Đổi mới công nghệ đã trở thành động lực cốt lõi định hình lại ngành công nghiệp, với việc đánh bóng chính xác, kích thước wafer lớn hơn và kiểm soát chất lượng thông minh dẫn đầu quá trình chuyển đổi. Các tấm wafer tròn được đánh bóng, các chất nền siêu phẳng giống như gương cần thiết để chế tạo mạch tích hợp (IC), trải qua quy trình đánh bóng cơ-hóa học (CMP) nghiêm ngặt để đạt được độ phẳng bề mặt ở cấp độ nanomet và độ tinh khiết đặc biệt—rất quan trọng để hỗ trợ sản xuất chip tiên tiến. Các nhà sản xuất hàng đầu như Shin-Etsu Chemical, SUMCO và GlobalWafers đã đạt được những bước đột phá đáng kể trong công nghệ đánh bóng, với quy trình CMP mới nhất cho phép độ nhám bề mặt thấp tới 0,2nm và độ phẳng cục bộ trong phạm vi 10nm, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của chip nhớ và logic tiên tiến. Ngoài ra, ngành đang chuyển sang các đường kính tấm bán dẫn lớn hơn, đặc biệt là các tấm bán dẫn 300mm (12 inch), mang lại tính kinh tế theo quy mô và số lượng khuôn cao hơn, giảm chi phí trên mỗi chip so với các lựa chọn thay thế 200mm và 150mm nhỏ hơn.
Sự gia tăng nhanh chóng của các ứng dụng sử dụng cuối, đặc biệt là trong chất bán dẫn, xe điện và điện tử tiêu dùng, là chất xúc tác tăng trưởng quan trọng. Khi nhu cầu toàn cầu về điện thoại thông minh, thiết bị AI, cảm biến IoT và các bộ phận của hệ truyền động EV tăng cao, nhu cầu về các tấm wafer tròn được đánh bóng chất lượng cao cũng tăng vọt. Ví dụ: các ứng dụng ô tô chiếm 8,31% thị trường tấm bán dẫn vào năm 2025 và được dự đoán sẽ tăng trưởng với cùng tốc độ CAGR cho đến năm 2031, nhờ điện khí hóa phương tiện và tích hợp hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS). Trong khi đó, các nút xử lý tiên tiến dưới 7nm chiếm 24% thị trường tấm bán dẫn vào năm 2025, thúc đẩy nhu cầu về tấm bán dẫn được đánh bóng siêu chính xác hỗ trợ các thiết kế bóng bán dẫn thu nhỏ. Hình dạng tròn độc đáo của những tấm bán dẫn này, bắt nguồn từ quá trình tăng trưởng tinh thể Czochralski, mang lại hiệu quả hình học, phân bổ ứng suất đồng đều và khả năng tương thích với các công cụ sản xuất chất bán dẫn—biến nó trở thành tiêu chuẩn công nghiệp toàn cầu.
Động lực thị trường khu vực thể hiện những đặc điểm riêng biệt, với Châu Á Thái Bình Dương, Bắc Mỹ và Châu Âu là thị trường cốt lõi. Châu Á Thái Bình Dương thống trị thị trường toàn cầu, chiếm khoảng 65% thị phần vào năm 2025, nhờ đầu tư lớn vào các nhà máy chế tạo chất bán dẫn (fabs), chính sách hỗ trợ của chính phủ và sự tập trung của các nhà sản xuất wafer và nhà sản xuất chip lớn ở các quốc gia như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và Đài Loan. Chỉ riêng thị trường wafer silicon đánh bóng ở châu Á-Thái Bình Dương đã được định giá 6,68 tỷ USD vào năm 2024 và dự kiến sẽ đạt 12,25 tỷ USD vào năm 2032, tăng trưởng với tốc độ CAGR là 8,1%. Được hỗ trợ bởi các sáng kiến như "Made in China 2025" của Trung Quốc và "Chương trình Semicon Ấn Độ" của Ấn Độ, khu vực này đang dẫn đầu tăng trưởng toàn cầu về nhu cầu và sản xuất wafer. Bắc Mỹ và Châu Âu duy trì mức tăng trưởng ổn định, được hỗ trợ bởi hoạt động nghiên cứu và phát triển chất bán dẫn (R&D) tiên tiến, các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt và nhu cầu về tấm bán dẫn đánh bóng cao cấp được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, quốc phòng và điện toán tiên tiến.
