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1、真空閥：真空系統(tǒng)核心零部件，瑞士 VAT 主導(dǎo)市場

1.1、真空閥：真空系統(tǒng)核心零部件，主要起隔離/控制/傳輸作用

真空的通俗定義指的是空間中的壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力時(shí)的狀態(tài)。 真空閥指的是用在真空系統(tǒng)中的閥門，其作用通常為隔離真空區(qū)域（如工藝腔室） 或控制氣體進(jìn)出量。由于真空環(huán)境基本貫穿半導(dǎo)體制造過程始終，因此真空閥在 半導(dǎo)體設(shè)備中也有著普遍而廣泛的應(yīng)用。 真空閥和普通閥門在類型上沒有本質(zhì)區(qū)別，按作用劃分主要有隔離閥、控制閥 （調(diào)節(jié)閥）、傳輸閥、泄壓閥/排氣閥、氣體計(jì)量閥、止回閥等，在半導(dǎo)體設(shè)備的 真空系統(tǒng)中尤其是隔離閥、控制閥、傳輸閥應(yīng)用較多；其中，隔離閥和控制閥根 據(jù)工作方式又包括閘閥、角閥、蝶閥、球閥、擺閥等。

具體來看，隔離閥起隔絕/接通作用，如可用于連接真空泵，在其運(yùn)作與否時(shí)起 到禁止/允許氣體進(jìn)入真空泵系統(tǒng)的作用；控制閥主要起到控制氣體流量和壓力 的作用；傳輸閥則可用于晶圓在腔體之間或腔體和 Load Lock 之間的傳輸。

從實(shí)際應(yīng)用來看，隔離閥采用多的主要為角閥和閘閥。 閘閥的啟閉件為閘板，閘板運(yùn)動(dòng)方向與介質(zhì)流動(dòng)方向垂直，通過閘板的升降可以 起到隔絕/接通作用，通常只作全開/全閉狀態(tài)，是隔離閥的理想選擇，而較少用 作控制作用。閘閥可用于腔體和真空泵之間。

角閥的氣體通路通常呈直角，主要可用于真空系統(tǒng)中的排氣管路和抽氣系統(tǒng)等的 連接，如用于主泵（通常為分子泵）和前級(jí)泵（通常為干泵）之間（即前級(jí)管路） 或腔體和前級(jí)泵之間（即粗抽或預(yù)真空管路）。角閥常作為隔離閥，尤其適用于 嚴(yán)苛的環(huán)境下，并具有出色的可靠性，也可具備控制作用。

控制閥用在真空腔體和分子泵之間，起到調(diào)節(jié)流量和壓力的作用?？刂崎y采用 多的主要為擺閥（鐘擺閥），而蝶閥等也可以起到控制作用。 擺閥的啟閉件通過如鐘擺般的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)隔離和控制作用，具有設(shè)計(jì)緊湊、 振動(dòng)小、啟閉平穩(wěn)、能有效避免產(chǎn)生顆粒的特點(diǎn)，被廣泛用作控制閥。

蝶閥的閥瓣呈圓盤形，圍繞其中軸旋轉(zhuǎn)，旋角大小便是閥門的開閉度，既可作為 隔離閥，提供與閘閥同樣可靠的真空隔離的同時(shí)對占用空間要求較低，適用于緊 湊空間的隔離；又可作為控制閥，實(shí)現(xiàn)快速的調(diào)節(jié)。

此外，球閥的啟閉件是帶有圓形通道的球體，繞垂直于通道的軸線旋轉(zhuǎn)，球體隨 閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)從而達(dá)到啟閉通道的目的。球閥適用的壓力范圍廣，從高真空到低真空 等均可使用，同時(shí)在帶有腐蝕性介質(zhì)的或者高溫的系統(tǒng)中也均可適用。

傳輸閥是用于連接真空腔室的長方形截面的閥門，可將物體（如晶圓）從一個(gè)腔 室傳送到另一個(gè)腔室，尤其是在傳輸腔和工藝腔之間需要用到，因此傳輸閥是多 腔室系統(tǒng)的理想選擇。

1.2、真空閥要求嚴(yán)苛，瑞士 VAT 主導(dǎo)市場

真空系統(tǒng)包括各種不同的零部件，如腔體、泵、閥等等，基本都有著嚴(yán)苛的參數(shù) 指標(biāo)要求和較高的研發(fā)生產(chǎn)難度，僅在材料選擇上便需要結(jié)合應(yīng)用、環(huán)境條件及 要實(shí)現(xiàn)的真空度而考慮諸多因素。且還需要進(jìn)行復(fù)雜而精密的焊接、表面處理、 清潔等工藝，都需要行業(yè)中較長時(shí)間的積累。

而具體到真空閥產(chǎn)品來看，優(yōu)異的密封性、流量控制、小的顆粒產(chǎn)生、 小的振動(dòng)和沖擊、穩(wěn)定性和可重復(fù)性等也都是至關(guān)重要的特性，尤其是在半導(dǎo) 體制造這種對于工藝環(huán)境的純度、化學(xué)和物理穩(wěn)定性有極高要求的領(lǐng)域，其要求 會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)真空閥更高。

據(jù)瑞士 VAT 公司整理，2021 年 VAT 公司占全球半導(dǎo)體真空閥的份額約 75%，假 設(shè) 2022 年其市占率保持穩(wěn)定，結(jié)合公司 2022 年半導(dǎo)體真空閥 7.165 億瑞士法郎 （按 1.05 匯率假設(shè)約為 7.5 億美元），則全球半導(dǎo)體真空閥市場規(guī)模約 10 億美元； 類似地，可測算出全球泛半導(dǎo)體真空閥市場規(guī)模約 12.7 億美元。 真空閥市場格局集中，除了瑞士 VAT 占據(jù)主導(dǎo)地位以外，MKS 公司（美國）、VTEX（日本）、CKD（日本）、SMC（日本）、Ulvac（日本）等廠商也都占據(jù)一定 的市場份額。