2022年全球半导体设备市场需求及国内厂商机遇分析报告（127页）.pdf

1、2022 年深度行业分析研究报告 目录半导体前道设备详解1黄光区：光刻机+涂胶显影刻蚀区：刻蚀机真空区：PVD+CVD+ALD扩散区：离子注入+热处理辅助区：清洗+检测+CMP抛光半导体设备需求拆分2全球视角：先进制程之争国内视角：成熟制程国产替代半导体设备厂商复盘3发展历程：兼收并购，平台化扩张需求判断：供不应求到2023年国产半导体设备厂商机遇4发展历程：单类崛起，平台化起航需求判断：超前备货应需求7半导体前道设备划分8黄光区刻蚀区真空区扩散区其他光刻机涂胶显影刻蚀机PVDCVDALD离子注入氧化炉退火炉外延炉清洗检测定义关键尺寸沉积薄膜形成PN结辅助处理CMP抛光IC工艺流程及对应半导体

2、设备9硅片制造IC设计芯片制造（前道）芯片封测（后道）多晶硅拉晶切割研磨抛光清洗逻辑设计CAD图形设计光罩制作氧化扩散氧化炉RTP设备激光退火薄膜沉积CVD设备PVD设备ALD设备气相外延光刻光刻机涂胶显影机刻蚀干法刻蚀湿法刻蚀去胶机离子注入离子注入机CMPCMP设备刷片机金属化PVD设备CVD设备电镀设备背面减薄设备检测贴膜机减薄机等切割晶圆安装机划片机清洗设备AOI贴片贴片机烤箱焊线引线键合机微波/等离子清洗AOI封装注塑机切筋/成型设备AOIFT测试设备电路设计产业应用：集成电路制造工艺、方正证券研究所整理n 半导体器件制造前道工艺可分为前半段和后半段。n 前半段为基板工艺，包括在硅基板

3、内做成三极管等元件；n 后半段为布线工艺，即在硅基板上实施布线；n 与基板工艺相比，布线工艺更为复杂且耗时耗力。不管是存储器还是逻辑器件，产业中正越来越多地将基板工艺与布线工艺区分。n 基板工艺中涉及刻蚀的部分：隔离技术、栅电极形成、电容结构、源-漏形成。n 布线工艺中涉及刻蚀的部分：金属线条工艺和金属孔互连工艺。图表：集成电路制造复合工艺及其对应基本工艺复合工艺技术(工艺集成、工艺模块等)A洗净B热处理C薄膜形成D掺杂物导入E光刻F光刻G平坦化基板工程隔离技术阱形成技术栅绝缘膜形成技术栅电极形成技术DRAMFRAM源-漏形成技术接触形成技术绝缘膜平坦化技术布线工程W塞形成技术Al电极布线技术

4、Al多层布线结构形成技术低介电常数膜形成技术Cu布线技术钝化技术10目录11黄光区：光刻机+涂胶显影刻蚀区：刻蚀机真空区：PVD+CVD+ALD扩散区：离子注入+热处理辅助区：清洗+检测+CMP抛光半导体前道设备详解1光刻：将掩膜版上的电路图印射到晶圆上12，方正证券研究所整理3. 涂胶为了印制芯片层，晶圆会先涂上一层感光层，即 “光刻胶“,也称 抗蚀剂。4. 光刻光通过光掩膜版射到晶圆上。当涂胶层暴露在光照下，会产生化学反应将光掩膜版上的图案印到晶圆上。5. 烘干显影通过烘干清洗和显影，去除部分光刻胶，留下电路图。晶圆制造工艺循环图光刻机：半导体工业皇冠上的明珠13，方正证券研究所整理u 光

5、刻机是光刻工艺的核心设备，也是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备，包含上万个零部件，集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域等多项顶尖技术。u 作为整个芯片工业制造中必不可少的精密设备光刻机，其光刻的工艺水平直接决定芯片的制程和性能水平，因此光刻机更是被誉为半导体工业皇冠上的明珠。图表：光刻机工艺的发展史光源波长对应设备最小工艺节点说明第一代UVg-line436nm接触式光刻机800-250nm易受污染，掩模版寿命短接近式光刻机800-250nm成像精度不高第二代i-line365nm接触式光刻机800-250nm易受污染，

6、掩模板寿命短接近式光刻机800-250nm成像精度不高第三代DUVKrF248nm扫描投影式光刻机180-130nm采用投影式光刻机，大大增加掩模版寿命第四代ArF193nm步进扫描投影光刻机130-65nm最具代表性的一代光刻机,但仍面临45nm制程下的分辨率问题浸没式步进扫描投影光刻机45-22nm第五代EUV13.5nm极紫外光刻机22-7nm成本过高，技术突破困难428122131334351738102050100150200EUVArFiArFKrFi lineASMLNikonCanon垄断地位2021 Nikon面板用光刻机出货49台2021 Canon面板用光刻机出货67台光