半导体设备行业跟踪报告：半导体制造技术进步原子层沉积（ALD）技术是关键-230206（20页）.pdf

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1、 敬请参阅最后一页特别声明-1-证券研究报告 2023 年 2 月 6 日 行业研究行业研究 半导体制造技术进步，原子层沉积（半导体制造技术进步，原子层沉积（ALDALD）技术是关键）技术是关键 半导体设备行业跟踪报告 机械行业机械行业 薄膜沉积是晶圆制造的三大核心步骤之一，薄膜的薄膜沉积是晶圆制造的三大核心步骤之一，薄膜的技术参数直接影响芯片性能。技术参数直接影响芯片性能。半导体器件的不断缩小对薄膜沉积工艺提出了更高要求，而半导体器件的不断缩小对薄膜沉积工艺提出了更高要求，而 ALDALD 技术凭借沉积技术凭借沉积薄膜厚度的高度可控性、优异的均匀性和三维保形性，在半导体先进制程应用领薄膜厚度

2、的高度可控性、优异的均匀性和三维保形性，在半导体先进制程应用领域彰显优势。域彰显优势。用于薄膜沉积的技术包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和原子层沉积（ALD）。其中 ALD 技术是一种将物质以单原子膜的形式逐层镀在基底表面的方法，能够实现纳米量级超薄膜的沉积。目前 ALD 技术可以细分为 TALD、PEALD、SALD 等，制备的薄膜类型包括氧化物、氮（碳）化物、金属与非金属单质等，涵盖介电层、导体和半导体。ALD 反应的自限制性和窗口温度较宽的特征，使其生长的薄膜具有很好的台阶覆盖率、大面积均匀、致密无孔洞等优势，且厚度等沉积参数易于精确控制。ALD 技术特别适合复杂形貌、

3、高深宽比沟槽表面的薄膜沉积，被广泛应用于 High-K 栅介质层、金属栅、铜扩散阻挡层等半导体先进制程领域。20202020 年，全球年，全球 ALDALD 设备市场规模约占薄膜沉积设备整体市场的设备市场规模约占薄膜沉积设备整体市场的 11%11%。从晶圆。从晶圆厂设备投资构成来看，薄膜沉积设备投资额占晶圆制造设备总投资额的比重约达厂设备投资构成来看，薄膜沉积设备投资额占晶圆制造设备总投资额的比重约达25%25%。随着全球和国内晶圆厂的加速建设和扩产，以及半导体器件结构向更细微。随着全球和国内晶圆厂的加速建设和扩产，以及半导体器件结构向更细微演进，演进，ALDALD 设备市场空间设备市场空间广

4、阔。广阔。根据 SEMI，全球晶圆产能 2022 年将增长 8%，2020 年至 2024 年期间，中国大陆和中国台湾将分别增加 8 家和 11 家 300mm Fab 厂，合计约占全球新增数量的 50%。在 Fab 厂设备投资额构成中，前道晶圆制造设备占比高达 80%，其中薄膜沉积设备投资额约占晶圆制造设备的 25%。Maximize Market Research统计显示，2017 至 2020 年全球半导体薄膜沉积设备市场规模从 125 亿美元增至 172 亿美元，CAGR 达 11.2%，预计 2025 年可达 340 亿美元。根据 Gartner统计，2020 年 ALD 设备市场规

5、模约占薄膜沉积设备的 11%，SEMI 预测，受益于半导体先进制程产线数量增加，2020 年至 2025 年全球 ALD 设备销售额 CAGR将达到 26.3%，远高于 PVD 和 PECVD 设备的增速，市场前景可观。半导体半导体 ALDALD 设备市场由海外厂商高度垄断。设备市场由海外厂商高度垄断。20202020 年，我国薄膜沉积设备国产化年，我国薄膜沉积设备国产化率为率为 8%8%，虽然较，虽然较 20162016 年的年的 5%5%有所提升，但总体水平尤其是中高端设备的国有所提升，但总体水平尤其是中高端设备的国产占比仍然较低。产占比仍然较低。在国际市场，在国际市场，ASMI、TEL、

6、Lam、AMAT 等知名半导体厂商均提供 ALD 设备，其中 ASMI 为全球 ALD 设备市场龙头企业，公司在 ALD 技术领域持续深耕，通过跨国并购拓展并巩固了 ALD业务，2020 年ALD设备销售额市占率高达55%。在国内市场，经营薄膜沉积设备业务的公司主要包括拓荆科技、微导纳米、中微公司、盛美上海、北方华创，目前具备半导体 ALD 技术产业化能力的企业仍然较少。建议关注在建议关注在 ALDALD 设备领域取得较大进展的拓荆科技、微导纳米。设备领域取得较大进展的拓荆科技、微导纳米。拓荆科技：拓荆科技：PEALD 产品在逻辑芯片领域已实现产业化应用，在 3D NAND FLASH、DRA