2022年薄膜沉積設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展路徑分析

1、2022年薄膜沉積設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及開(kāi)展路徑分析1.半導(dǎo)體行業(yè)景氣帶動(dòng)設(shè)備需求增長(zhǎng)，薄膜沉積是關(guān)鍵設(shè) 備全球半導(dǎo)體行業(yè)處于景氣周期，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備開(kāi)展迅 速。（1）半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模：據(jù)WSTS數(shù)據(jù)，2021年全球半 導(dǎo)體銷(xiāo)售額達(dá)5559億美元，同比+26%,且預(yù)計(jì)2022年同比 增長(zhǎng)10.4%達(dá)6135億美元；據(jù)SIA數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)半導(dǎo)體 銷(xiāo)售額達(dá)1898億美元，同比+25%。中國(guó)半導(dǎo)體銷(xiāo)售額占全球 銷(xiāo)售額的比例維持在35%左右。WSTS預(yù)計(jì)2022年全球半導(dǎo) 體市場(chǎng)規(guī)模將到達(dá)6135億美元，同比增長(zhǎng)10.36%。（3）半 導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模：據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，2021年全球和中國(guó)半導(dǎo) 體設(shè)備

2、銷(xiāo)售額分別為1026億美元、296億美元，同比+44%、 +58%,中國(guó)銷(xiāo)售額全球占比提升至29%。SEMI預(yù)計(jì)2022年 全球半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額達(dá)H40億美元，同比增長(zhǎng)11.11%。薄膜沉積設(shè)備是晶圓制造三大主設(shè)備之一。應(yīng)用于集成 電路領(lǐng)域的設(shè)備通常可分為前道工藝設(shè)備（晶圓制造）和后 道工藝設(shè)備（封裝測(cè)試）兩大類(lèi)，薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模占 半導(dǎo)體設(shè)備的20%。全球薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。根據(jù)Maximize Market Research數(shù)據(jù)統(tǒng) 計(jì)，2021年全球薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)規(guī) 模為190億美元，同比+10.5%,預(yù)計(jì)2025年有望達(dá)至U 340億 美元，2021-2025年CAGR達(dá)

3、15.7%。薄膜沉積是半導(dǎo)體制造過(guò)程中構(gòu)造晶體管的關(guān)鍵步驟之一。薄膜沉積是指在硅片襯底上沉積一層待處理的薄膜材料,逐層堆疊薄膜形成電路結(jié)構(gòu),包括半導(dǎo)體、介質(zhì)、金屬/金屬化合物三大類(lèi)。薄膜涂層具不 同特性，可用于改變或改善襯底的性能，比方阻擋污染物和 雜質(zhì)滲透、增加或減少導(dǎo)電性/信號(hào)傳輸、提高吸光率等。圖14: 2021年全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額增長(zhǎng)至5559億美元數(shù)據(jù)來(lái)源：WSTS、開(kāi)源證券研究所工奈詈是數(shù)據(jù)來(lái)源：WSTS、開(kāi)源證券研究所工奈詈是按照薄膜沉積技術(shù)原理可以分為CVD （化學(xué)氣相沉積）、PVD （物理氣相沉積）/電鍍?cè)O(shè)備和ALD （原子層沉積）。其 中：（1） CVD是通過(guò)化學(xué)反響的方式，

4、利用加熱、等離子 或光輻射等各種能源，在反響器內(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)反響形成固態(tài)沉積物的技術(shù), 是一種通過(guò)氣體混合的化學(xué)反響在硅片外表沉積薄膜的工藝， 可應(yīng)用于絕緣薄膜、硬掩模層以及金屬膜層的沉積。常用的 CVD 設(shè)備包括 PECVD、SACVD、APCVD、LPCVD 等，適 用于不同工藝節(jié)點(diǎn)對(duì)膜質(zhì)量、厚度以及孔隙溝槽填充能力等的 不同要求。（2） ALD可以將物質(zhì)以單原子膜形式一層一層地鍍?cè)?基底外表的方法。ALD工藝具有自限制生長(zhǎng)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(tái)階覆蓋率高，在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄膜厚度要求精準(zhǔn)的先進(jìn)邏 輯

5、芯片、DRAM和3D NAND制造中，ALD是必不可少的核 心設(shè)備之一。（3） PVD：通過(guò)真空蒸鍍和濺射等物理方法沉 積金屬或金屬化合物薄膜，應(yīng)用最廣泛的PVD是磁控濺射和 離子化PVD,主要用于后段金屬互連層、阻擋層、硬掩膜、 焊盤(pán)等工藝。PECVD： PECVD相比傳統(tǒng)的CVD設(shè)備，PECVD設(shè)備 在相對(duì)較低的反響溫度下形成高致密度、高性能薄膜，不破 壞已有薄膜和已形成的底層電路，實(shí)現(xiàn)更快的薄膜沉積速度, 是芯片制造薄膜沉積工藝中運(yùn)用最廣泛的設(shè)備種類(lèi)。SACVD：SACVD設(shè)備的主要功能是在次常壓環(huán)境下，通過(guò)對(duì)反響腔內(nèi) 氣體壓力和溫度的精確控制，將氣相化學(xué)反響材料在晶圓表 面沉積薄膜。S

