行业2026年10月14日

半导体行业的机械加工：有哪些加工、从大件到小件、日本大型企业、机床与刀具、新技术、进入方法

尺寸合格之后，还要过“脏污、气体、泄漏”这一关。能把切削前后的工序也一起承担，就很有竞争力哦

半导体行业的机械加工：有哪些加工、从大件到小件、日本大型企业、机床与刀具、新技术、进入方法

半导体制造设备的投资持续创历史新高，日本设备厂商的销售额预计在 2026 年度超过 6.5 万亿日元。这些设备的内部，是铝制真空腔体、经电解抛光的不锈钢气体零件、陶瓷和石英的精密零件等，可以说是机械加工零件的集合体。本文根据制造商资料、SEMI 标准、专利、J-STAGE 等论文、行业团体和各公司的公开资料，整理了有哪些加工、从大件到小件的零件及所需精度、各种材料的加工要点、尺寸以外所要求的清洁度与泄漏、所用的机床与刀具、日本国内的大型企业、论文中的新技术，以及进入的入口、顺序与门槛（截至 2026 年 10 月）。

等离子体刻蚀设备腔体的剖面（示意图）。晶圆周围由切削加工的铝、电解抛光的不锈钢、陶瓷，以及石英、硅、SiC 的零件构成。喷淋头的孔数与孔径依据专利^[34]，上部电极与聚焦环依据专利^[35]，气体零件的表面粗糙度依据制造商规格^[25] 。

为什么现在要关注半导体

根据 SEMI 的统计，2025 年全球半导体制造设备销售额达到 1,351 亿美元（同比增长 15%），创历史新高。2026 年预计为 1,659 亿美元（增长 23.2%），2028 年有望增长到 2,295 亿美元^[1][2]。2026 年 4～6 月季度的销售额也达到 405 亿美元，连续 2 个季度刷新历史纪录^[3]。拉动增长的是面向 AI 服务器的先进逻辑芯片，以及以 HBM 为中心的存储器投资^[4]。

日本设备厂商的销售额（日资企业在日本国内外的销售额），根据日本半导体制造装置协会（SEAJ）2026 年 7 月的预测，将从 2025 年度的实际值 5.1986 万亿日元增长到 2026 年度的 6.5502 万亿日元（增长 26%），2027 年度 7.4017 万亿日元，2028 年度 7.7718 万亿日元。面向日本国内工厂的需求（日本市场）预计也将在 2028 年度首次超过 2 万亿日元^[4]。

日本制半导体制造设备的销售额（日资企业在日本国内及海外的销售），以及面向日本国内工厂的销售额（日本市场。含外资设备，因此不是日本制部分的内含数）。依据 SEAJ 需求预测（2026 年 7 月）的表格^[4]。

在日本国内，政府决定对熊本的台积电工厂（JASM）第 1 工厂最多补助 4,760 亿日元、第 2 工厂最多补助 7,320 亿日元^[7]；北海道千岁市的 Rapidus 计划于 2027 年度下半年量产 2nm 逻辑芯片^[8][9]。政府提出的框架是：到 2030 年度，以 10 万亿日元以上的公共支援，带动官民合计超过 50 万亿日元的投资^[6]。截至 2024 年 9 月，熊本已有 68 家企业宣布进驻或扩建^[7]；截至 2026 年 6 月，千岁及其周边已有 62 家企业确定设点^[9]。

2025 年设备的交付地区	销售额	同比
中国	493 亿美元	−0.5%
台湾	315 亿美元	+90%
韩国	258 亿美元	+26%
北美	109 亿美元	−20%
日本	95 亿美元	+22%
欧洲	29 亿美元	−41%

SEMI 的分地区数据（设备交付的地区）^[1]。中国、台湾、韩国合计占全体的 79%。面向日本国内工厂的需求（2025 年度 1.4395 万亿日元）规模不到日本制设备销售额的三成^[4]，因此日本国内的零件加工业务也受亚洲工厂投资的左右。

不过波动很大雷曼危机后的 2009 年，全球设备销售额比上一年几乎减半（约减少 46%，1～3 月季度同比减少 71%），面向日本的销售约减少 68%^[5]。面向日本国内工厂的需求在 2019 年度减少了 29.5%^[4]。预测本身也会变动，SEAJ 对 2026 年度的预测在 1 月到 7 月的半年间上调了 1 万亿日元以上^[4]。越是在景气好的现在增加设备的企业，越需要提前考虑下滑年份的资金周转。

