一、薄膜沉積設(shè)備行業(yè)簡介

薄膜沉積是指在硅片等襯底上沉積待處理的薄膜材料，所沉積薄膜材料主要是二氧化硅、氮化硅、多晶硅等非金屬以及銅等金屬，沉積膜可為無定形、多晶的或者單晶。

二、薄膜沉積設(shè)備分類

薄膜沉積設(shè)備主要負(fù)責(zé)各工藝步驟中的介質(zhì)層與金屬層的沉積，包括CVD(化學(xué)氣相沉積)、PVD(物理氣相沉積)和ALD(原子層沉積)等，其中ALD屬于CVD的分支。按照沉積工藝不同，薄膜沉積設(shè)備分為CVD設(shè)備、PVD設(shè)備和ALD設(shè)備。

1、物理氣相沉積

物理氣相沉積（PVD設(shè)備）是以物理機(jī)制來進(jìn)行薄膜沉積技術(shù)，過程不涉及化學(xué)反應(yīng)，主要包括蒸鍍、濺鍍、電弧等離子體鍍膜、離子鍍膜、分子束外延鍍膜等幾大類。

蒸鍍是指在高真空腔體中通過電阻、電子束、高頻感應(yīng)、電弧和激光等蒸鍍源對蒸鍍材料進(jìn)行加熱，使之達(dá)到熔化、氣化溫度，使蒸鍍材料的原子或分子從其表面氣化逸出形成蒸汽流，入射到待蒸鍍基板表面，凝結(jié)形成固態(tài)薄膜的的一種鍍膜技術(shù)。

濺鍍通常指磁控濺鍍，是指利用帶電荷的粒子在電場中加速后具有一定動(dòng)能的特點(diǎn)，在1.3×10-3Pa的真空狀態(tài)充入惰性氣體，并在基材(陽極)和金屬靶材(陰極)之間加上高壓直流電，由于輝光放電產(chǎn)生的電子激發(fā)惰性氣體，產(chǎn)生等離子體，將金屬靶材的原子轟出，沉積在基材上。

分子束外延(MBE)是是一種特殊的真空鍍膜工藝，即沿襯底材料晶軸方向逐層生長薄膜。MBE可制備幾十個(gè)原子層的單晶薄膜，以及交替生長不同組分、不同摻雜的薄膜而形成超薄層量子顯微結(jié)構(gòu)材料。

2、化學(xué)氣相沉積

化學(xué)氣相沉積（CVD設(shè)備）是通過化學(xué)反應(yīng)的方式，利用加熱、等離子或光輻射等各種能源，在反應(yīng)器內(nèi)使氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)在氣相或氣固界面上經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)沉積物的技術(shù)，是一種通過氣體混合的化學(xué)反應(yīng)在硅片表面沉積薄膜的工藝，可應(yīng)用于絕緣薄膜、硬掩模層以及金屬膜層的沉積。

3、原子層沉積

原子層沉積(ALD)是可以將物質(zhì)以單原子膜形式過循環(huán)反應(yīng)逐層沉積在基底表面，形成對復(fù)雜形貌的基底表面全覆蓋成膜的方法。在ALD工藝過程中，通過將不同的反應(yīng)前驅(qū)體以氣體脈沖的形式交替送入反應(yīng)室中，因此具有自限制生長的特點(diǎn)，可精確控制薄膜的厚度，制備的薄膜具有均勻的厚度和優(yōu)異的一致性，臺階覆蓋率高，特別適合深槽結(jié)構(gòu)中的薄膜生長，對于多維結(jié)構(gòu)體表面精確成膜需求具有不可替代的應(yīng)用。由于ALD設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)高深寬比、極窄溝槽開口的優(yōu)異臺階覆蓋率及精確薄膜厚度控制，因此在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄膜厚度要求精準(zhǔn)的先進(jìn)邏輯芯片、DRAM和3DNAND制造中，ALD是必不可少的核心設(shè)備之一。

三、全球薄膜沉積設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

隨著半導(dǎo)體行業(yè)整體景氣度的提升，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，拉動(dòng)市場對薄膜沉積設(shè)備需求的增加。薄膜沉積設(shè)備行業(yè)一方面長期受益于全球半導(dǎo)體需求增加與產(chǎn)線產(chǎn)能的擴(kuò)充，另一方面受益于技術(shù)演進(jìn)帶來的增長機(jī)遇，包括制程進(jìn)步、多重曝光與3DNAND存儲(chǔ)技術(shù)，全球半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模將因此高速增長。

全球薄膜沉積設(shè)備市場集中度較高，歐美和日本廠商憑借多年經(jīng)驗(yàn)壟斷市場。由于薄膜沉積設(shè)備行業(yè)壁壘高，海外廠商成立較早，在覆蓋的薄膜和工藝方面不斷突破，因此行業(yè)集中度較高。

目前全球薄膜沉積設(shè)備市場基本上由AMAT、LAM、TEL等壟斷，其中在PVD設(shè)備領(lǐng)域，AMAT為絕對龍頭，份額85%左右；在CVD領(lǐng)域，AMAT、LAM、TELCR3占比合計(jì)超80%；

在ALD設(shè)備領(lǐng)域，由于ALD是先進(jìn)制程所用的新興工藝，因此玩家較多，TEL和ASM分別在DRAM電容和HKMG工藝率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，2020年TEL和ASM兩家合計(jì)占比約60%。數(shù)據(jù)顯示，2023年全球薄膜沉積設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模約為200億美元。

圖表：2021-2023年全球薄膜沉積設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模

《2024-2029年中國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場分析及發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》由中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫，本報(bào)告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。