2023CVD行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

• 黃文玉 2023年3月26日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 453 23
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化學(xué)氣相沉積(CVD)是指化學(xué)氣體或蒸汽在基質(zhì)表面反應(yīng)合成涂層或納米材料的方法，是半導(dǎo)體工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的用來(lái)沉積多種材料的技術(shù)，包括大范圍的絕緣材料，大多數(shù)金屬材料和金屬合金材料。

一、CVD的概念

化學(xué)氣相沉積(CVD)是指化學(xué)氣體或蒸汽在基質(zhì)表面反應(yīng)合成涂層或納米材料的方法，是半導(dǎo)體工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的用來(lái)沉積多種材料的技術(shù)，包括大范圍的絕緣材料，大多數(shù)金屬材料和金屬合金材料。

從理論上來(lái)說(shuō)，它是很簡(jiǎn)單的：兩種或兩種以上的氣態(tài)原材料導(dǎo)入到一個(gè)反應(yīng)室內(nèi)，然后他們相互之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成一種新的材料，沉積到晶片表面上。沉積氮化硅膜(Si3N4)就是一個(gè)很好的例子，它是由硅烷和氮反應(yīng)形成的。

化學(xué)氣相沉積是一種化工技術(shù)，該技術(shù)主要是利用含有薄膜元素的一種或幾種氣相化合物或單質(zhì)、在襯底表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成薄膜的方法?；瘜W(xué)氣相淀積是近幾十年發(fā)展起來(lái)的制備無(wú)機(jī)材料的新技術(shù)。化學(xué)氣相淀積法已經(jīng)廣泛用于提純物質(zhì)、研制新晶體、淀積各種單晶、多晶或玻璃態(tài)無(wú)機(jī)薄膜材料。這些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物，也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素間化合物，而且它們的物理功能可以通過(guò)氣相摻雜的淀積過(guò)程精確控制。化學(xué)氣相淀積已成為無(wú)機(jī)合成化學(xué)的一個(gè)新領(lǐng)域。

化學(xué)氣相沉積法是傳統(tǒng)的制備薄膜的技術(shù)，其原理是利用氣態(tài)的先驅(qū)反應(yīng)物，通過(guò)原子、分子間化學(xué)反應(yīng)，使得氣態(tài)前驅(qū)體中的某些成分分解，而在基體上形成薄膜。化學(xué)氣相沉積包括常壓化學(xué)氣相沉積、等離子體輔助化學(xué)沉積、激光輔助化學(xué)沉積、金屬有機(jī)化合物沉積等。

二、CVD行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)需要使用大量功能各異的無(wú)機(jī)新材料，這些功能材料必須是高純的，或者是在高純材料中有意地?fù)饺肽撤N雜質(zhì)形成的摻雜材料。但是，我們過(guò)去所熟悉的許多制備方法如高溫熔煉、水溶液中沉淀和結(jié)晶等往往難以滿足這些要求，也難以保證得到高純度的產(chǎn)品。因此，無(wú)機(jī)新材料的合成就成為現(xiàn)代材料科學(xué)中的主要課題。

化學(xué)氣相沉積技術(shù)是一種重要的材料制備方式，在對(duì)貴金屬薄膜和涂層上有著重要的作用，當(dāng)前我國(guó)在航空航天領(lǐng)域仍處于發(fā)展期，而化學(xué)氣相沉積技術(shù)的使用還有很大的探索空間，需要我們投入更多的精力進(jìn)行研究。

CVD按照沉積條件的條件又可以分為PECVD、LPCVD、APCVD、SACVD(次常壓CVD)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。PECVD由于等離子體作用，化學(xué)反應(yīng)溫度明顯降低，薄膜純度和致密度得到加強(qiáng)，在從亞微米到90nm往下的發(fā)展中扮演了重要角色，目前也是應(yīng)用最廣、占比最大的。

