半导体设备行业系列报告之一：高景气赛道国内企业崭露头角-211111（29页）.pdf

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1、薄膜沉积是芯片制造的核心工艺环节，约占设备投资额 27%。薄膜沉积是指在硅片衬底上沉积一层待处理的薄膜材料，是芯片生产核心设备，设计制造技术难度大，产业化验证周期长。由于薄膜是芯片结构的功能材料层，在芯片完成制造、封测等工序后会留存在芯片中，薄膜的技术参数直接影响芯片性能。在晶圆制造过程中，薄膜起到产生导电层或绝缘层、阻挡污染物和杂质渗透、提高吸光率、临时阻挡刻蚀等重要作用。随着集成电路的持续发展，晶圆制造工艺不断走向精密化，芯片结构的复杂度也不断提高，需要在更微小的线宽上制造，制造商要求制备的薄膜品种随之增加，最终用户对薄膜性能的要求也日益提高。薄膜沉积工艺的不断发展，形成了较为固定的工艺流

2、程，同时也根据不同的应用演化出了 PECVD、溅射 PVD、ALD、LPCVD 等不同的设备用于晶圆制造的不同工艺。其中， PECVD 是薄膜设备中占比最高的设备类型，占整体薄膜沉积设备市场的 33%;ALD 设备目前占据薄膜沉积设备市场的 11%;SACVD 是新兴的设备类型，属于其他薄膜沉积设备类目下的产品，占比较小。在整个薄膜沉积设备市场，属于 PVD 的溅射 PVD 和电镀 ECD合计占有整体市场的 23%。根据 Maximize Market Research 数据统计，2017-2019 年全球半导体薄膜沉积设备市场规模分别为 125 亿美元、145 亿美元和 155 亿美元，20

3、20 年扩大至约 172 亿美元，年复合增长率为 11.2%。预计 2025 年将全球市场规模将扩大至 340 亿美元，保持年复合13.3%的增长速度。并且由于半导体先进制程产线数量增加，全球 ALD 设备市场规模快速增长，预计 2026 年全球 ALD 设备市场规模约为 32 亿美元。2020 年中国薄膜沉积设备市场规模约 60.2 亿美元，对应 PECVD 及 ALD 设备规模分别为 19.87、6.62 亿美元。薄膜沉积设备基本由应用材料(AMAT)、ASM、泛林半导体(Lam)、东京电子(TEL)等国际巨头垄断。2019 年，ALD 设备龙头东京电子(TEL)和先晶半导体(ASMI)分

4、别占据了 31%和 29%的市场份额，剩下 40%的份额由其他厂商占据;而应用材料(AMAT)则基本垄断了 PVD 市场，占 85%的比重，处于绝对龙头地位;在 CVD 市场中，应用材料(AMAT)全球占比约为 30%，连同泛林半导体(Lam)的 21%和 TEL 的 19%，三大厂商占据了全球 70%的市场份额。随着技术升级，对薄膜沉积设备的需求量逐步增加。随着国内晶圆厂建设及产线的逐渐升级，对薄膜沉积设备数量和性能的需求将继续随之提升，在实现相同芯片制造产能的情况下，对薄膜沉积设备的需求量也将相应增加。在 FLASH 存储芯片领域，随着主流制造工艺已由 2D NAND 发展为 3D NAN

5、D 结构，结构的复杂化导致对于薄膜沉积设备的需求量逐步增加。国内生产企业主要包括北方华创、拓荆科技及中微公司等均在薄膜沉积设备领域有一定的技术积累及批量订单，盛美半导体亦在气相沉积领域有一定的技术布局。清洗是贯穿半导体产业链的重要工艺环节，清洗步骤数量约占所有芯片制造工序步骤的 30%以上，随着半导体器件集成度提高，芯片工艺节点不断缩小，晶圆尺寸不断扩大，半导体结构的复杂化等，对清洗步骤的需求快速提升。用于去除半导体硅片制造、晶圆制造和封装测试每个步骤中可能存在的杂质，避免杂质影响芯片良率和芯片产品性能。随着芯片制造工艺先进程度的持续提升，芯片技术节点不断提升，从 55nm、40nm、28nm 至14nm、7nm 及以下，对晶圆表面污染物的控制要求越来越高，每一步光刻、刻蚀、沉积等重复性工序后，都需要一步清洗工序。