2024年中國半導體設備（1）：薄膜沉積設備

）：主筆人：張俊雅2024/02u頭豹深耕行企研究6年，憑借豐富的內容生產、平臺運營和知識管理經驗，基于人工智能、大模型、云計算等先進數(shù)字技術，構建了業(yè)內領先的全產業(yè)覆蓋、百創(chuàng)研究內容數(shù)據庫，首創(chuàng)全開源、多方協(xié)同、可拓展的智慧行研平臺——“腦力擎KnowlengineTM”知識管理與研究輔助KaaS系統(tǒng)，并通過“AI推理+AI搜索輔助分析師提升工作效能，加深行研精度，助力行業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉型升級，賦u頭豹科創(chuàng)網()擁有20萬+專業(yè)用戶，全行業(yè)賽道覆蓋及相關研究報告產出數(shù)百萬原創(chuàng)數(shù)據元素，每年數(shù)千場直播及視頻內容，用戶覆蓋了超過70%的投融資機構、金融機構和資本市場服務機構。近年來，頭豹研報在資本市場的影響力逐年提升。據不完全統(tǒng)計，已有上百家擬上市及上市公司在其信披材料中大量引用頭豹數(shù)據及觀點。頭豹精選報告被全球著名的財經資訊平臺路孚特(Refinitiv)廣泛姓名：張俊雅?2024?2024LeadLeoCONTENTSu半導體設備產業(yè)綜述 CONTENTS?全球半導體行業(yè)市場規(guī)模：2023年全球半導體市場低迷，預計2024年市場開始進入上行周期 ?全球半導體行業(yè)周期性：技術驅動10年長周期，資本開支驅動3-4年短周期 ?半導體設備：晶圓制造投資量占比超80%，其中光刻設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備為核心 ?半導體設備投資額：集成電路設備投資額隨制程節(jié)點先進程度提升而大幅增長 ?半導體設備國產替代：美日荷先進半導體設備封鎖，中國半導體設備國產替代勢在必行 ?半導體設備國產替代：中國晶圓廠半導體設備國產化率已提升至35%，預計2025年達50% u薄膜沉積設備行業(yè)現(xiàn)狀 ?薄膜沉積設備：半導體制造關鍵設備，其技術可分為CVD、PVD和ALD三大類 ?CVD設備：PECVD應用最為廣泛，ALD則面向先進制程應用 ?PVD設備：磁控濺射PVD應用范圍最為廣泛，發(fā)展前景可觀 ?薄膜沉積技術：薄膜種類繁多且工藝復雜構筑高技術壁壘，未來向低溫、更高集成度發(fā)展 ?薄膜沉積設備需求端：芯片制程升級，推動薄膜沉積設備需求大幅增長 ?薄膜沉積設備市場：2023年全球市場規(guī)模達260億美元，市場被海外廠商所壟斷 ?國產薄膜沉積設備廠商產品布局：產品布局較為分散，廠商間進行差異化競爭 u薄膜沉積設備企業(yè)推薦 22?拓荊科技：國產CVD設備領軍企業(yè) 23?北方華創(chuàng)：國資背景的PVD設備龍頭企業(yè) 24?微導納米：國產ALD設備領軍企業(yè) 25u業(yè)務合作 26u方法論與法律聲明 27400-072-5588?2024LeadLeon半導體設備國產替代：中國晶圓廠半導體設備國產化率已提升至35%，預計2025年達50%全球半導體設備市場高度集中，海外龍頭廠商仍處于壟斷地位，中國半導體設備廠商已覆蓋多個目前在28nm及以上領域，中國半導體設備廠商已基本實現(xiàn)了全覆蓋，部分刻蝕、清洗環(huán)節(jié)已半導體設備廠商也實現(xiàn)了50%以上的覆蓋，國產化率可n薄膜沉積設備市場：2023年全球市場規(guī)模達260億美元，市場被海外廠商所壟斷疊層數(shù)提升、新工藝的應用，使得薄膜沉積設備在產線中的占比及價值量逐步提在薄膜沉積設備市場中，PECVD份額占比達33%，而其余占比較大的設備有PVD（19%）、ALD（11%）、管式n薄膜沉積設備需求端：芯片制程升級，推動薄膜沉積設備需求大幅增長先進制程使得晶圓制造的復雜度和工序量大幅提升，大約需要40道薄膜沉積工序。