6、ACVD設(shè)備的高壓環(huán)境可以減小氣相化學(xué)反響 材料的分子自由程，通過(guò)臭氧在高溫下產(chǎn)生高活性的氧自由 基，增加分子之間的碰撞，實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的填孔（Gap fill）能力, 是集成電路制造的重要設(shè)備之一。PECVD是薄膜設(shè)備中占比最高的設(shè)備類(lèi)型，占整體薄膜 沉積設(shè)備市場(chǎng)的33%； ALD占11%； SACVD是新興的設(shè)備 類(lèi)型，屬于其他薄膜沉積設(shè)備類(lèi)目下的產(chǎn)品，占比擬小。在 整個(gè)薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)，屬于PVD的濺射PVD和電鍍ECD 合計(jì)占有整體市場(chǎng)的23%o圖22: PECVD是薄膜設(shè)備中占比最高的設(shè)備類(lèi)型MOCVD, 4%MOCVD, 4%PECVD, 33%管式CVD, 12%電鍍ECD, 4%非管

7、式LPCVD, 11%其他薄膜沉積設(shè)備, 6%濺射 PVD, 19%ALD, 11%2.半導(dǎo)體行業(yè)驅(qū)動(dòng)力：晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)+技術(shù)升級(jí)+國(guó)產(chǎn)替代,驅(qū)動(dòng)薄膜設(shè)備需求（1）晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)：下游需求高度景氣，晶圓廠積極擴(kuò)產(chǎn), 資本開(kāi)支持續(xù)攀升驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備需求增長(zhǎng)。物聯(lián)網(wǎng)，服務(wù) 器，汽車(chē)電子，新能源等行業(yè)對(duì)半導(dǎo)體需求持續(xù)提升，半導(dǎo) 體行業(yè)資本開(kāi)支持續(xù)提高以滿(mǎn)足擴(kuò)產(chǎn)需要。（Insights預(yù)測(cè)， 2021年全球半導(dǎo)體行業(yè)資本開(kāi)支規(guī)模約為1539億美元，預(yù)計(jì) 2022年將超過(guò)1904億美元，同比增長(zhǎng)24%。根據(jù)SEMI,全 球半導(dǎo)體制造商將在2021年年底開(kāi)始建設(shè)19座新的高產(chǎn)能 晶圓廠，并在2022年再開(kāi)工建設(shè)1

8、0座，設(shè)備支出預(yù)計(jì)將超過(guò) 1400億美元，以滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)芯片的加速需求。中國(guó)大陸和中 國(guó)臺(tái)灣地區(qū)將在新晶圓廠建設(shè)方面處于領(lǐng)先地位，各有8座, 其次是美洲有6座，歐洲/中東有3座，日本和韓國(guó)各有2座。 以上29座晶圓廠每月可生產(chǎn)多達(dá)260萬(wàn)片晶圓（8英寸等效）。 晶圓廠大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)定將帶動(dòng)設(shè)備需求，半導(dǎo)體設(shè)備成長(zhǎng)動(dòng)力 充足。（2）技術(shù)升級(jí)：芯片制程升級(jí)，薄膜沉積設(shè)備需求量增 加。隨著集成電路的持續(xù)開(kāi)展，晶圓制造工藝不斷走向精密 化，芯片結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度也不斷提高，需要在更微小的線(xiàn)寬上 制造，工藝也越來(lái)越復(fù)雜。在90nmeMOS工藝，大約需要40 道薄膜沉積工序，而3nmFinFET工藝產(chǎn)線(xiàn)需要100道工序。 隨著產(chǎn)線(xiàn)的逐漸升級(jí)，晶圓廠對(duì)薄膜沉積設(shè)備數(shù)量和性能的需求將繼續(xù)隨之提升?？傮w上看，越先進(jìn)制程產(chǎn)線(xiàn)所需的薄 膜沉積設(shè)備數(shù)量越多。在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域，隨著主流制造工藝已由2D NAND發(fā) 展為3DNAND結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化導(dǎo)致對(duì)于薄膜沉積設(shè)備 的需求量逐步增加。根據(jù)東京電子披露，薄膜沉積設(shè)備占 FLASH芯片產(chǎn)線(xiàn)資本開(kāi)支比例從2D時(shí)代的18%增長(zhǎng)至3D時(shí) 代的26%o隨著3D NAND FLASH芯片的內(nèi)部層數(shù)不斷增高, 對(duì)于薄膜沉積設(shè)備的需求提升的趨勢(shì)亦將延續(xù)。（3）國(guó)產(chǎn)替 代：薄膜沉積設(shè)備國(guó)外壟斷，國(guó)產(chǎn)替代需求不斷提升。行業(yè)基 本由應(yīng)用材料（AMAT）、先晶半導(dǎo)體（ASMI）、