薄膜设备的一些优点

发布时间：

2021/09/15 00:00

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承担多项国家重大科技项目，具备八项核心技术，关键性能指标达国际先进水平。公司自成立以来，始终专注于半导体薄膜沉积设备的研发。公司先后承担、等四项国家重大科技专项/课题。公司的先进薄膜工艺设备设计技术、反应模块架构布局技术等核心技术，解决了半导体制造中纳米级厚度薄膜均匀一致性、薄膜表面颗粒数量少、快速成膜、设备产能稳定高速等关键难题，在保证实现薄膜工艺性能的同时，提升客户产线的产能，减少客户产线的生产成本。

应用于半导体晶圆前道工艺的薄膜沉积设备壁垒较高，公司凭借重大项目的参与经验，持续较高比例的研发投入，的人才团队及完备的激励机制，形成覆盖种工艺型号的薄膜沉积设备，性能已达国际先进水平。在晶圆厂的招标中，公司与国际巨头直接竞争，受到、、等客户的认可，成为进入相关产线的国产设备供应商，稀缺性值得重视。

②：作为宗的设备，光刻、刻蚀和薄膜设备及检测试设备是最关键的，将从刻蚀设备延伸到化学薄膜、检测等其他集成电路关键设备；扩展在泛半导体领域设备的应用，如显示、MEMS、功率器件、太阳能领域的关键设备等。

很多读可能不了解半导体薄膜沉积设备的重要性。薄膜沉积是在衬底上形成并沉积薄膜涂层的过程，这些涂层可以由包括金属、氧化物、化合物等在内的许多不同的材料制成，薄膜涂层具有许多不同的特性，可用来改变或改善衬底的性能，如阻挡污染物和杂质渗透、增加或减少导电性/信号传输、提高吸光率等。

通过募投项目扩大应用于半导体、光伏领域的ALD设备生产规模，提升薄膜沉积设备市场占有率，这将促进国内薄膜沉积设备与技术的发展，助力半导体、光伏行业高端装备的国产化替代。

芯片工艺进步及结构复杂化提高薄膜设备需求。随着集成电路制造不断向更先进工艺发展，单位面积集成的电路规模不断扩大，芯片内部立体结构日趋复杂，所需要的薄膜层数越来越多，对绝缘介质薄膜、导电金属薄膜的材料种类和性能参数不断提出新的要求。在90nmCMOS工艺，大约需要40道薄膜沉积工序。在3nmFinFET工艺产线，超过100道薄膜沉积工序，涉及的薄膜材料由6种增加到近20种，对于薄膜颗粒的要求也由微米级提高到纳米级。薄膜设备的发展支撑了集成电路制造工艺向更小制程发展。公司产品可以满足下游集成电路制造客户产线对于不同材料、不同芯片结构薄膜沉积工序的设备需求。

半导体设备主要由七大设备零部件构成：光刻设备、刻蚀设备、清洗设备、薄膜沉积设备、离子注入设备、机械抛光设备及封装、测试设备。

聚焦薄膜沉积设备领域的研发，薄膜沉积设备通常用于在基底上沉积导体、绝缘体或者半导体等材料膜层，使之具备一定的特殊性能，广泛应用于光伏、半导体等领域的生产制造环节。

所处的半导体专用设备行业属于技术密集型行业，公司经过十余年的深耕积累，在设备平台、薄膜工艺、等离子体稳定控制、关键件设计等方面形成了多项核心技术，解决了芯片制造纳米级厚度薄膜均匀一致性、薄膜表面颗粒数量少、快速成膜、设备产能稳定高速等难题，在保证实现薄膜工艺性能的同时，提升客户产线的产能，减少客户产线的生产成本。

半导体生产过程中有哪些工艺步骤，需要用到哪些设备？前道晶圆制造工艺复杂，分别为氧化/扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、抛光、金属化，清洗和检测是贯穿半导体制造的重要环节，

