12024年深芯盟國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體前道設(shè)備+報(bào)告概要光刻、刻蝕、離子注入、量測(cè)與檢測(cè)、清洗、去膠、涂膠顯影2報(bào)告目錄34熱處理設(shè)備市場(chǎng)概況半導(dǎo)體熱處理工藝是材料在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的加工工藝，是半導(dǎo)體制造過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它包括氧化、擴(kuò)散、退火、合金等多個(gè)工藝步驟——氧化：將硅片放置于氧氣或水蒸氣氧化劑的氛圍中進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，在硅片表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氧化膜的過(guò)程；擴(kuò)散：指在高溫條件下，利用熱擴(kuò)散原理將雜質(zhì)元素按工藝要求摻入硅襯底中，使其具有特定的濃度分布，從而改變硅材料的電學(xué)特性；退火：指加熱擴(kuò)散、離子注入等工藝后的硅片，修復(fù)帶來(lái)的晶格缺陷的過(guò)程；合金：指通過(guò)在惰性氣體的環(huán)境中進(jìn)行低溫?zé)崽幚?，使金屬（如鋁和銅）與硅基形成良好的結(jié)合，提高配線的可靠性。根據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)2022年全球熱處理設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為30億美元；從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，全球熱處理設(shè)備市場(chǎng)主要分為三種設(shè)備，其中快速熱處理設(shè)備14.1億美元，占比47%，氧從競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，全球熱處理設(shè)備市場(chǎng)由應(yīng)用材料、TEL和日立國(guó)際電氣壟斷，占有率分別為46%、21%、15%，國(guó)產(chǎn)廠商有所突破，屹唐半導(dǎo)體份額約5%，北方華創(chuàng)份額0.2%。根據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，2023年全球熱處理設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模大約增長(zhǎng)5%，約為31.5億美元。據(jù)集微咨詢(xún)（JWInsights）測(cè)算，2023年中國(guó)半導(dǎo)體熱處理設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為90億元，未來(lái)半導(dǎo)體熱處理市場(chǎng)將保持較好的上升空間預(yù)計(jì)到2028年，中國(guó)半導(dǎo)體熱處理將超5過(guò)200億元。圖：中國(guó)半導(dǎo)體熱處理設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模（單位：億元）資料來(lái)源：集微咨詢(xún)熱處理設(shè)備分類(lèi)及應(yīng)用熱處理設(shè)備也被稱(chēng)為爐管設(shè)備，用于半導(dǎo)體前道工藝中的熱處理工藝，熱處理過(guò)程是指將晶圓放置在特定氣體環(huán)境中施加熱能的過(guò)程，包括氧化、擴(kuò)散、退火等。熱處理設(shè)備主要用于氧化、擴(kuò)散、退火以及合金四類(lèi)工藝。按設(shè)備形態(tài)可分為臥式爐、立式爐和快速熱處理爐三類(lèi)。臥式爐和立式爐的區(qū)別在于反應(yīng)腔形態(tài)。由于立式爐具有占地小、成本低、可批量熱處理、可控性高的優(yōu)點(diǎn)，目前使用最為廣泛。但是臥式爐和立式爐都是將腔體與置于其中的硅片一同升降溫，所以升降溫速率較慢，一次可以放置100到200片晶圓。而快速熱處理爐（RTP）只改變其中晶圓的溫度而不改變腔體溫度，因此可以進(jìn)行快速退火，但只能處理單片晶圓。6氧化/擴(kuò)散爐：多用于大規(guī)模集成電路、分立器件、電力電子、光電器件和光導(dǎo)纖維等行業(yè)的擴(kuò)散、氧化、退火、合金及燒結(jié)等工藝。氧化是將硅片放置于氧氣或水汽等氧化劑的氛圍中進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，在硅片表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氧化膜的過(guò)程。擴(kuò)散是指在高溫條件下，利用熱擴(kuò)散原理將雜質(zhì)元素按工藝要求摻入硅襯底中，使其具有特定的濃度分布，從而改變硅材料的電學(xué)特性；快速熱處理設(shè)備：一種單片熱處理設(shè)備，它可以將圓片的溫度快速升至工藝所需要的溫度（200~1300℃),并且能夠快速降溫，升/降溫速率一般為20~250℃/s。除了能源種類(lèi)多，退火時(shí)間范圍寬，快速熱處理（RTP）設(shè)備還具有其他優(yōu)良的工藝性能，如極佳的熱預(yù)算控制和更好的表面均勻性（尤其是對(duì)大尺寸的圓片修正離子注入造成的圓片損傷，多個(gè)腔室可以同時(shí)運(yùn)行不同的工藝過(guò)程，可以集成光化學(xué)技術(shù)等。