隨著中國半導(dǎo)體整體需求的增長,整體市場增速大于全球,中國半導(dǎo)體設(shè)備的國產(chǎn)化率逐年升高。半導(dǎo)體晶圓加工設(shè)備中,光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設(shè)備(PVD和CVD)技術(shù)難度最高,三者占比分別為30%、25%、25%。#半導(dǎo)體##刻蝕機##光刻機##芯片#半導(dǎo)體設(shè)備在制造流程中的應(yīng)用環(huán)節(jié):
資料來源:行行查關(guān)注樂晴,洞悉產(chǎn)業(yè)格局!刻蝕設(shè)備
刻蝕是使用化學(xué)或者物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要材料的過程。通常的晶圓加工流程中,刻蝕工藝位于光刻工藝之后,有圖形的光刻膠層在刻蝕中不會受到腐蝕源的顯著侵蝕,從而完成圖形轉(zhuǎn)移的工藝步驟。全球刻蝕機市場高度集中,技術(shù)門檻高,全球刻蝕設(shè)備市場呈現(xiàn)高度壟斷格局,拉姆研究、東京電子、應(yīng)用材料等公司占據(jù)主要市場份額。根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù),2022年全球刻蝕機市場份額方面,拉姆研究占比46.7%,東京電子占比26.6%,應(yīng)用材料占比16.7%。根據(jù)Gartner的預(yù)測,全球半導(dǎo)體設(shè)備采購支出預(yù)計將保持穩(wěn)定增長態(tài)勢,刻蝕設(shè)備市場規(guī)模將由2020年的約123億美元增長至2024年的約152億美元。2022年全球刻蝕機份額
資料來源:SEMI國內(nèi)廠商中,中微公司和北方華創(chuàng)表現(xiàn)突出,值得一提的是,中微公司在介質(zhì)刻蝕機領(lǐng)域領(lǐng)跑國內(nèi)市場,而北方華創(chuàng)則在硅刻蝕機領(lǐng)域獨占鰲頭。#財經(jīng)新勢力#薄膜沉積設(shè)備
從設(shè)備投資占比角度來看,薄膜沉積設(shè)備作為晶圓制造的三大主設(shè)備之一,其投資規(guī)模占晶圓制造設(shè)備總投資的25%。根據(jù)不同的應(yīng)用場景,薄膜沉積設(shè)備可分為PECVD、濺射PVD、ALD、LPCVD等不同的設(shè)備。其中,PECVD是薄膜設(shè)備中占比最高的設(shè)備類型,占整體薄膜沉積設(shè)備市場的33%。在PVD技術(shù)中,采用物理的方法將固態(tài)或熔化態(tài)的物質(zhì)作為源物質(zhì)沉積到晶圓表面。PVD主要包括真空蒸發(fā)、濺射鍍膜、離子體鍍膜和分子束外延等方法,其中濺射鍍膜是最常用的技術(shù)。與PVD不同,CVD是采用化學(xué)的方法,將多種氣相狀態(tài)反應(yīng)物在一定溫度和氣壓下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固態(tài)物質(zhì)沉積在襯底材料表面。CVD用途廣泛,可用于高質(zhì)量的半導(dǎo)體介電薄膜、金屬薄膜、絕緣材料薄膜、晶體外延的生長等領(lǐng)域。
ALD是CVD中的一種特殊工藝,通過將兩種或多種前驅(qū)物交替通過襯底表面,發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)逐層沉積在襯底表面,能對復(fù)雜形貌基底表面全覆蓋成膜。ALD具有極好的階梯覆蓋率、納米級膜厚控制等特點。根據(jù)Maximize Market Research的預(yù)計,全球半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模在2025年達到340億美元,保持年復(fù)合13.3%的增長速度。各工藝的薄膜沉積設(shè)備市場均呈現(xiàn)國際寡頭壟斷的局面,全球頭部廠商應(yīng)用材料公司(AMAT)、拉姆研究公司(LAM)、ASM國際公司以及東京電子公司(TEL)等在薄膜沉積設(shè)備市場上擁有著不可小覷的影響力。國內(nèi)代表廠商包括北方華創(chuàng)、拓荊科技等:
資料來源:行行查量測檢測設(shè)備
半導(dǎo)體檢測根據(jù)使用的環(huán)節(jié)以及檢測項目的不同,可分為前道檢測和后道檢測。其中,前道量測包括量測類和缺陷檢測類,主要用于晶圓加工環(huán)節(jié),目的是檢查每一步制造工藝后晶圓產(chǎn)品的加工參數(shù)是否達到設(shè)計的要求或者存在影響良率的缺陷,屬于物理性檢測;后道測試根據(jù)功能的不同包括分選機、測試機、探針臺,主要是用在晶圓加工之后、封裝測試環(huán)節(jié)內(nèi),目的是檢查芯片的性能是否符合要求,屬于電性能檢測。
根據(jù)VLSI Research,半導(dǎo)體檢測設(shè)備占比為62.6%,量測設(shè)備占比33.5%;納米圖形晶圓缺陷檢測設(shè)備、掩膜版缺陷檢測設(shè)備與關(guān)鍵尺寸量測設(shè)備銷售額占據(jù)前三,占比分別為24.7%/11.3%/10.2%。當前全球的檢測和量測市場以海外企業(yè)主導(dǎo),其中科磊半導(dǎo)體市占率較高,達到50.8%,其次為應(yīng)用材料(11.5%)、日立(8.9%)。而在我國,科磊半導(dǎo)體份額略高于全球,頭部檢測與量測企業(yè)與全球相似。量測設(shè)備市場格局:
綜合來看,2022年國內(nèi)市場空間大約30-40億美元。國內(nèi)主要的檢測/量測設(shè)備廠商包括中科飛測、上海精測和上海睿勵等,2022年營收總計大約7.5億元,按照營收測算,2022年國產(chǎn)化率仍不足5%,預(yù)計3-4%之間,國產(chǎn)替代空間廣闊。關(guān)注樂晴,洞悉產(chǎn)業(yè)格局!

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