半导体的机械加工分为 3 个领域

一说到“半导体加工”，人们往往会想到晶圆上的微细加工（曝光、刻蚀），但那是在设备内部由化学和光完成的工作。车床、加工中心、磨床的用武之地，大致分为以下 3 类。

领域	加工什么	主要材料	业务特点
① 设备零件	真空腔体、机架与框架、工作台、闸阀、气体块与接头、搬运机器人的零件	铝（A5052、A6061）、不锈钢（SUS316L）、钢焊接结构	按设备厂商的图纸制造。易受景气波动影响，但量大
② 工艺零件（耗材）	喷淋头（电极板）、聚焦环、静电卡盘、石英管与晶舟	硅、SiC、石英，以及氧化铝、AlN 等陶瓷	会被等离子体或热侵蚀，需要定期更换。只要工厂在运转，每月都有订单。也有再生（重新制作）的业务^[35]
③ 晶圆与芯片本身	晶锭切片，磨削、研磨（lapping）、抛光，背面减薄，划片	硅、SiC、GaN、玻璃	专用设备与刀具的世界。加工企业多是从设备、刀具、夹具的一侧参与

车削、加工中心企业最容易进入的是 ①；擅长磨削或硬脆材料加工的企业是 ②；③ 则以设备、刀具、砂轮厂商和研究机构为主。本文以 ① 和 ② 为主，③ 则介绍“正在发生什么”以及新技术。

从大件到小件：各零件的尺寸与要求

半导体制造设备零件一览（示意图）。大件需要龙门五面加工机和大型表面处理槽，精密零件多为陶瓷、石英等硬而易碎的材料。

零件	材料	尺寸示例	要求（示例）	主要机床
机架、框架	钢焊接结构	数 m	抑制焊接变形，一次加工出安装面。从焊接制作→机械加工→涂装→组装一条龙^[41]	五面加工机（X 行程 6,700 mm 级的例子）、卧式镗床
真空腔体	A5052、A6061、SUS316L	从 φ500～600 mm 的内部零件，到长 2.7 m 级^[42][40]	几何公差 0.01 mm 以下、Ra 0.2～0.4 µm 的例子^[42]。密封面的划伤、磕碰是真空泄漏的根源	五轴、龙门加工中心，大型阳极氧化槽
闸阀	不锈钢、铝	口径 250 mm 级，每台 50 kg^[31]	本体泄漏率低于 5×10^-10 mbar·L/s 等规格^[31]	加工中心、焊接、泄漏检测
气体块、接头	SUS316L（双重熔炼材）	数 mm～一百几十 mm	接气面以电解抛光达到 Ra 0.13 µm，并通过分析确认表面 Cr/Fe 比 2.0 以上等^[25]	CNC 自动车床、车铣复合机，电解抛光，TIG 焊
喷淋头（电极板）	铝、硅、SiC	超过 φ300 mm 的板材。也有数万个 φ0.1～0.6 mm 孔的设计^[34]	孔径与孔位一致，孔内无毛刺、无污物	高速加工中心的小径钻头、细孔电火花、激光
聚焦环	Si、CVD-SiC、石英	外径 φ360～380 mm 的例子^[35]	被侵蚀后更换。SiC 也有重新堆积再制的方法^[35]	平面、外圆磨削，金刚石刀具
静电卡盘、工作台	氧化铝、AlN	φ300〜500 mm	氧化铝 φ500 mm 加工到平面度 1 µm 的例子^[37]	平面磨削、研磨，超声加工
石英管、晶舟	石英玻璃	也有长约 1 m 的	孔的最小直径 φ0.3 mm（加工中心、激光），一直做到焊接、退火^[36]	加工中心、激光、火焰加工
销、螺钉、小件	陶瓷、树脂、SUS	数 mm～	数量多，但清洁度要求与大件相同	自动车床、磨削

数值取自制造商资料、专利和加工实例，因设备和客户而异。

大件的制约不在“机床”，而在“槽”和“房间”大型腔体即使能加工，如果放不进阳极氧化或热喷涂的处理槽、清洗机、洁净室、氦检漏室，也无法交货。有的企业可处理长 2.7 m、400 kg 的工件，这可以作为一个参考标准^[40]。自己没有的工序，就与处理企业打包一起提案。

按材料划分的加工要点

铝（A5052、A6061）：为真空打造“表面”

腔体和板件大多是铝的整体切削件。在半导体搬运设备用的铝件上，通过改进车刀、切削油和工序，把表面从 Ra 56 nm 改善到 23 nm 后，原本深约 100 nm 的加工变质层就看不到了^[43]。A5052 的放气率，从普通精加工的 8.4×10^-12 ，到表面加工得更细后的 3.9×10^-12，再到化学抛光后的 2.8×10^-12 Pa·m³/(s·m²)，逐步下降^[44]。表面加工得更细，就意味着真空抽得更快、气体更不易释放，因此表面粗糙度不是外观，而是性能指标。

