一、薄膜沉積設備行業(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、薄膜沉積設備分類

薄膜沉積設備主要負責各工藝步驟中的介質(zhì)層與金屬層的沉積，包括CVD(化學氣相沉積)、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，薄膜沉積設備分為CVD設備、PVD設備和ALD設備。

1、物理氣相沉積

物理氣相沉積（PVD設備）是以物理機制來進行薄膜沉積技術，過程不涉及化學反應，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、電弧和激光等蒸鍍源對蒸鍍材料進行加熱，使之達到熔化、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，凝結形成固態(tài)薄膜的的一種鍍膜技術。

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能的特點，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構材料。

2、化學氣相沉積

化學氣相沉積（CVD設備）是通過化學反應的方式，利用加熱、等離子或光輻射等各種能源，在反應器內(nèi)使氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)的化學物質(zhì)在氣相或氣固界面上經(jīng)化學反應形成固態(tài)沉積物的技術，是一種通過氣體混合的化學反應在硅片表面沉積薄膜的工藝，可應用于絕緣薄膜、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)反應逐層沉積在基底表面，形成對復雜形貌的基底表面全覆蓋成膜的方法。在ALD工藝過程中，通過將不同的反應前驅(qū)體以氣體脈沖的形式交替送入反應室中，因此具有自限制生長的特點，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，特別適合深槽結構中的薄膜生長，對于多維結構體表面精確成膜需求具有不可替代的應用。由于ALD設備可以實現(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，因此在結構復雜、薄膜厚度要求精準的先進邏輯芯片、DRAM和3DNAND制造中，ALD是必不可少的核心設備之一。

三、全球薄膜沉積設備發(fā)展現(xiàn)狀

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

全球薄膜沉積設備市場集中度較高，歐美和日本廠商憑借多年經(jīng)驗壟斷市場。由于薄膜沉積設備行業(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備市場基本上由AMAT、LAM、TEL等壟斷，其中在PVD設備領域，AMAT為絕對龍頭，份額85%左右；在CVD領域，AMAT、LAM、TELCR3占比合計超80%；

在ALD設備領域，由于ALD是先進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工藝率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用，2020年TEL和ASM兩家合計占比約60%。數(shù)據(jù)顯示，2023年全球薄膜沉積設備行業(yè)市場規(guī)模約為200億美元。

圖表：2021-2023年全球薄膜沉積設備行業(yè)市場規(guī)模

《2024-2029年中國半導體設備行業(yè)市場分析及發(fā)展前景預測報告》由中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(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測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(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。