化學(xué)氣相沉積法在半導(dǎo)體工業(yè)中有著比較廣泛的應(yīng)用。比如作為緣介質(zhì)隔離層的多晶硅沉積層。在當(dāng)代，微型電子學(xué)元器件中越來(lái)越多的使用新型非晶態(tài)材料，這種材料包括磷硅玻璃、硼硅玻璃、SiO2以及 Si3N4等等。此外，也有一些在未來(lái)有可能發(fā)展成開(kāi)關(guān)以及存儲(chǔ)記憶材料，例如氧化銅-五氧化二磷、氧化銅-五氧化二釩-五氧化二磷以及五氧化二釩-五氧化二磷等都可以使用化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行生產(chǎn)。

目前全球CVD設(shè)備組成結(jié)構(gòu)而言，PECVD設(shè)備在相對(duì)較低的反應(yīng)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，2020年占比全球CVD設(shè)備46.9%左右，ALD也隨著先進(jìn)制程需求持續(xù)增長(zhǎng)占比有所提升，目前達(dá)17.7%左右。

貴金屬薄膜因其有著較好的抗氧化能力、高導(dǎo)電率、強(qiáng)催化活性以及極其穩(wěn)定引起了研究者的興趣。和生成貴金屬薄膜的其他方式相比，化學(xué)氣相沉積法有更多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，所以大多數(shù)制備貴金屬薄膜都會(huì)采用這種方式。沉積貴金屬薄膜用的沉積員物質(zhì)種類(lèi)比較廣泛，不過(guò)大多是貴金屬元素的鹵化物和有機(jī)化合物，比如COCl2、氯化碳酰鉑、氯化碳酰銥、DCPD化合物等等。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2025年中國(guó)CVD行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報(bào)告》顯示：

全球CVD設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模變動(dòng)而言，2019年受下游需求下降整體半導(dǎo)體景氣度下降影響，CVD設(shè)備需求出現(xiàn)較大幅度下滑，2020年以來(lái)5G帶動(dòng)智能手機(jī)需求回暖，整體半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)需求回升，2020年CVD設(shè)備規(guī)模達(dá)85億美元。隨著汽車(chē)電子和物聯(lián)網(wǎng)整體持續(xù)發(fā)展，半導(dǎo)體需求持續(xù)提升，預(yù)計(jì)2024年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到105億美元。

就國(guó)內(nèi)CVD市場(chǎng)現(xiàn)狀而言，國(guó)內(nèi)目前薄膜沉積設(shè)備整體市場(chǎng)規(guī)模表現(xiàn)為快速增長(zhǎng)趨勢(shì)， CVD設(shè)備作為主要組成技術(shù)受制于國(guó)際企業(yè)，2021年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)33億美元左右，隨著國(guó)際局勢(shì)持續(xù)趨緊，半導(dǎo)體設(shè)備整體國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)加速，CVD有望受益規(guī)模引來(lái)較快增長(zhǎng)。

拓荊科技是國(guó)內(nèi)唯一一家產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的集成電路PECVD、SACVD設(shè)備廠商，以前后兩任董事長(zhǎng)為核心的五名國(guó)家級(jí)海外高層次專(zhuān)家組建起一支國(guó)際化的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，形成了包括等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)設(shè)備、原子層沉積(ALD)設(shè)備和次常壓化學(xué)氣相沉積(SACVD)設(shè)備三個(gè)產(chǎn)品系列，已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)晶圓廠14nm及以上制程集成電路制造產(chǎn)線，并已展開(kāi)10nm及以下制程產(chǎn)品驗(yàn)證測(cè)試。

中研普華利用多種獨(dú)創(chuàng)的信息處理技術(shù)，對(duì)市場(chǎng)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務(wù)，最大限度地降低客戶投資風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)營(yíng)成本，把握投資機(jī)遇，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。想要了解更多最新的專(zhuān)業(yè)分析請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2020-2025年中國(guó)CVD行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報(bào)告》。

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