在3nmFinFET工藝產線，大約需要超過100道薄膜沉積工序，涉及的薄膜材料由6種增加到近20種，對于薄膜顆粒的要求也由微米級Chapter1集成電路半導體產品分立器件光電器件傳感器全球半導體行業(yè)市場規(guī)模：2023年全球半導體市場低迷，集成電路半導體產品分立器件光電器件傳感器2023年，全球半導體市場規(guī)模為5,201億美元，同比下滑9.4全球半導體主要品類及占比情況，2023全球半導體市場規(guī)模，2019-2024E光敏電阻、光電二極管、光電三極管等硅光電池、光電檢測器件、光電控制器件溫度、壓力、濕度、氣體、離子、生物、聲音、射線等各類信號傳感器集成電路分立器件傳感器光電器件邏輯器件模擬器件u存儲器微處理器單位：[億美元]單位：[%]7,0006,0005,0004,0003,0002,0001,00005,5594,4045,5594,4044,1235,8845,7415,201201920202021202220232024E30%20%10%0%-10%-20%全球半導體市場規(guī)模同比汽車、工業(yè)/醫(yī)療、軍事/政府等核心領域。根據世界半導體貿易統(tǒng)計組織（WSTS）的分類標準，半導體主要由四個組成部分組成：集成電路（約占84.33%光電器件（約占6.87%分立器件（約占5.28%傳感器（約占3.52%）。其中，集成電路按照產品種類又可分為四大類：微處理器（約占13.42%存儲器（約占26.30%邏輯器件o根據WSTS的數(shù)據，全球半導體市場規(guī)模由2019年的4,123億美元增長至2023年的5,201導致半導體市場低迷。然而在AI芯片需求強勁的推動下，全球半導體行業(yè)將有所回暖，開始進入上行周期。預計2024年全球半導體市場規(guī)模將增長至5,884億美元，同比增長400-072-5588?2024LeadLeo全球半導體行業(yè)周期性：技術驅動10年長周期，資本開支驅動3-4年短周期全球半導體行業(yè)周期性明顯，技術驅動半導體10年長周期，資本開支驅動3-4年短周期。2023年全球半導體行業(yè)階段第一代第二代第三代第四代第五代第六代時間區(qū)間1965-19751975-19851985-19951995-20052005-20152015-2025特征尺寸12-3μm3-1μm1-0.35μm0.35μm-65nm65-22nm22-2nm存儲器小于1KB到16KB16KB-1MB1-64MB64MB-1GB1-16GB（芯片組）16GB到1TB以上（芯片組）CPU字長（bit）4,88,1616,3232,64CPU晶體管數(shù)1000108-109，多核架構多核架構主流圓片直徑2-4in4in-150mm150mm，200mm200mm，300mm200mm，300mm200mm，300mm，450mm主流設計工具手工從邏輯編輯到布局布線從布局布線到綜合從綜合到DFM主要封裝形式從TO到DIP從DIP到QFP多種封裝、SiPSiP、3D封裝、Chiplet等半導體行業(yè)：技術驅動10年長周期，資本開支驅動3-4年短周期單位：[億美元]4年3年4年4年3年全球半導體資本支出181.7200%100%0%-100%200153.1113.165.2181.7200%100%0%-100%200153.1156.00106.1102.595.667.467.866.159.055.354.026.10106.1102.595.667.467.866.159.055.354.026.12008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023o2023年，全球半導體行業(yè)資本開支同比下降14%至156億美元，下降主要由于芯片需求疲400-072-5588?2024LeadLeo半導體設備：晶圓制造投資量占比超80%，其中光刻設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備為核心半導體設備可分為前道設備（晶圓制造）和后道設備（封裝與測試）兩大類，前道設備投資量占總設備的80%以半導體設備分類及投資價值占比單位：[%]晶圓制造u晶圓制造u封裝測試其他2%8%10%80%ll熱處理設備刻蝕設備離子注入設備機械拋光設備熱處理設備刻蝕設備離子注入設備機械拋光設備光刻設備清洗設備薄膜沉積設備量測設備測試設備封裝設備測試機減薄機分選機劃片機探針臺裝片機測試設備封裝設備測試機減薄機分選機劃片機探針臺裝片機引線鍵合機2%17%6%2%17%6%22%12%3%4%11%刻蝕設備薄膜設備工藝控制u成批清洗顯影洗像u化學機械拋光22%離子注入氧化退火其他22%o在晶圓廠的資本開支中，20%-30%用于廠房建設，70%-80%用于設備投資。