薄膜沉积设备行业分析_薄膜沉积设备市场调研_薄膜沉积设备行业报告-头豹科创网

薄膜沉积设备

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周惠娜·头豹分析师

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行业：

制造业/计算机、通信和其他电子设备制造业/电子元件及电子专用材料制造

关键词：

半导体薄膜沉积设备 PVD CVD

行业定义

芯片前道工艺七大设备包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、量测设备、清洗机、离子注入机以及其他设备，薄膜沉积工艺主要作用为在硅片衬底上沉积一层待处理的薄膜起到隔离作用。薄膜沉积工艺是工业上使用的技术，在由目标材料制成的特定设计部件上涂上一层薄的涂层，并使其表面具有一定的性能，如金属的腐蚀性和半导体的电学性质；薄膜沉积不单用于半导体工艺领域，也用于日常用品如装饰品、餐具、工具、模具等表面处理，泛指在各种金属材料、超硬合金、陶瓷材料及晶圆基板表面上，形成一层同质或异质材料薄膜制程。

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行业分类

集成电路薄膜沉积工艺按照工艺的不同可分为物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和外延三大类，PVD与CVD为主流传统工艺，外延工艺则起到辅助作用

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行业特征

半导体制造产业链中，半导体设备价值普遍占比较高，一条制造先进半导体产品的生产线投资中制造设备价值约占总投资规模75%以上，在国家政策支持和国产替代加速下，以及当前5G、云计算技术的兴起和应用，带动了半导体相关设备的行业发展，因此半导体产业的高速发展衍生出巨大的设备需求市场，也带动整体设备市场供给上升。中国当前已经成为全国最大的半导体设备市场，但是供需缺口较大，仍需要大量进口，未来随着国产替代趋势的加速，有望进一步实现缺口缩小，推动市场需求的持续旺盛。

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发展历程

薄膜沉积设备行业

目前已达到 4个阶段

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行业规模

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政策梳理

薄膜沉积设备行业

相关政策 5篇

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竞争格局

全球薄膜沉积设备市场呈现寡头垄断局面，中国的市场份额主要由AMAT占据，2019年AMAT占据中国薄膜沉积设备市场份额的81%，北方华创后来居上，2019年占据中国市场份额的9%。

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摘要

1.芯片前道制造三大核心工艺技术—薄膜沉积设备薄膜沉积工艺是工业上使用的技术，在由目标材料制成的特定设计部件上涂上一层薄的涂层，并使其表面具有一定的性能，如金属的腐蚀性和半导体的电学性质。薄膜沉积不单用于半导体工艺领域，也用于日常用品如装饰品、餐具、工具、模具等表面处理，泛指在各种金属材料、超硬合金、陶瓷材料及晶圆基板表面上，形成一层同质或异质材料薄膜制程。 2.薄膜沉积设备主流工艺为PVD、CVD和ALD，全球薄膜沉积市场呈现国际巨头垄断局面集成电路PVD领域主要由美国应用材料、瑞士Evatec、日本Ulvac所垄断，其中应用材料占比82%；CVD领域全球主要供应商为美国应用材料、东京电子、泛林半导体，其中应用材料占比约30%。中国集成电路领域沉积设备供应商主要为沈阳拓荆与北方华创，北方华创在半导体设备布局中最为完善，处于中国半导体设备市场主导地位。 3.国家政策大力扶持下，国产替代迎来曙光自 “02专项”起，中国半导体产业相关政策的陆续发布与实施，增强产业创新能力和国际竞争力，努力实现核心技术及产品国产化，促进中国半导体产业链自主可控化。在良好的政策环境下，国家产业投资基金及民间资本也以市场化的投资方式进入半导体产业，中国半导体设备行业将迎来前所未有的发展契机，有助于中国半导体设备行业技术水平提高。

