薄膜沉积设备行业分析报告( 39 页)

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目录

一、半导体制造的核心工艺设备之一，市场空间广阔 ...... 6

（一）薄膜沉积设备价值量高、需求占比大 .... 6

（二）四大因素推动行业加速扩容 ...... 8

二、多工艺路线并存，设备百花齐放 ..... 13

（一）PVD 与CVD 相互补充，路线、材料多元化 ....... 13

（二）CVD：占比最高的沉积设备，需求大、种类多，格局相对分散 ..... 17

（三）PVD：以溅射为主，市场高度集中 ..... 23

三、全球市场空间千亿级别，垄断格局明显 ...... 24

（一）半导体设备投资快速增长，CVD 占据主流 ..... 24

（二）应用材料：产品谱系全面，PVD 设备一枝独秀 ...... 25

（三）泛林半导体： CVD 及沉积后处理工艺，ECD 一家独大 .... 27

（四）东京电子： CVD 见长，ALD 亦有布局 ...... 29

四、国产设备厂商积极布局，逐步突破 ...... 30

（一）拓荆科技 ..... 30

（二）北方华创 ..... 32

（三）中微公司 ..... 35

（四）盛美股份 ..... 36

（五）屹唐股份 ..... 37

五、投资建议与风险提示 .... 38

图表索引

图 1：全球半导体设备销售额（十亿美元） ..... 6

图2：中国集成电路行业销售（亿元） .... 6

图3：中国半导体设备销售额（亿美元） .... 6

图4：2020 年半导体设备投资占比 ...... 7

图5：前道制造工艺流程及主要设备 .... 7

图6：全球半导体薄膜沉积设备市场规模（亿美元） ...... 8

图7：薄膜沉积设备价值占比稳定 ....... 8

图8：全球半导体设备订单情况（亿美元） ..... 8

图9：2021-2022 全球晶圆厂扩产计划 .... 8

图10：不同制程逻辑芯片产线薄膜沉积设备需求量（台/万片产能） ..... 9

图11：光刻技术发展趋势：更短的波长和更大的数值孔径（NA） ....... 10

图12：分下游应用的技术路线图 ....... 10

图13： EUV 技术路线图 ....... 10

图14：不同工艺节点下的掩膜数量及overlay 允许范围.... 11

图15：多重曝光技术litho-etch-litho-etch ..... 11

图16：多重曝光技术self aligned double patterning ..... 11

图17：FLASH 存储芯片发展历程 .... 12

图18：2D NAND 缩小单元尺寸以提升存储能力 ....... 12

图19：3D NAND 核心工艺一览 .... 13

图20：沉积和刻蚀对3D NAND 结构尤为重要 ..... 13

图21：3D NAND 为CVD 带来新增市场 ....... 13

图22：3D NAND 架构下薄膜沉积设备占比显著提升 ....... 13

图23： MSI 时代Nmos 晶体管的各层膜并不平坦 ....... 14

图24： ULSI 硅片上的多层金属化 ....... 14

图25：各类薄膜工艺与材料示意图 ....... 15

图26：2020 年全球管式CVD 竞争格局 .... 17

图27：2020 年全球LPCVD 竞争格局 ....... 18

图28：作为栅电极的掺杂多晶硅 ....... 18

图29：LPCVD 反应腔 ....... 18

图30：2020 年全球LPCVD 竞争格局 ....... 19

图31：等离子体辅助CVD 中膜的形成 ..... 19

图32：PECVD 示意图 ....... 19

图33：ALD 反应原理及优势...... 20

图34：ALD 应用一览 .... 20

图35：2020 年全球ALD 竞争格局 .... 21

图36：特征尺寸缩小时RC 延迟被放大 .... 22

图37：电迁徙使导体内部产生空洞或晶须(小丘) ....... 22

图38：铜电镀反应原理...... 22

图39：ALD, CVD, PVD 成膜效果简示 ...... 23

图 40：2020 年溅射设备竞争格局 ..... 23

图41：2020 年晶圆厂设备同比增长13.9% ...... 24

图42：各类薄膜沉积设备占比情况 ....... 24

图43：各类CVD 设备占比情况 .... 25

图44：主要薄膜沉积设备供应商市占率 .... 25

图45：应用材料收入构成（百万美元） .... 26

图46：应用材料客户结构 ...... 26

图47：2020 财年应用材料半导体设备出货情况（按金额计） ..... 27

图48：LAM Research 收入毛利率（亿美元） ...... 28

图49：LAM Research 客户结构 ....... 28

图50：东京电子营收（十亿日元） ....... 29

图51：东京电子半导体设备布局 ....... 29

图52：东京电子薄膜沉积设备产品矩阵 .... 29

图53：拓荆科技营业收入（百万元） .... 31

图54：拓荆科技PECVD 设备产销情况（百万元，台） ....... 31

图55：北方华创营业收入（百万元）及毛利率 ..... 33

图56：中微公司刻蚀设备一览 ....... 35

图57：中微公司MOCVD 设备一览 ...... 35

图58：芯片制造前道铜互连电镀工艺 .... 36

图59：芯片制造后道先进封装电镀工艺 .... 36

表 1：薄膜沉积技术一览 ....... 14

表 2：薄膜沉积设备主要设备商销售规模（百万元） ....... 15

表 3：薄膜沉积设备主要设备商市场份额 ..... 16

表 4：LPCVD 和PECVD 氮化硅性质比较.... 19

表 5：各类CVD 反应器及主要特点 ...... 20

表 6：ALD 沉积材料一览 ...... 20

表 7：铝与铜之间特性和工艺的比较 ..... 22

表 8：薄膜沉积工艺对比 ....... 23

表 9：应用材料薄膜沉积设备一览 .... 26

表 10：泛林半导体薄膜沉积设备一览 ....... 28

表 11：拓荆科技沉积设备一览 ...... 31

表 12：北方华创沉积设备一览 ...... 34

表 13：屹唐半导体产品一览 ..... 37