全球半导体市场低迷,中国设备国产化率提升,薄膜沉积设备市场增长
2023年全球半导体市场规模为5,201亿美元,同比下滑9.4%,主要由于存储芯片需求疲软。预计2024年市场将回暖,市场规模增长至5,884亿美元。全球半导体行业存在技术驱动10年长周期和资本开支驱动3-4年短周期的周期性特征。
半导体设备是半导体制造的核心,其中前道设备(晶圆制造)投资量占比超80%,核心设备包括光刻设备、刻蚀设备和薄膜沉积设备。集成电路设备投资额随制程节点先进程度提升而大幅增长,5nm制程下1万片/月的产能建设需要超过30亿美元的资本开支投入。
半导体设备国产替代势在必行,美日荷先进半导体设备封锁推动中国设备厂商发展。2022年中国晶圆厂商半导体设备国产化率为21%,预计2025年将提升至50%。目前在28nm及以上领域,中国半导体设备厂商已基本实现全覆盖,部分刻蚀、清洗环节已推进至先进制程节点,国产化率达80%以上。而在14nm工艺上,中国半导体设备厂商也实现了50%以上的覆盖。
薄膜沉积设备是半导体制造关键设备,其技术可分为CVD、PVD和ALD三大类。CVD设备中PECVD应用最为广泛,ALD则面向先进制程应用。PVD设备中磁控溅射PVD应用范围最为广泛,发展前景可观。薄膜沉积技术种类繁多且工艺复杂,构筑高技术壁垒,未来向低温和更高集成度发展。芯片制程升级推动薄膜沉积设备需求大幅增长,90nm CMOS芯片工艺中大约需要40道薄膜沉积工序,3nm FinFET工艺产线大约需要超过100道薄膜沉积工序。
2023年全球薄膜沉积设备市场规模达260亿美元,市场被海外厂商所垄断。全球薄膜沉积设备市场竞争格局高度集中,主要由应用材料AMAT、先晶半导体ASMI、泛林半导体Lam、东京电子TEL等国际巨头垄断。中国主要的薄膜沉积设备厂商包括拓荆科技、北方华创、微导纳米、中微公司和盛美上海。各国产厂商当前重点布局的产品主要进行差异化竞争,其中,微导纳米核心产品为ALD,拓荆科技重点布局PECVD,北方华创核心产品包括LPCVD、EPI和ALD等,中微公司的半导体薄膜产品主要为LPCVD和ALD,盛美上海的PECVD正在研发中,预计即将送入客户端。
国产薄膜沉积设备企业推荐
- 拓荆科技:国产CVD设备领军企业,产品已适配国内最先进的28/14nm逻辑芯片、19/17nmDRAM芯片和64/128层3DNANDFLASH晶圆制造产线。
- 北方华创:国资背景的PVD设备龙头企业,提供半导体装备、真空装备、新能源锂电装备和精密元器件产品。
- 微导纳米:国产ALD设备领军企业,产品率先用于光伏电池片生产过程中的薄膜沉积环节,已覆盖包括通威太阳能、隆基股份、晶澳太阳能、阿特斯、天合光能等在内的多家知名太阳能电池片生产商。