薄膜沉积行业研究报告摘要|重庆市江北嘴私募股权投资基金管理有限公司

薄膜沉积行业研究报告摘要

2023-12-19

I.行业研究

薄膜沉积是指通过物理或化学方法，在硅片衬底上沉积一层功能薄膜材料。薄膜沉积可沉积三类材料：金属薄膜（如：AL、Cu、W、Ti）、介质薄膜（又称绝缘体薄膜，如：SiO2、Si3N4）以及半导体薄膜（如：单晶Si、多晶Si），通过沉积、光刻、刻蚀等工艺的循环，在硅片上制作出晶体管等结构并连接成电路。

根据不同的沉积原理，薄膜沉积分为三类：CVD（化学气相沉积）、PVD（物理气相沉积）、ALD（原子层沉积）。CVD根据压强、能量源等不同又可细分为常压CVD、低压CVD、次常压CVD、等离子体CVD、高密度CVD等。PVD可根据具体工艺分为蒸镀PVD、溅射PVD、离子镀PVD等。ALD可根据前驱体的和能量源的方式不同分为等离子ALD（PE-ALD）和热ALD（Thermal-ALD）ALD。

II.CVD

CVD是通过气体混合的化学反应在硅片表面沉积一层固体膜的工艺。CVD最常用于沉积绝缘介质薄膜，也可以制备金属薄膜（如钨等）。CVD装置结构较为简单，真空度要求不高，适合在复杂形状的零件表面镀膜，镀膜厚度较为均匀。因此，CVD是薄膜沉积设备中市占率最高的设备，长期占比高达60%以上。

III.PVD

PVD指利用物质的蒸发或在受到粒子轰击时物质表面原子的溅射现象，实现物质从源物质（靶材）到薄膜的可控的原子转移过程。PVD的主要优点是沉积速率高，沉积温度相对较低，不需要进行化合反应。目前，PVD主要用于沉积金属及金属化合物薄膜。

IV.ALD

ALD实质为CVD的一种，是一种较为新兴的薄膜沉积方式，目前主要用于先进制程（一般为28nm以下）集成电路的薄膜沉积。ALD可以用于氧化物、氮化物、硫化物、金属、金属化合物等多种薄膜材料的沉积。ALD沉积的薄膜均匀性好，台阶覆盖率高，但沉积速度较慢。

V.市场情况

2022年全球薄膜沉积设备市场规模增长至229亿美元，中国薄膜沉积设备市场规模约60亿美元。2021年薄膜沉积领域全球前5大供应商为美国的应用材料（AMAT，市占率41.8%）、泛林半导体（Lam，市占率17.9%），日本的东京电子（TEL，市占率13%），以及荷兰的先晶半导体（ASM，市占率7.6%）、日本国际电信（Kokusai，市占率6%），合计占比86.3%。

VI.投资逻辑

针对薄膜沉积领域，建议投资关注两大方向，一是优先瞄准国内市场份额最高的细分领域，如PECVD和溅射PVD；第二大方向是顺应行业趋势，聚焦ALD和SACVD等新型沉积设备。

VII.合作机构布局

见正文。

VIII.结语

薄膜沉积设备是晶圆制造的核心设备之一，但由于技术壁垒高，国产厂商市场份额极低。随着高端半导体设备断供的风险增加，未来薄膜沉积设备有望逐步实现国产。

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