根據國際半導體產業(yè)協(xié)會（SEMI前道設備（晶圓制造）投資量占半導體設備投資量的約80%，封裝和測400-072-5588?2024LeadLeo半導體設備投資額：集成電路設備投資額隨制程節(jié)點先進程度提升而大幅增長400-072-5588?2024LeadLeo半導體設備國產替代：美日荷先進半導體設備封鎖，中國半導體設備國產替代勢在必行400-072-5588?2024LeadLeo半導體設備國產替代：中國晶圓廠半導體設備國產化率已提升至35%，預計2025年達50%400-072-5588?2024LeadLeo薄膜沉積設備：半導體制造關鍵設備，其技術可分為CVD、PVD和ALD三大類薄膜沉積設備是半導體制造的核心設備，薄膜沉積設備主要負責各個步驟當中的介質層與金屬層的沉積，包括熱蒸發(fā)沉積CVD先進薄膜沉積設備PVD等離子體濺射沉積ALD電化學原子層沉積（ECALD）流床式原子層沉積空間原子層沉積（SALD）大氣壓原子層沉積（AP-ALD熱蒸發(fā)沉積CVD先進薄膜沉積設備PVD等離子體濺射沉積ALD電化學原子層沉積（ECALD）流床式原子層沉積空間原子層沉積（SALD）大氣壓原子層沉積（AP-ALD）等離子體增強原子層沉積（PEALD）熱原子層沉積（TALD）低壓型（LPCVD）常壓型（APCVD）金屬有機化合物型（MOCVD）等離子體增強型（PECVD）技術路線PVDCVDALD沉積原理物理氣相沉積化學氣相沉積化學表面飽和反應沉積過程成核生長成核生長逐層飽和反應沉積速度快快慢均勻性控制能力5nm左右0.5-2nm0.07-0.1nm薄膜質量化學配比一般，針孔數(shù)量高，應力控制有限具有很好的化學配比，針孔數(shù)量少，具有應力控制能力具有很好的化學配比，針孔數(shù)量少，具有應力控制能力階梯覆蓋能力弱中強工藝環(huán)境（溫度、壓強、流場等）對真空要求較高，鍍膜具有方向性對工藝參數(shù)的變化較為敏感基于表面化學飽和反應，工藝參數(shù)可調整范圍較大oo薄膜沉積設備是半導體制造的核心設備，不同類型的設備適合不同沉積材料和用途。薄膜沉積技術則是指在硅片襯底上沉積一層待處理的薄來源：拓荊科技，微導納米，頭豹研究院400-072-5588?2024LeadLeoCVD設備：PECVD應用最為廣泛，ALD則面向先進制程應用400-072-5588?2024LeadLeoPVD設備：磁控濺射PVD應用范圍最為廣泛，發(fā)展前景可觀400-072-5588?2024LeadLeo薄膜沉積技術：薄膜種類繁多且工藝復雜構筑高技術壁壘，未來向低溫、更高集成度發(fā)展400-072-5588?2024LeadLeo薄膜沉積設備需求端：芯片制程升級，推動薄膜沉積設備需求大幅增長400-072-5588?2024LeadLeo薄膜沉積設備市場：2023年全球市場規(guī)模達260億美元，市場被海外廠商所壟斷400-072-5588?2024LeadLeo國產薄膜沉積設備廠商產品布局：產品布局較為分散，廠商間進行差異化競爭（1/3）400-072-5588?2024LeadLeo國產薄膜沉積設備廠商產品布局：產品布局較為分散，廠商間進行差異化競爭（2/3）400-072-5588?2024LeadLeo國產薄膜沉積設備廠商產品布局：產品布局較為分散，廠商間進行差異化競爭（3/3）400-072-5588?2024LeadLeo拓荊科技：國產CVD設備領軍企業(yè)400-072-5588北方華創(chuàng)：國資背景的PVD設備龍頭企業(yè)400-072-5588微導納米：國產ALD設備領軍企業(yè)400-072-5588會員賬號定制行業(yè)/公司的第一本市場地位確認賦能企業(yè)產品宣傳定制報告/詞條等咨詢服務招股書引用云實習課程地址：深圳市南山區(qū)華潤置地大廈E座4105?2024LeadLeou頭豹研究院布局