材料方面，已有面向半导体、液晶设备、收紧了平面度和板厚公差的 5052 系厚板^[39]。选用变形小的材料，可以减少薄壁件的翘曲。
主轴 20,000 min^-1 级的高速机床，配合 DLC 涂层硬质合金立铣刀（不易粘铝）或 PCD 铣刀，是标准配置^{[48][57][58][59]}。
需要不产生划伤、磕碰的装夹（树脂垫、夹具面），以及不留毛刺的刀具路径。

不锈钢（SUS316L）：电解抛光和焊接也是工作的一部分

气体流经的零件，是切削减少了非金属夹杂物的 316L 双重熔炼材（VAR、VIM-VAR），再进行电解抛光和钝化。某制造商超高纯度规格的一个例子是：接气面 Ra 0.13 µm、表面 Cr/Fe 比 2.0 以上、氧化膜 15 Å 以上、清洗水电阻率 17.5 MΩ·cm 以上，组装在洁净室（ISO 5 级）中进行^[25]。材料、表面、粗糙度的测量方法、泄漏、焊接，都以 SEMI 标准（F20、F19、F1、F78 等）为共同语言^{[28][27][29][30]}。

陶瓷、石英、硅、SiC：切削而不崩裂

硬而易碎的材料，减小切深后，可以不崩裂地在“延性域”切削。其分界（临界切深）据说约为 0.1 µm^[70]；按理论公式，它与断裂韧性的 2 次方成正比、与硬度的 3 次方成反比（BK7 玻璃约 60 nm，硬质合金约 160 nm。但可能与实测值有较大偏差）^[71]。即使看起来是镜面，表层也可能残留缺陷^[70]；根据则武的测量，SiC 晶圆的磨削损伤层在粗磨时约 2.6 µm，精磨时为 0.6～1.2 µm^[65]。

刀具：电镀金刚石专用刀具（钻头、切槽、丝锥 M3～M12），金刚石涂层、PCD 立铣刀和小径钻头^[53][54]。
时间：用 φ0.5 的金刚石涂层钻头在氧化铝上钻深 5 mm 的孔，有每孔约需 4 分钟的例子^[56]。考虑到喷淋头的孔数，报价取决于单个孔的加工时间。
课题：传统砂轮刀具磨损大、形状精度不稳定，这已成为国家研发项目的课题^[72]。
石英：按切断→加工中心、激光磨削→抛光→开槽→火焰加工（焊接、退火）→清洗的顺序，最小孔径 φ0.3 mm^[36]。

硬脆材料零件是日本零件厂商的强项，京瓷表示其在设备用陶瓷零件上拥有 40～50% 的份额^[38]。

不是“削完就结束”：清洁度、表面、泄漏、变更管理

半导体零件最让人困惑的是，即使尺寸合格，也会因污染、颗粒、气体、泄漏而被判为不合格。在工厂里，一个异物或微量金属就会导致晶圆不良，因此对零件也要求同样的思路。

项目	内容	加工企业要做的事
精密清洗	超声清洗和多级纯水漂洗。纯水电阻率 17.5 MΩ·cm 以上等的管理^[25]	选择切削油（不易残留的油）。自己洗不了就与清洗企业合作
洁净包装	清洗后在洁净室里逐个装入密封袋，并标示“使用前不要开封”。不挥发残留物 66 mg/m² 以下的例子^[26]	双层袋、护帽保护，不开袋即可读取的标识
表面状态	接气面的粗糙度、Cr/Fe 比、缺陷数（SEMI F19）^[27]	确定电解抛光的外包商，并附上测量数据
泄漏	闸阀本体低于 5×10^-10 mbar·L/s^[31]，管路单元全数检测 1×10^-10 Pa·m³/s 以下^[32]	氦检漏仪（最小可检漏率 5×10^-13 Pa·m³/s 的例子^[69]）。数值要注明是真空法还是吸枪法
表面处理	阳极氧化、热喷涂（氧化钇等）、镀镍。由于会被等离子体侵蚀并产生颗粒，材料的选择正在研究中^[45]	确认处理企业的槽尺寸，以及前后的清洗
变更管理	变更工序、材料、外包商时，要事先通知客户（电子元器件行业的标准 J-STD-046A 等）^[33]	不擅自变更机床、刀具、油、外包商。要变更就先申请

“改成切得更快”也属于变更半导体工厂非常重视按既定条件持续生产同样的产品。换了切削油，残留物的种类就会变；换了外包的电镀企业，膜层就会变。改进的原则是先申请再实施。这与飞机零件的首件检验是同样的思路（如何进入飞机零件加工领域）。

