>> 光大證券-半導體設(shè)備行業(yè)跟蹤報告：半導體制造技術(shù)進步，原子層沉積(ALD)技術(shù)是關(guān)鍵-230206
| 上傳日期： |
2023/2/6 |
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| 格式： |
pdf 共20頁 |
來源： |
光大證券 |
| 評級： |
買入 |
作者： |
楊紹輝 |
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薄膜沉積是晶圓制造的三大核心步驟之一，薄膜的技術(shù)參數(shù)直接影響芯片性能。半導體器件的不斷縮小對薄膜沉積工藝提出了更高要求，而ALD技術(shù)憑借沉積薄膜厚度的高度可控性、優(yōu)異的均勻性和三維保形性，在半導體先進制程應(yīng)用領(lǐng)域彰顯優(yōu)勢。
用于薄膜沉積的技術(shù)包括物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）和原子層沉積（ALD）。其中ALD技術(shù)是一種將物質(zhì)以單原子膜的形式逐層鍍在基底表面的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)納米量級超薄膜的沉積。目前ALD技術(shù)可以細分為TALD、PEALD、SALD等，制備的薄膜類型包括氧化物、氮（碳）化物、金屬與非金屬單質(zhì)等，涵蓋介電層、導體和半導體。ALD反應(yīng)的自限制性和窗口溫度較寬的特征，使其生長的薄膜具有很好的臺階覆蓋率、大面積均勻、致密無孔洞等優(yōu)勢，且厚度等沉積參數(shù)易于精確控制。ALD技術(shù)特別適合復雜形貌、高深寬比溝槽表面的薄膜沉積，被廣泛應(yīng)用于High-K柵介質(zhì)層、金屬柵、銅擴散阻擋層等半導體先進制程領(lǐng)域。
2020年，全球ALD設(shè)備市場規(guī)模約占薄膜沉積設(shè)備整體市場的11%。從晶圓廠設(shè)備投資構(gòu)成來看，薄膜沉積設(shè)備投資額占晶圓制造設(shè)備總投資額的比重約達25%。隨著全球和國內(nèi)晶圓廠的加速建設(shè)和擴產(chǎn)，以及半導體器件結(jié)構(gòu)向更細微演進，ALD設(shè)備市場空間廣闊。
根據(jù)SEMI，全球晶圓產(chǎn)能2022年將增長8%，2020年至2024年期間，中國大陸和中國臺灣將分別增加8家和11家300mm Fab廠，合計約占全球新增數(shù)量的50%。在Fab廠設(shè)備投資額構(gòu)成中，前道晶圓制造設(shè)備占比高達80%，其中薄膜沉積設(shè)備投資額約占晶圓制造設(shè)備的25%。Maximize Market Research統(tǒng)計顯示，2017至2020年全球半導體薄膜沉積設(shè)備市場規(guī)模從125億美元增至172億美元，CAGR達11.2%，預計2025年可達340億美元。根據(jù)Gartner統(tǒng)計，2020年ALD設(shè)備市場規(guī)模約占薄膜沉積設(shè)備的11%，SEMI預測，受益于半導體先進制程產(chǎn)線數(shù)量增加，2020年至2025年全球ALD設(shè)備銷售額CAGR將達到26.3%，遠高于PVD和PECVD設(shè)備的增速，市場前景可觀。
半導體ALD設(shè)備市場由海外廠商高度壟斷。2020年，我國薄膜沉積設(shè)備國產(chǎn)化率為8%，雖然較2016年的5%有所提升，但總體水平尤其是中高端設(shè)備的國產(chǎn)占比仍然較低。
在國際市場，ASMI、TEL、Lam、AMAT等知名半導體廠商均提供ALD設(shè)備，其中ASMI為全球ALD設(shè)備市場龍頭企業(yè)，公司在ALD技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)深耕，通過跨國并購拓展并鞏固了ALD業(yè)務(wù)，2020年ALD設(shè)備銷售額市占率高達55%。在國內(nèi)市場，經(jīng)營薄膜沉積設(shè)備業(yè)務(wù)的公司主要包括拓荊科技、微導納米、中微公司、盛美上海、北方華創(chuàng)，目前具備半導體ALD技術(shù)產(chǎn)業(yè)化能力的企業(yè)仍然較少。建議關(guān)注在ALD設(shè)備領(lǐng)域取得較大進展的拓荊科技、微導納米。
拓荊科技：PEALD產(chǎn)品在邏輯芯片領(lǐng)域已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，在3DNANDFLASH、DRAM領(lǐng)域驗證進展順利，ALD反應(yīng)腔通過現(xiàn)有客戶驗收；TALD設(shè)備已取得客戶訂單。
微導納米：TALD產(chǎn)品在邏輯芯片High-K柵介質(zhì)層領(lǐng)域已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；TALD和PEALD設(shè)備在新型存儲芯片的電容介質(zhì)層、化合物半導體、量子器件的超導材料導電層等領(lǐng)域已與客戶簽署訂單。
風險分析：下游晶圓廠擴產(chǎn)不及預期、產(chǎn)業(yè)化驗證進展不及預期。
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