半導体産業は、「技術の 1 世代、プロセスの 1 世代、装置の 1 世代」という業界法則に従っています。部品の性能、品質、精度は装置の信頼性と安定性を直接決定し、ひいては半導体製造の技術レベルに影響を与えます。
一般的に、機器コンポーネントへの支出は機器価値の 50% ～ 80% を占め、主要コンポーネントが非常に高いシェアを占めます。エッチング装置を例にとると、主要部品10種類が装置部品費総額の約85％を占めています。コア要素技術が半導体装置産業の存続と発展の基盤であることは明らかです。
さまざまな材料で作られた部品の中でも、精密セラミックスは半導体業界で最も代表的な精密部品であり、前工程と後工程の両方で重要な役割を果たしています。{0}{1}
フロントエンド装置では、精密セラミックスは主にエッチング、薄膜堆積、イオン注入、リソグラフィ、酸化拡散、その他のプロセス装置に使用されます。-精密セラミック部品は、半導体製造においてウェハの最も近くに配置される部品の一種です。半導体装置で使用される精密セラミック部品のほとんどはプロセスチャンバー内に配置されており、その一部はウエハと直接接触します。
たとえば、高度なリソグラフィー装置では、高いプロセス精度を達成するために、優れた機能複合特性、構造安定性、熱安定性、寸法精度を備えたセラミックコンポーネントが広く使用されています。これらには、E チャック、真空チャック、ブロック、磁性鋼フレーム水冷プレート、反射板、ガイド レールなどが含まれます。このような主要コンポーネントは通常、精密セラミック材料で作られています。
エッチング装置では、セラミック材料は一般に、良好な物理的および化学的耐食性と高い動作温度を提供します。そのため、ビューポート、ガス分配プレート、ノズル、絶縁リング、カバープレート、フォーカスリング、静電チャックなどに広く使用されています。
バックエンド プロセスでは、ウェーハの薄化、ダイシング、ボンディングなどのステップで精密セラミックが広く使用されています。{0}関連する専門家によると、精密セラミックスは半導体装置のコストの10％から16％を占めています。
要約すると、精密セラミックスは、半導体産業の重要な上流材料として、半導体部門の発展にとって非常に重要です。
AI 技術革命の世界的な波により、半導体業界は前例のないアップグレードと拡大を経験しています。需要の伝達により、半導体装置とその中核部品の需要は増加し続けています。中でも、精密セラミック部品はこのマクロトレンドから大きな恩恵を受け、全体的に「着実な成長」軌道を示します。
強調すべき点は次のとおりです。
AI コンピューティング能力の軍拡競争は、そのまま高度な半導体製造能力の極限の追求につながります。大規模なモデルのトレーニングと実行には、大量の高性能 AI チップが必要です。これにより、高度なロジック プロセス（例: 2nm、3nm）や高度なパッケージング テクノロジー（例: CoWoS、HBM）で巨額の設備投資が大幅に増加します。-生産能力を高め、プロセス レベルを向上させるために、ウェーハ製造工場はリソグラフィ、エッチング、薄膜堆積ツールなどのより高度なコア機器を購入する必要があります。-
精密セラミックスは機器の信頼性と安定性を決定する重要な部品であるため、より高度な半導体装置では、より厳格な純度、精度、信頼性など、精密セラミック部品のより高い性能が求められます。
したがって、AI の波の中で、精密セラミックの需要は着実に増加し、特にハイエンドの精密セラミック部品は供給不足になるでしょう。{0}
AI は世界的な技術競争の頂点であり、半導体装置とそのコアコンポーネントは戦略的な制御リソースとなっています。ハイエンドの精密セラミックスは、リソグラフィー、エッチング、蒸着ツールなどの主要機器の中核コンポーネントとして、中国の AI コンピューティング電力インフラストラクチャが自律性と制御を実現できるかどうかを直接決定します。外部供給が途絶えた場合、その影響は一部の機器に限定されず、AI 時代の国家全体の開発プロセスに影響を与えるでしょう。-したがって、代替は決して「コストの最適化」の問題ではなく、AI技術の「開発主権」を確保するために不可欠です。
現在の現実は、ハイエンド半導体装置用の精密セラミックスの分野では、ローカライズ率が依然として低いということです。{0}静電チャックやセラミックヒーターなどの主要カテゴリーは輸入に大きく依存しており、産業チェーンのセキュリティにとって大きなボトルネックになっています。サプライ チェーンの自律性をサポートするマクロ政策、AI 市場の急速な拡大、サプライ チェーンを最適化するために国産部品を積極的に輸入する下流の国内機器メーカーの戦略的推進により、半導体装置のハイエンド精密セラミックの輸入代替の緊急性と機会が明確に定義されています。{3}}