半导体零件加工所用的机床与刀具

用途	机床	示例（制造商的公开资料）
大型铝件、机架	龙门五面加工机、卧式镗床	门宽 2,650/3,150 mm，20,000 min^-1 的高速主轴头示例（大隈 MCR-S）^[47]
腔体内部零件	五轴立式加工中心	φ500～600 mm 零件以 5 面一次装夹完成粗加工到精加工；原先分工序需约 8 小时的加工，交付周期缩短约 50%（大隈的用户案例）^[42]
铝的中小件	高速立式加工中心	主轴 20,000 min^-1 为标准，也可选配 30,000 min^-1 （牧野 V56i）^[48]
陶瓷、玻璃	超声辅助加工机	在旋转刀具上叠加超声振动，使加工力最多降低约 50%（DMG森精机 ULTRASONIC）^[49]
细孔	细孔电火花加工机	电极 φ0.08 mm（选配 φ0.05）（沙迪克 K1BL）^[51]，最小 φ0.038 mm（三菱电机 VH10）^[52]。加工出的孔比电极大 0.1～0.3 mm^[50]
晶圆磨削	晶圆磨床	8 英寸、双轴全自动机（迪思科 DFG8640）^[60]，从磨削到抛光、贴膜一体完成（东京精密 PG3000RMⅡ）^[61]
晶圆切割	划片机、多线切割机	60,000 rpm 的对置双轴（东京精密 AD3000T-PLUS）^[62]，面向 SiC 晶锭，最大 14 英寸（Takatori）^[63]
测量	三坐标测量机、检漏仪	长度测量误差 (0.23+0.7L/1000) µm（三丰 LEGEX 匠）^[68]，最小可检漏率低于 5×10^-13 Pa·m³/s（爱发科 HELIOT 900）^[69]

被切削材料	刀具	示例（制造商的公开资料）
铝	DLC 涂层硬质合金立铣刀、PCD 铣刀	三菱综合材料 ALIMASTER 的 DLC 涂层品^[57]，OSG AE-VTS-N^[58]，住友电工硬质合金 ALNEX^[59]
陶瓷、石英	电镀金刚石刀具，金刚石涂层及 PCD 立铣刀	旭金刚石工业 CERAMATE^[53]。日进工具的金刚石涂层球头立铣刀 R0.3 加工硬质合金，转速 30,000 min^-1、切深 2 µm，精加工至 Ra 0.05～0.15 µm 的实例^[55]
小径孔（硬脆材料）	金刚石涂层钻头	佑能工具 UDCMX φ0.5 在氧化铝上钻深 5 mm 的孔 100 个，第 100 个孔的孔口仍无崩边^[56]
SiC 晶圆	磨削砂轮	则武的新结合剂使粗磨的砂轮磨损降至以往的约 1/4^[65]。精磨后达到 1 nm 级^[64]
晶圆、封装	划片刀	厚 0.015～0.3 mm 的电铸刀片（迪思科 NBC-Z）^[66]。超声划片使 SiC 的崩边减少约一半^[67]

以上条件均为各公司在其试验条件下的一例。请勿将针对其他工件材料的条件（例如加工硬质合金的条件）直接用于陶瓷。

切削条件的计算见计算器，五轴加工的基础见五轴加工，刀具如何磨损见刀具寿命一文中。

日本国内的大型企业：订单来源与零件大型企业

加工订单有的直接来自设备厂商，有的经由设备厂商的协作企业或零部件厂商流转而来。考虑营销对象时，要抓住“由谁发图纸”和“那家工厂在哪里”这两点。销售额为根据各公司财报的最新全年数据。

制造设备厂商（零部件的发包方）

公司	主要设备	主要生产基地	销售额（最新财年）
东京电子	成膜、涂胶显影、刻蚀、清洗	山梨（韮崎）、岩手（奥州）、宫城（大和町）、熊本（合志）	2万4,435亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[92]
迪恩士（SCREEN Holdings）	晶圆清洗、涂胶显影、热处理	滋贺（彦根、野洲）	6,057亿日元，其中半导体制造设备 4,860亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[93]
爱德万测试	半导体测试设备（测试机）、分选机	群马、埼玉	1万1,286亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[94]
迪思科	划片机、减薄机、抛光机，以及刀片、砂轮	广岛（吴）、长野（茅野）	4,369亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[95]
KOKUSAI ELECTRIC	批量式（立式炉）及单片式成膜	富山（砺波、富山）	2,351亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[96]
荏原制作所	CMP 设备、干式真空泵	熊本（南关町）、神奈川（藤泽）	精密、电子业务 3,423亿日元（截至 2025 年 12 月的财年）^[97]
日立高新	刻蚀设备、测长 SEM（CD-SEM）、检测设备	山口（下松）、茨城（常陆那珂）	—^[98]
佳能	i 线、KrF 光刻机，纳米压印	栃木（宇都宫）、茨城（阿见）	—^[99]
尼康	ArF 浸没式等光刻机	埼玉（熊谷）	—^[100]
东京精密	探针台、划片机、减薄机、CMP，三坐标测量机	东京（八王子）、茨城（土浦）	1,668亿日元，其中半导体制造设备 1,279亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[101]
爱发科	溅射等真空成膜设备，真空零部件	神奈川（茅崎）等	2,691亿日元，其中半导体、电子元件制造设备 883亿日元（截至 2026 年 6 月的财年）^[102]
大福	洁净室内的搬运与存储	滋贺（日野）	—^[103]
乐华（RORZE）	晶圆搬运机器人、EFEM（铝零件在海外自有工厂内制）	广岛（福山）、越南	—^[104]