薄膜沉积设备行业定义

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薄膜沉积设备是将各种材料通过物理或化学方法沉积在基板表面，形成薄膜的设备。在工业生产中，薄膜沉积设备是非常重要的一种设备，被广泛应用于光电、电子、信息和新能源等领域。以下是薄膜沉积设备行业最常用的三种定义： 1. 根据沉积方法的不同，可将薄膜沉积设备分为物理气相沉积设备和化学气相沉积设备两类。其中物理气相沉积设备主要包括热蒸发、溅射、离子束束辉等，而化学气相沉积设备则包括化学气相沉积、金属有机分解沉积等。 2. 根据不同的基板材料，可将薄膜沉积设备分为硅基、非硅基两类。硅基薄膜沉积设备主要应用于半导体、集成电路等领域，而非硅基薄膜沉积设备主要应用于光电、显示等领域。 3. 根据不同的沉积压力，可将薄膜沉积设备分为大气压沉积设备和低压沉积设备两类。其中大气压沉积设备主要应用于涂装、印刷等工艺，而低压沉积设备则主要应用于微电子、信息等高科技领域。以上三种定义从不同的角度对薄膜沉积设备进行了分类，彼此之间存在一定的区别和差异。第一种定义主要针对沉积方法进行分类，涵盖了物理和化学两种不同的沉积方式，较为全面。第二种定义主要从基板材料的角度进行分类，重点分析了硅基和非硅基两种不同的应用领域。第三种定义则从沉积压力的角度进行分类，较为细致地分析了不同沉积设备的应用范围和特点。综合来看，这三种定义共同构成了薄膜沉积设备行业的分类体系，为行业的发展和应用提供了重要的参考和指导。

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[1]

1：https://www.iiiff.com/article/398092

2：https://www.docin.com/p-75026504.html

3：间接参考

薄膜沉积设备行业分类

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最主流的分类标准之一是根据薄膜沉积方法的不同进行分类。根据这一标准，薄膜沉积设备可以分为物理气相沉积设备、化学气相沉积设备和物理液相沉积设备三类。物理气相沉积设备主要包括热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射和离子束沉积等技术。热蒸发是将材料加热到高温，使其蒸发并沉积在基底上的方法。电子束蒸发是利用电子束加热材料，使其蒸发并沉积在基底上。磁控溅射是将材料置于磁场中，通过电子轰击使其蒸发并沉积在基底上。离子束沉积是利用离子轰击材料，使其蒸发并沉积在基底上。这些方法都具有高质量、高纯度、高成膜速率等优点，但也存在着一些问题，如成膜均匀性不佳、设备复杂等。化学气相沉积设备主要包括化学气相沉积和原子层沉积等技术。化学气相沉积是利用化学反应将气态前体分解成固态产物，并沉积在基底上。原子层沉积是利用气态前体分子在基底表面上的吸附和反应，沉积出单层或多层物质。这些方法具有成膜均匀性好、成膜速率低等优点，但需要较高的工艺条件和较复杂的设备。物理液相沉积设备主要包括溶胶-凝胶法和电沉积法等技术。溶胶-凝胶法是将溶剂中的前体分子制成溶胶，再通过热处理等方式使其凝胶并沉积在基底上。电沉积法是利用电化学反应将前体分子沉积在基底上。这些方法具有成膜均匀性好、成膜速率低等优点，但需要较长的制备时间和较复杂的工艺。以上三类薄膜沉积设备各具有特点和差异。物理气相沉积设备具有成膜速率快、成膜效果好等优点，但需要较高的工艺条件和较复杂的设备；化学气相沉积设备成膜速率较慢，但成膜均匀性好，适用于制备薄膜厚度较薄、质量要求高的材料；物理液相沉积设备成膜速率较慢，但适用于制备复杂形状的薄膜，并具有成膜均匀性好的特点。综上，不同的薄膜沉积设备具有各自的特点和应用范围，根据实际需求选择合适的设备是非常重要的。

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薄膜沉积设备分类

物理气相沉积（PVD）

物理气相沉积工艺相对于化学气相沉积与原子层沉积工艺，无法实现高深宽比的均匀覆盖，但拥有极佳的沉积效率、大尺寸沉积厚度控制、精确成分控制及较低制造成本，在半导体制程上扮演着举足轻重角色。PVD可分为真空蒸镀和溅射，1）真空蒸镀：普通灯丝蒸镀工艺简单、容易操作，但难以满足蒸发某些难容金属和氧化物材料；电子束加热蒸镀可以获得极高的能量密度，可蒸镀W、Mo、Ge、SiO2、Al2O3等材料。蒸镀缺点：不能产生均匀的台阶覆盖，目前主流IC工艺已不再用此类设备进行薄膜沉积，但仍然会被应用于芯片封装过程。随着产业向超大规模和极大规模集成电路发展，溅射技术迅速取代了蒸镀技术。2）溅射：传统直流物理气相沉积（DCPVD）的靶材只能是导体；

化学气相沉积（CVD）

化学气相沉积工艺可产生更可再现的绝缘体薄膜，具备优良的等角台阶覆盖以及对高深宽比接触和通孔无间隙的填充能力，主流工艺技术为APCVD、LPCVD与PECVD。CVD可分为化学气相沉积和原子层沉积。根据不同工艺节点对膜质量、厚度以及孔隙沟槽填充能力等的不同要求，常用于不同工业的CVD设备。目前，常压化学气相沉积（APCVD）被广泛应用于工业生产中。