Phân khúc thị trường phản ánh xu hướng nhu cầu đa dạng, với loại sản phẩm, đường kính và ứng dụng thúc đẩy sự tăng trưởng khác biệt. Theo loại wafer, chất nền được đánh bóng sơ cấp chiếm 73,66% doanh thu năm 2025, vẫn là phân khúc chiếm ưu thế do chúng được sử dụng rộng rãi trong chất bán dẫn hiệu suất cao. Xét theo đường kính, tấm bán dẫn 300mm là phân khúc phát triển nhanh nhất, trong khi tấm bán dẫn 200mm vẫn có nhu cầu ổn định cho các quy trình bán dẫn trưởng thành. Xét theo ứng dụng, phân khúc logic và bộ nhớ là những phân khúc tiêu dùng lớn nhất, trong khi chất bán dẫn điện và rời rạc—tăng trưởng với tốc độ CAGR là 6,22% cho đến năm 2031—đang nổi lên như những động lực tăng trưởng chính. Ngoài ra, việc tùy chỉnh các đặc tính của tấm bán dẫn để phục vụ cho các ứng dụng bán dẫn chuyên dụng đang ngày càng thu hút sự chú ý khi các nhà sản xuất tìm cách đáp ứng các yêu cầu riêng của các ngành công nghiệp sử dụng cuối khác nhau.
Các chính sách hỗ trợ của chính phủ và sự hợp tác trong ngành đã tiếp tục thúc đẩy sự phát triển của ngành. Các chính phủ trên toàn thế giới đang triển khai các sáng kiến nhằm thúc đẩy sản xuất chất bán dẫn trong nước, từ đó thúc đẩy nhu cầu về các tấm bán dẫn tròn được đánh bóng. Ví dụ, Đạo luật Khoa học và CHIPS của Hoa Kỳ và Đạo luật Chips của EU cấp vốn cho việc mở rộng nhà máy và R&D, trong khi các chính phủ châu Á đưa ra các khoản trợ cấp và ưu đãi thuế để thu hút các nhà sản xuất tấm bán dẫn. Ngoài ra, sự hợp tác chiến lược giữa các nhà sản xuất tấm bán dẫn và các công ty bán dẫn ngày càng tăng, đảm bảo sự liên kết trong phát triển công nghệ và sự vững mạnh của chuỗi cung ứng, đồng thời thúc đẩy sự đổi mới trong kỹ thuật đánh bóng và thực hành sản xuất bền vững.
Mặc dù có đà tăng trưởng tích cực nhưng ngành này vẫn phải đối mặt với một số thách thức. Chi phí R&D và thiết bị sản xuất tiên tiến cao—đặc biệt là sản xuất tấm wafer 300mm—đặt ra rào cản gia nhập đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME). Chi phí silicon và nguyên liệu thô có độ tinh khiết cao ngày càng tăng, cùng với sự gián đoạn của chuỗi cung ứng, đã làm giảm tỷ suất lợi nhuận của các nhà sản xuất. Ngoài ra, ngành này còn phải đối mặt với tình trạng thiếu chuyên gia lành nghề thành thạo công nghệ đánh bóng chính xác và kiểm soát chất lượng, trong khi các quy định nghiêm ngặt về môi trường yêu cầu nhà sản xuất áp dụng các biện pháp thân thiện với môi trường, chẳng hạn như chất lỏng đánh bóng ít ăn mòn và hệ thống tái chế chất thải.
Các chuyên gia trong ngành dự đoán rằng 5 năm tới sẽ chứng kiến sự củng cố thị trường và nâng cấp công nghệ hơn nữa. Việc tích hợp AI và học máy trong kiểm tra tấm bán dẫn và kiểm soát chất lượng sẽ trở nên phổ biến hơn, cho phép phát hiện sớm các điểm bất thường trên bề mặt và nâng cao hiệu quả sản xuất. Những đổi mới trong quy trình CMP, chẳng hạn như chất lỏng đánh bóng thân thiện với môi trường và đầu đánh bóng linh hoạt, sẽ giải quyết các mối lo ngại về môi trường và mở rộng ứng dụng cho các tấm bán dẫn cho thiết bị điện tử linh hoạt. Khi nhu cầu về chất bán dẫn toàn cầu tiếp tục tăng, được thúc đẩy bởi chuyển đổi kỹ thuật số và các công nghệ mới nổi như 5G và AI, ngành công nghiệp wafer tròn đánh bóng toàn cầu đã sẵn sàng bước vào kỷ nguyên phát triển chất lượng cao mới, đóng vai trò không thể thiếu trong việc cung cấp năng lượng cho thế hệ tiếp theo của thiết bị thông minh và công nghệ công nghiệp.
ALIGHT-PHOTONICS