销售额为财报（决算短信）的全年数据（亿日元以下四舍五入）。生产基地依据各公司公开资料和媒体报道整理，并非全部。

工艺零部件、陶瓷、石英的大型企业

静电卡盘和陶瓷零部件，是卫生陶瓷、弹簧、水泥、耐火材料等企业凭借本业技术发展壮大的领域。例如 TOTO 的陶瓷业务销售额为 674亿日元，不到全公司的一成，但营业利润达 289亿日元，超过全公司（537亿日元）的一半（截至 2026 年 3 月的财年）^[111]。

公司	面向半导体生产的产品	主要基地	规模参考
磁控（Ferrotec Holdings）	石英、硅、陶瓷、CVD-SiC 零部件，金属零件代工，零部件清洗	石川、熊本、山形、冈山等，以及中国	半导体等设备相关业务 1,851亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[105]
京瓷	静电卡盘、陶瓷加热器、光刻机用陶瓷	滋贺（东近江）、鹿儿岛（川内）	半导体相关零部件 3,794亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[106]
日本特殊陶业（Niterra）	静电卡盘、真空吸盘、陶瓷加热器	宫城（仙台、富谷）	合并 7,312亿日元（半导体部分未披露，截至 2026 年 3 月的财年）^[107]
日本碍子（NGK）	AlN 基座（加热器）、静电卡盘	爱知（半田、小牧）、岐阜（多治见），石川（能美）新建工厂	半导体制造设备用产品 1,433亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[108]
新光电气	陶瓷静电卡盘	长野（中野）	—^[109]
住友大阪水泥	静电卡盘（纳米复合陶瓷）	千叶（市川、船桥）	新材料业务 181亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[110]
TOTO	静电卡盘等陶瓷产品	—	陶瓷业务 674亿日元，营业利润 289亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[111]
日本发条（NHK Spring）	成膜用加热器、冷却板、喷淋头	神奈川（伊势原）、长野（宫田）	产业设备等业务 1,245亿日元（含半导体零部件，截至 2026 年 3 月的财年）^[112]
东海碳素	SiC 聚焦环（主要在韩国生产）	熊本（石墨材料）	精细碳业务 561亿日元（截至 2025 年 12 月的财年）^[113]
三菱综合材料	硅电极板、硅环（细孔、深孔）	—	—^[114]
东曹石英	石英玻璃加工品	山形（山形、米泽）	非上市^[115]
MARUWA	石英舟、石英管，高纯度 SiC 部件	爱知	合并 745亿日元（半导体部分未披露，截至 2026 年 3 月的财年）^[116]
CoorsTek	SiC 炉用部件、硅部件、石英	山形（小国）、神奈川（秦野）等	非上市^[117]

委托加工与表面处理的大型企业

以设备零部件委托加工为主业的上市公司并不多。

公司	内容	规模参考
Marumae	设备真空零部件、高精度零部件的机械加工、焊接、表面处理一条龙生产（鹿儿岛县出水市）	精密零部件业务 91亿日元（截至 2026 年 8 月的财年）^[118]
TOCALO	承接腔体内部件等的热喷涂（兵库县神户市）	半导体、FPD 制造设备零部件热喷涂业务 248亿日元（截至 2026 年 3 月的财年）^[119]

从委托加工上市公司身上能看出什么鹿儿岛县出水市的 Marumae 以从机械加工、焊接（含电子束焊接）到表面处理的一条龙生产方式，制造半导体制造设备的真空零部件。该公司说明：截至 2025 年 8 月的财年，耗材在其半导体领域销售额中占 71.8%，耗材大多每半年至一年更换一次，即使设备投资停滞，需求也相对坚挺。但它也写道，在上一轮调整期，连耗材也积压了过多库存，导致销售一度大幅下滑^[122]。“能加工大件的设备”与“耗材的重复性订单”相结合，是考虑进入该行业的企业的目标之一，但耗材也并非与行业波动无关。