外延工艺

外延工艺可分为分子束外延（MBE）、气相外延（VPE）、液相外延（LPE）以及固相外延（SPE），被常用于辅助达到高性能IC的要求。

[2]

1：https://www.baidu.com/link?url=68Qef_CaA9_gGTayog6cIj8fz3yWOhbnhTaR_kaC4gsWNJthTElXgJsgAb05QVQrHIZNlFaOhXa-Ex9I4JxdPFzs7XoQCzwoXJnF_X4BDN3&wd=&eqid=c3ace65400056ad80000000660b5dd37

2：https://www.docin.com/p-75026504.html

3：间接参考

薄膜沉积设备行业特征

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中国薄膜沉积设备行业是一个高科技产业，主要应用于半导体、光电、显示等领域。在商业模式、竞争环境、用户画像、利润成本、行业周期、供给需求、准入门槛、发展前景等多个维度中，本文选取商业模式、竞争环境和发展前景三个重要的维度进行分析。一、商业模式中国薄膜沉积设备行业的商业模式主要包括两种，一种是设备制造商直接销售设备，另一种是通过代理商渠道销售设备。直接销售设备的制造商有优势，能够掌握市场信息，及时调整生产线，满足市场需求，但同时也需要承担更多的营销和售后服务成本。通过代理商渠道销售设备，制造商可以将营销和售后服务的成本转嫁给代理商，但代理商的利润也会进一步增加设备价格，影响客户购买意愿。因此，制造商需要权衡两种商业模式的利弊，选择最适合自己的销售模式。二、竞争环境中国薄膜沉积设备行业的竞争环境激烈，主要竞争对手有日本、美国、欧洲等国家的企业。国内企业在技术、产能、规模等方面与国外企业相比还有一定的差距，但随着国内半导体、光电、显示等产业的快速发展，国内市场需求增长迅猛，为国内企业提供了更多的机会。此外，国内企业还需要加强与国外企业的合作，学习先进技术和管理经验，提升自身竞争力。三、发展前景中国薄膜沉积设备行业的发展前景广阔，国内市场需求增长迅猛，未来几年市场规模有望进一步扩大。同时，随着科技的进步和产业的发展，薄膜沉积设备行业也在不断创新，新技术和新产品不断涌现，为行业发展提供了更多的机遇。此外，政府也在加强对薄膜沉积设备行业的支持，为企业的发展提供了更多的政策和资金支持。数据来源： 1.中国电子信息行业年度报告 2.中国半导体行业年度报告 3.中国光电行业年度报告 4.各大薄膜沉积设备制造商公开信息

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中国市场较大

中国是全球最大的半导体设备市场

半导体行业支撑数十万亿经济产值，在半导体设备领域技术不断突破下，全球半导体设备市场规模持续增长。2020年，中国成为最大半导体设备市场。中国凭借着巨大市场需求、丰富的人口红利好、稳定的经济增长及有利的产业政策环境等众多优势条件，中国半导体产业实现快速发展

需求端

薄膜沉积行业需求有望保持螺旋式上升

在全球半导体设备需求持续上升和中国政策支持助力驱动下，加速中国薄膜沉积设备国产替代进程。从长远来看，伴随新应用推动市场需求的持续旺盛，薄膜沉积行业景气度将保持螺旋式上升

供给端

国产替代趋势将加速薄膜沉积设备的供给

从供给端分析，对比旺盛的中国市场需求，中国国产半导体集成电路市场规模较小，2018年自给率约为15%。2019年中国集成电路进口额已达3,050亿美元，出口额1,017亿美元，集成电路贸易逆差为2,033亿美元，中国在集成电路贸易领域长期劣势地位也更凸显了国产替代空间之大。中国半导体设备市场快速增长，海外厂商仍高度垄断，前五大半导体设备制造厂商（应用材料、阿斯麦、东京电子、泛林半导体、科天半导体）占据全球半导体设备市场65%，国产替代需求显得更加迫切。国产替代趋势有望带动薄膜沉积行业的供给上升

[3]

1：http://www.customs.gov.cn/

2：间接参考

词条作者链

周惠娜·头豹分析师

2022-11-23

修改“薄膜沉积设备”词条报告

周惠娜·头豹分析师

2022-11-23

发布“薄膜沉积设备”词条报告