钙钛矿工艺，路在何方？钙钛矿电池核心结构为电子传输层ETL/钙钛矿层/空穴传输层HTL组成的薄膜结构，工艺包括薄膜制备、激光刻蚀、封装三大步，关键在实现大面积高质量薄膜制备。溶液涂布法(刮刀涂布机，狭缝涂布机，丝网印刷机)、溶液喷涂法(气压或超声喷头，压电印刷设备)、气相沉积法(磁控溅射PVD，反应式等离子体沉积RPD，真空蒸镀等设备)等薄膜制备设备正在同步发展。

半导体设备虽然只有600亿的市场规模，不到整个芯片产业的，但在整个芯片行业的角色却非常关键。想要建立一套半导体生产线，最关键的四大设备分别是：光刻机、等离子刻蚀机、化学薄膜设备和检测设备。

前文，我们整理了氧化、刻蚀、薄膜沉积三种设备的工艺面和相关技术难度情况，供研究参考。国产化视角下，我们更加看好赛道布局广泛、工艺覆盖面广的平台化刻蚀设备企业，以及在薄膜沉积等领域站稳脚跟的优势企业；长期来看，掌握软、硬件及工艺开发能力的研究型公司将具备更强竞争力。

薄膜沉积与刻蚀的相关性非常强，所以薄膜沉积市场的成长逻辑，跟刻蚀设备有一定的相似性。在竞争格局方面，薄膜沉积设备各个细分赛道都是由应用材料和这些国际巨头垄断。在国内，根据的估算，对薄膜沉积相关设备的需求在200亿元左右，国产替代的主力有、等。

成立于1967年，总部位于美国加州圣克拉拉。半导体设备为公司主要营收来源，在半导体设备领域，公司覆盖了薄膜沉积设备、刻蚀设备、离子注入设备、CMP设备以及检测设备等设备，是国际的半导体设备厂商，公司在薄膜沉积设备和离子注入设备领域具有垄断地位。

晶圆制造属于高精密制造领域，对产线上各环节的良率要求极高，任何进入量产线的设备均需经过长时间工艺验证和产线联调联试。特别是对薄膜沉积设备而言，由于薄膜是芯片结构的功能材料层，在芯片完成制造、封测等工序后会留存在芯片中，薄膜的技术参数直接影响芯片性能。因此，晶圆厂对薄膜沉积设备所需要的验证时间相比其他半导体专用设备可能更长。

半导体领域的制造流程包含晶圆加工、氧化、光刻、刻蚀、封装、薄膜沉积、互连、测试以及封装。每个流程对半导体的生产都起到至关重要的影响，同时其中所需要用到的设备与材料也是半导体行业的核心重点。

：公司为(国内柔性钙钛矿薄膜太阳能电池精密制造领军企业)定制的全球首套柔性钙钛矿膜切设备。

成立于1967年，总部位于美国加州圣克拉拉县。半导体设备为公司的主要营收来源，在半导体设备领域，公司覆盖了薄膜沉积设备、刻蚀设备、离子注入设备、CMP设备以及检测设备等设备，是国际的半导体设备厂商，公司在薄膜沉积设备和离子注入设备领域具有垄断地位。

薄膜沉积设备需求大、增速快。新建晶圆厂设备投资中，晶圆制造相关设备投资额占比约为总体设备投资的80%，薄膜沉积设备作为晶圆制造的三大主设备之一，其投资规模占设备总投资的20%，晶圆制造设备总投资的25%，在半导体设备中价值量仅次于刻蚀机。

薄膜沉积支撑集成电路，多种类型满足不同需求。薄膜沉积技术是以各类化学反应源在外加能量（包括热、光、等离子体等）的驱动下，将由此形成的原子、离子、活性反应基团等在衬底表面进行吸附，并在适当的位置发生化学反应或聚结，渐渐形成几纳米至几微米不等厚度的金属、介质、或半导体材料薄膜。作为芯片衬底之上的微米或纳米级薄膜，是构成了制作电路的功能材料层。随着集成电路制造不断向更先进工艺发展，单位面积集成的电路规模不断扩大，芯片内部立体结构日趋复杂，所需要的薄膜层数越来越多，对绝缘介质薄膜、导电金属薄膜的材料种类和性能参数不断提出新的要求。薄膜设备的发展支撑了集成电路制造工艺向更小制程发展。

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