擅长半导体领域的机床、磨床厂商

晶圆的磨削和切割以迪思科和东京精密为主要厂商；磨床厂商冈本机床制作所的半导体相关设备约占其销售额的三成^[120]。捷太格特推出了可同时磨削 2 片 SiC 等硬脆材料晶圆的磨床^[121]。

从论文看新的加工技术

半导体加工正在功率半导体 SiC 和面向 AI 的先进封装两个领域发生重大变化。以下从日本的大学、研究机构和设备厂商的论文与技术报告中，挑选了与生产现场相关的内容。

SiC 晶圆：太硬，费时又费钱

据产综研（AIST）河田氏的解说，6 英寸晶圆每片的实际加工时间，SiC 为 40～54 分钟，Si 为 7～12 分钟，SiC 所需时间约为 5 倍。尤其是切割和 CMP（化学机械抛光）很慢，金刚石磨粒也会损耗，所以成本远不止 5 倍^[73]。于是出现了以下技术。

技术	新在哪里	数值
激光切片（KABRA）	用激光在晶锭内部形成分离层后剥离，不用线锯切削（迪思科）	6 英寸每片约 3.1 小时 → 10 分钟，材料损耗约 180 µm → 80 µm，可得片数约 1.4 倍^[75]。2017 年的论文中，损耗 260 µm → 120 µm，20 mm 晶锭可切片数 32 片 → 42 片^[74]
精密激光切片	查明了加工痕沿晶体偏角呈锯齿状形成的机理，并优化了条件（埼玉大学）	切缝损耗最大 36 µm^[76]
多线放电切片	不使用磨粒，逐根控制电极丝的放电，同时切割多片（三菱电机）	最多同时切 20 片，加工成本比线锯降低约 80%（该公司的说明）^[88]
超声辅助磨削	在工具上叠加超声振动，降低磨削力，更容易实现延性域磨削	磨削力最多降低 82.6%，亚表面裂纹深度降低 30.8%^[80]
等离子体辅助抛光（PAP）	用等离子体氧化表面使其变软，再用比 SiC 软的氧化铈磨粒去除，不使用抛光液（大阪大学）	等离子体处理后硬度降至约 1/8^[77]。GaN 上 Sq 0.28 → 0.08 nm^[78]
催化剂表面基准刻蚀（CARE）	只刻蚀催化剂基准板接触到的部位，从而复制基准板的形状，不用磨粒（大阪大学）	SiC、GaN 上获得近乎原子级的平坦表面^[79]
ELID 磨削	一边电解修整砂轮一边磨削（理化学研究所）	CVD-SiC 得到了无裂纹的表面，而烧结 SiC 即使切深 0.1 µm 仍残留损伤^[81]

对零部件加工企业有用的地方SiC 不仅用于晶圆，也用于聚焦环、晶舟等设备零部件。正如 ELID 的研究所示，即使同为 SiC，制法（CVD 还是烧结）不同，加工难易度也不同，因此不要只看图纸上的材料名称就报价，要确认制法。超声辅助和金刚石刀具的数值，其思路也可直接用于零部件的磨削。

切割与减薄：隐形切割与先划片后减薄

滨松光子的隐形切割是将激光聚焦在晶圆内部形成改质层，再扩张胶膜使其裂开。它是不用水、不产生切屑的完全干式加工，没有切割余量^[82]。根据迪思科的比较，SiC 划片如重视质量宜用超声划片，如重视生产效率宜用隐形切割（速度为超声划片的 5 倍以上）^[83]。薄芯片则采用先切槽、再磨削背面使其分离的 DBG（先划片后减薄）来减少破裂^[46]。

先进封装：nm 级平整度与玻璃上的孔

混合键合：将芯片之间连同 Cu 电极和绝缘膜一起直接贴合的技术，成败取决于 CMP。要求贴合面 RMS 0.5 nm 以下，Cu 电极的凸出量 1 nm 以下^[84]。某研究机构的三段 CMP 实现了 Cu 凹陷（碟形凹陷）小于 3 nm、粗糙度小于 0.3 nm^[85]。
玻璃芯基板的孔（TGV）：先用激光使玻璃改质，再用药液溶蚀开孔。药液不同，孔的锥角分别为 34°（HF）和 63°（KOH）^[86]。日本国内已开始提供 515×510 mm 大型玻璃芯基板的样品^[87]。

设备零部件也有新的制造方法

金属增材制造（3D 打印）：有增材制造设备厂商的案例显示，把原本用钎焊制作的冷却板改为带随形流道的一体件后，温度均匀性提高了 60%^[89]。切削工作随之转向成形后的精加工、密封面和螺纹。
向 8 英寸过渡：SiC 衬底到 8 英寸后容易因加工变质层而翘曲，已有专利提出去除变质层、将翘曲控制在 50 µm 以下^[91]。
下一代材料：也已有研究用大气压等离子体将氧化镓加工到原子级平整（Sa 0.057 nm）^[90]。

