中國粉體網(wǎng)訊 近日，據(jù)《日經(jīng)新聞》報道，全球第三大陶瓷衛(wèi)浴產(chǎn)品制造商——日本TOTO通過利用其在陶瓷材料領域的專業(yè)知識，已經(jīng)在半導體制造所需的“靜電卡盤”（ESC）市場取得了成功。
結(jié)構(gòu)部件的組裝工序（TOTO精細陶瓷中津工廠）
根據(jù)TOTO公布的2024財年前三季（2024年4月-12月）財報顯示，前三季TOTO的包括半導體業(yè)務在內(nèi)的“新領域”業(yè)務營收達到了344億日元（約合2.25億美元或16.36億元人民幣），同比增長31.8%，營業(yè)利潤達142億日元（約合0.93億美元或6.75億元人民幣），同比暴漲84.4%。
TOTO的“新領域”業(yè)務主要包括：陶瓷業(yè)務和環(huán)境建材業(yè)務。陶瓷業(yè)務主要是指以陶瓷組件為基礎，如陶瓷半導體、光通訊設備等。而環(huán)境建材業(yè)務主要是生產(chǎn)一些陶板、鏡片等。其中，以靜電卡盤為代表的與半導體相關的陶瓷業(yè)務近年來成為了“新領域”業(yè)務的主要營收及利潤貢獻來源。
TOTO預計，其半導體業(yè)務今年的營業(yè)利潤將超過1億美元。
靜電吸盤：半導體制造中的核心競爭力
靜電卡盤是利用靜電吸附原理夾持固定被吸附物的夾具，其通常包含一個或多個導電電極，在外部高壓電場的作用下，內(nèi)部會形成電介質(zhì)電場，在被夾持物體的表面與電介質(zhì)電場相對應的表面聚集極性相反的極化電荷，從而實現(xiàn)對晶片的吸附。其適用于真空及等離子體環(huán)境，能夠使吸附物保持較好的平坦度，可以抑制吸附物在工藝中的變形，還能夠調(diào)節(jié)吸附物的溫度。
從靜電卡盤襯底材料來看，主流使用陶瓷材料，通常靜電卡盤表面材料分為氧化鋁陶瓷與氮化鋁陶瓷兩種，其中氧化鋁陶瓷由于其工藝較為簡單，因此在目前的靜電卡盤市場中應用最為廣泛。但隨著半導體工藝對靜電卡盤散熱性能的要求不斷提高，導熱性能更好的氮化鋁陶瓷優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。相較于主流的氧化鋁陶瓷，氮化鋁陶瓷擁有更好的導熱性能、熱膨脹系數(shù)、機械性能、絕緣性，因此更適合作為半導體工藝的靜電卡盤材料。
現(xiàn)代半導體制造流程中包含晶圓的光刻、清洗、氧化、刻蝕、薄膜沉積等眾多的環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)中又涉及到多種工序，這其中離子摻雜、離子注入、物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）等工序均需要保證晶圓的平穩(wěn)固定并確保最低程度的污染，因此大都需要靜電卡盤來進行固定。受益于晶圓廠的大規(guī)模投建，半導體設備銷售量不斷攀升，靜電卡盤作為半導體的核心設備之一，也在快速增長。
從馬桶巨頭跨界半導體，TOTO底氣在哪？
TOTO作為以馬桶和衛(wèi)浴設備著稱的企業(yè)，真正的優(yōu)勢在于其深厚的陶瓷材料專業(yè)知識。根據(jù)日經(jīng)的最新報道，TOTO在半導體領域的關系可以追溯到1980年代，當時該公司就開始為半導體產(chǎn)業(yè)開發(fā)高性能的精密陶瓷。
在技術(shù)方面，TOTO運用長年制造衛(wèi)生陶瓷所需的成型與燒成技術(shù)，可以制造出抗裂的均質(zhì)材料，采用高純度陶瓷材料制備，具有優(yōu)異的耐熱性、耐腐蝕性和絕緣性能。這種材料不僅能夠承受等離子體刻蝕機2000℃的高溫和化學腐蝕，還能保持納米級的平整度。此外，TOTO的靜電吸盤平整度誤差控制在1微米以內(nèi)，相當于頭發(fā)絲的1/80，這使得其產(chǎn)品在半導體制造中具有顯著的競爭力。
靜電卡盤，來源：TOTO
目前，TOTO正強化半導體制造設備用核心部件的新興陶瓷業(yè)務。2020年，該公司斥資118億日圓（約7200萬美元）在日本大分興建陶瓷生產(chǎn)設施。在2020年4月到2024年4月期間，該公司的陶瓷生產(chǎn)員工增加了約20%。根據(jù)TOTO總裁Noriaki Kiyota去年10月電話會議的說法，正在考慮新工廠的計劃。
作為繼日本和海外住宅設備業(yè)務后的“第三支柱”，陶瓷業(yè)務的主力產(chǎn)品為靜電卡盤，其在2023年度的銷售額中占比約七成；氣溶膠沉積部件占三成，結(jié)構(gòu)部件約占一成。
在2024財年，TOTO預計其與半導體相關的陶瓷部門的營業(yè)利潤將達到200億日元（約1.3億美元），營業(yè)利潤率接近40%，遠高于公司整體7%營業(yè)利潤的預期。TOTO目標是在2026財年該部門的營業(yè)利潤達到250億日元，并擴大產(chǎn)品組合以幫助穩(wěn)定該業(yè)務。
來源：日經(jīng)新聞、TOTO官網(wǎng)、Creative官網(wǎng)、日經(jīng)亞洲、technews
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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