立了以超导磁体、半导体阀门、管件、磁流体等精密零部件产品体系，以配套半导体和光伏设备所需关键零部件及需求；中科艾尔（北京）科技有限公司主要产品为半导体级气路关键部件，超高纯减压阀、阀门、EP 管和接头等系列产品打破了国际垄断。

国内半导体阀门主要企业相关业务

企业名称	企业名称
新莱应材	主营洁净应用材料和高纯及超高纯应用材料的研发、生产与销售。在真空应用/UHP应用等级的管道、管件、阀门、腔室、精密零部件等产品被国内外客户广泛认可并大量使用。在半导体真空应用领域，公司“AdvanTorr”产品主要包括：高真空和超高真空的法兰、管件、传输阀、铝合金与不锈钢闸阀、角阀等。公司已在闸阀等多种真空阀产品对中国国内主流客户实现国产化供应，在隔膜阀等气体阀也已实现销售突破并迎来快速放量。
晶盛机电	在精密零部件领域，公司建立了以超导磁体、半导体阀门、管件、磁流体等精密零部件产品体系，以配套半导体和光伏设备所需关键零部件及需求。其子公司晶鸿精密与日本 Primet 合资成立的绍兴普莱美特，已经实现了 6 款隔膜阀的客户验证并量产。
四川九天真空（非上市）	拥有以真空阀、薄膜规、真空部件、真空系统集成为主的四大核心业务，自主研发真空系列产品数千余种，产品广泛应用于科研院所、半导体、电子通讯、新材料、新能源、人工beplay下载软件、生物医疗等行业。
中科艾尔（北京）科技有限公司（非上市）	主要产品为半导体级气路关键部件。超高纯减压阀、阀门、EP 管和接头等系列产品打破了国际垄断。产品满足半导体行业一致性标准，并于2021 年成为中芯国际的气路零配件（国产）合格供应商。
北京安卓泰克科技有限公司（非上市）	主要产品为氢能及半导体，石油化工及电力行业、航空航天、科院院所及高校使用的高品质流体控制阀门等设备。
无锡凯必特斯半导体科技有限公司（非上市）	提供半导体真空阀门及加热零部件产品。经过多年研发，已成功攻破半导体真空阀、加热零部件等多款半导体核心零部件的设计、生产、材料、算法等相关难题。