进入的入口：4 条路

半导体供应链与机械加工企业的 4 个入口（示意图）。入口的划分以支援机构的梳理^[11] 和各公司的采购方针^[14][15] 为依据。

入口	形式	适合的企业
A 设备厂商的协作企业（最常见）	从设备厂商或其一级、二级协作企业承接按来图加工的零部件和单元，从大型腔体、机架到小件都有	能做铝和不锈钢切削、焊接、装配的企业；拥有大件加工设备的企业
B 零部件厂商的外协	承接陶瓷、石英、阀门等零部件厂商的部分工序（钻孔、磨削、焊接）	擅长硬脆材料磨削、金刚石刀具使用和细孔加工的企业
C 耗材、清洗、再生	半导体工厂用过的设备零部件的精密清洗、喷砂、热喷涂、阳极氧化，以及蚀损零部件的再生^[24]	位于工厂附近的企业，拥有表面处理和清洗设备的企业
D 工厂设备、夹具、维护	伴随半导体工厂新建、扩建而来的设备零件、夹具、维护用零件^[11]	擅长短交期单件的本地企业

设备厂商都公开了采购方针。东京电子写明要“广开门户，提供公平交易的机会”；开始新的交易时，会通过自有的自我评估（STQA）确认质量、成本、信息安全、人权和环境等，质量方面进行现场审核。交易开始后，重要零部件的供应商及出现过质量问题的供应商每 3 年接受一次现场审核^[14]。SCREEN 明确表示会“积极考虑供应商的提案”^[15]。迪思科^[16]和 Rapidus^[17]也公开了方针，营销前读一读，就能知道审核时会被问到什么。

已进入企业的例子（不公开公司名称）静冈县的一家铆焊和机械加工企业，凭借为重工和机床企业加工大件的技术，一条龙承制半导体、FPD 设备用的大型真空腔体和机架，涵盖铆焊、机械加工、表面处理直至氦检漏^[23]。秋田县的一个零部件厂商集团，在不带入铜的生产线上，承接 CVD、刻蚀、溅射设备零部件的精密清洗和表面处理^[24]。两者的共同点是，不只做“切削”，还掌握其前后工序。

所需的体制：审核时会被检查的内容

项目	内容	准备
质量	从开发、设计阶段起把质量做进去，以及彻底的变更管理^[14]	ISO 9001 体系、工序表（QC 工程图）、检验报告、批次追溯
清洁度	清洗、包装、保管的流程。洁净室的洁净度用 ISO 14644-1 的等级表示（5 级为每 1 m³ 中 0.5 µm 以上的粒子不超过 3,520 个）^[21]	自有洁净棚，或与清洗公司合作
人权、劳工、环境	同意 RBA（责任商业联盟）行为准则第 8 版^[20][14]，ISO 14001 等环境管理体系^[14]	工时、安全、环境的记录
冲突矿产、化学物质	冲突矿产调查表（CMRT、EMRT），所含化学物质的信息及不使用保证书^[14][15]。化学物质信息传递正从 chemSHERPA 转向新平台（CMP）^[22]	确保能从供应商处拿到材料、电镀、油品的调查表
BCP、供应灵活性	BCP 评估，应对需求的骤增骤减，持续降低成本^[14]	替代机床和外协厂、库存的持有方式
信息安全、出口管制	面向供应商的信息安全标准，遵守进出口相关法规^[14]	规定图纸数据的存放位置和可查阅人员。即使是零部件，也可能被要求做该非判定（出口管制物项判定）

与飞机和医疗器械不同，半导体零部件加工没有“不取得就进不去”的行业认证。取而代之的是，各公司的审核和调查表成为入口。北海道的支援机构也是按照先介绍行业规则、再由协调员到现场指导、然后进入个别对接的顺序提供支持^[12]。

展会、商谈会与支援

SEMICON Japan 2026：2026 年 12 月 9～11 日，东京国际展览中心（Tokyo Big Sight）。第 50 届，免费入场（需事前登记）^[18]。设备、零部件、材料厂商齐聚一堂，可以一次看清哪家公司在做什么。
地区联盟：九州、东北、中国地区（日本）、中部、北海道、关东都有以人才培养和强化供应链为目的的联盟^[10]。九州的“挑战市场”（Challenge Market）是中小企业针对大企业技术需求提出方案的商洽会，2024 年度（东京电子九州）有 31 家企业参加，10 件持续商洽，2 件成交^[10]。
北海道：北海道中小企业综合支援中心（HSC）设立了半导体相关交易支援室，由 10 名半导体订单协调员（原大企业高管、技术人员等）撮合交易（2025 年 143 件）^[11]。2026 年 10 月 27 日将在札幌举办扩大订单商洽会^[13]。
设备投资补贴：原来的制造补助金已改为“新事业拓展、制造商业服务补助金”。新事业拓展类补助率为 1/2，上限按员工人数为 2,500万～7,000万日元（加薪特例最高 9,000万日元），下限 750万日元，第 1 次截止日期为 2026 年 10 月 30 日。如未达到加薪等目标，可能被要求返还^[19]。

征集时间和条件每年都会变化。申请前请在各机构的网站上确认。

进入的顺序（参考）

进入行业的大致步骤。所需时间因企业和客户而有很大差异，未找到公开的统计数据。

确定目标：做大件的腔体、机架，还是精密零件、耗材，还是清洗、再生？根据本公司的设备，以及附近设备、零部件厂商的工厂来决定。
了解行业规则：阅读采购方针、行为准则、绿色采购标准，并在展会和地方洽谈会上打听“现在缺什么”。
补充体系：清洗与包装流程、批次追溯、变更申请、测量记录。如果要把检漏或清洗外包，先确定合作伙伴。
试制与审核：接受自我评估和工厂审核，提交试制品和检验报告书。已确定的工艺不擅自更改。
量产与拓展：积累交期和质量方面的业绩，把清洗、表面处理、组装转为自制，或增加耗材、再生业务，增强抵御周期波动的能力。

现实的门槛与对策

门槛	内容	对策示例
景气波动	2009 年全球约减少 46%，面向日本国内工厂的销售额在 2019 财年减少 29.5%^[5][4]	让半导体只占销售额的一部分。发展耗材、再生业务，选用可与其他行业共用的设备
洁净度与划伤	即使是微小划伤也会积存污垢，因此“严禁划伤”。管理范围包括清洗和包装^[23]	保护垫、夹具、搬运流程。与清洗外包商合作
价格与灵活性	同时要求持续降低成本和应对需求的急剧增减^[14]	缩短换产准备时间、自动化、一人多机
成交之路很窄	洽谈会上接洽 31 家 → 后续跟进 10 件 → 成交 2 件的实例^[10]	用一页纸展示擅长的加工，用试制展示实力
人才争夺	大企业工厂附近工资上涨，JASM 的起薪比全国平均高 5 万日元以上^[7]	自动化与多能工化。扩大招聘地域
需求的时间点	工厂厂房的竣工一直决定着设备搬入的时间^[4]	了解客户工厂的计划，把握设备投资的时机
补助金的条件	设有加薪、附加价值目标。新事业拓展类别下限 750 万日元^[19]	小额投资用自有资金或其他制度

适合与不适合的企业

适合

在铝薄壁、大件、不锈钢焊接、硬脆材料磨削中，至少有一项不输给其他公司
已养成不产生划伤、磕碰痕的装夹准备和搬运习惯
能做到检验报告书、批次追溯、工艺冻结
附近有清洗、表面处理、检漏的合作伙伴
能以景气波动为前提做资金计划

需要慎重考虑

想一下子把大部分销售额转向半导体
一直靠现场判断不断更换刀具、油品、工艺来改善
不清楚切削油和外包电镀的成分
只看眼下的繁荣，就想马上购买大型设备

常见问题

半导体零部件加工需要什么认证吗？: 没有像航空领域 JIS Q 9100 那样全行业通用的必备认证。各设备厂商会要求自我评估和现场审核、同意行为准则、填写冲突矿产、化学物质调查表，以及具备 ISO 14001 等环境管理体系^[14]。有 ISO 9001 的话，审核会推进得更快。
没有洁净室就接不到订单吗？: 常见的做法是加工本身在普通工厂进行，清洗、包装在洁净室进行。本公司没有洁净室的话，与精密清洗公司合作较为现实。也有规格要求在 ISO 5 级的房间里组装，因此要通过图纸和规格书确认要求到什么程度^[25]。
从哪种材料开始比较好？: 如果是车床、加工中心企业，先从占设备零部件大半的铝（A5052、A6061）和不锈钢（SUS316L）开始。陶瓷、石英、SiC 在刀具、机床和工时估算上都不一样，要先补充磨削和超声加工的设备与经验再做^[49][72]。
如何应对景气波动？: 只要工厂在运转，耗材、再生的工作就会持续产生，与设备零部件组合起来可以缓和波动。从事代工加工的上市企业也在提高耗材的比例来减小波动^[122]。
航空器、医疗器械的经验能用上吗？: 变更管理、记录、洁净度的思路是共通的。航空器、医疗器械、防卫的行业进入文章也请一并阅读。

表面处理的尺寸见《黑染、电镀的识别方法与尺寸变化》，刀具涨价见钨价飙升与硬质合金刀具，材料的性质见材料数据库一文中。