此外，RTP設(shè)備還可以靈活、快速地轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)工藝氣體，使得在同一個(gè)熱處理過(guò)程中可以完成多段熱處理工藝。方式尖峰退火（SpikeAnnealing）燈退火（LampAnnealing）激光退火（LaserAnnealing）閃光退火（FlashAnnealing）簡(jiǎn)介特點(diǎn)是注重快速基本沒(méi)有保溫過(guò)程。尖峰退火在高溫點(diǎn)滯留時(shí)間很短，其主要作用是激活摻雜元的超淺結(jié)工藝中得到廣泛應(yīng)用一般采用鹵素?zé)糇鳛榭焖偻嘶馃峤禍厮俾屎途_的溫度控制可以滿(mǎn)足65nm以上的制造工藝的要求，但不能完全滿(mǎn)足45nm工藝的苛刻要求可以在不接觸晶圓的情況下進(jìn)行，減少了對(duì)晶圓的污染風(fēng)險(xiǎn)，激光可以精確調(diào)節(jié)加熱區(qū)域和加熱強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)高溫退火和局部加熱利用高強(qiáng)度輻射對(duì)特定預(yù)熱溫度下的晶圓片進(jìn)行尖峰退火的退火技術(shù)7圖：集成電路前道芯片制造工藝熱處理流程示意資料來(lái)源：《半導(dǎo)體制造技術(shù)導(dǎo)論》、屹唐半導(dǎo)體招股書(shū)指標(biāo)臥式擴(kuò)散爐立式擴(kuò)散爐晶圓直徑直徑<200mm直徑200mm和300mm特點(diǎn)加熱爐體、反應(yīng)管及承載圓片的石英舟均呈水平放置加熱爐體、反應(yīng)管及承載圓片的石英舟均呈垂直放置（圓片水平放置）溫度范圍600-1300℃300-1200℃恒溫區(qū)長(zhǎng)度600—1100mm800—1000mm國(guó)產(chǎn)替代情況工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，國(guó)內(nèi)設(shè)備供應(yīng)商包括北方華創(chuàng)、中電科第48所等工藝門(mén)檻較高，基本依賴(lài)進(jìn)口，全球主要供應(yīng)商包括TEL、日立國(guó)際電氣等表：臥式擴(kuò)散爐與立式擴(kuò)散爐對(duì)比資料來(lái)源：方正證券研究所在熱處理設(shè)備領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商也展開(kāi)了積極的布局：8北方華創(chuàng)：在立式爐領(lǐng)域，北方華創(chuàng)突破并掌握了氣流場(chǎng)/溫度場(chǎng)控制、反應(yīng)源精密輸送、硅片表面熱場(chǎng)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了立式爐系列化設(shè)備在邏輯和存儲(chǔ)工藝制程應(yīng)用的全面覆蓋，截至2023年底，立式爐累計(jì)出貨超700臺(tái)；屹唐半導(dǎo)體：去膠和快速退火設(shè)備進(jìn)入了全球制程最先進(jìn)的5納米邏輯量產(chǎn)生產(chǎn)線，3納米的研發(fā)機(jī)臺(tái)認(rèn)證取得良好進(jìn)展；去膠和快速退火產(chǎn)品市占率穩(wěn)居全球第二，在硅片生產(chǎn)領(lǐng)域，快速退火產(chǎn)品占據(jù)全球主導(dǎo)地位。激光熱處理成未來(lái)方向從熱工藝未來(lái)的發(fā)展方向來(lái)看，芯片性能對(duì)熱預(yù)算、溫度的敏感度越來(lái)越高，呈現(xiàn)出以下的趨勢(shì)1）芯片尺寸縮小要求更低的工藝溫度及更快的升降溫速率的立式爐設(shè)備2）先進(jìn)的工藝需求更先進(jìn)的溫度場(chǎng)控制技術(shù)3）更高的零部件選材和金屬離子污染控制要求4）爐管式化學(xué)氣相沉積薄膜工藝向原子層沉積薄膜工藝發(fā)展。當(dāng)下，行業(yè)對(duì)高性能集成電路、微處理器和存儲(chǔ)芯片的需求不斷增長(zhǎng)，這些器件需要更精準(zhǔn)的退火工藝實(shí)現(xiàn)所需的電氣特性和性能特征，相較于其他幾種方式，激光熱處理技術(shù)具有能耗低、加工效率高、可重復(fù)性好等特點(diǎn)，激光熱處理的高精度和高準(zhǔn)確度優(yōu)點(diǎn)成為先進(jìn)制程的重要解決方案。因此市場(chǎng)對(duì)于先進(jìn)器件的需求，成為半導(dǎo)體激光退火設(shè)備市場(chǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力。目前，激光退火設(shè)備主要應(yīng)用于功率器件和IC前道制造領(lǐng)域，在功率器件領(lǐng)域，智能化、高端化、精細(xì)化將成為其重要升級(jí)方向。在IC前道制造領(lǐng)域，激光退火是28nm及以下邏輯芯片制造前道工序中不可缺少的關(guān)鍵工藝之一。隨著DRAM和NAND的工藝演進(jìn)，激光尖峰退火設(shè)備（LSA）和前道激光退火設(shè)備（DSA）也成了存儲(chǔ)器制造的必需工藝。在這方面國(guó)內(nèi)部分企業(yè)已取得一定成果，例如：9合肥本源量子完全自主研發(fā)了國(guó)內(nèi)首個(gè)專(zhuān)用于量子芯片生產(chǎn)的MLLAS—100激光退火儀，可達(dá)到百納米級(jí)超高定位精度，能對(duì)量子芯片中單個(gè)量子比特進(jìn)行局域激光退火，解決多比特?cái)U(kuò)展中比特頻率擁擠的問(wèn)題，該設(shè)備還可用于半導(dǎo)體集成電路芯片、材料表面局域改性處理等領(lǐng)域，并已在國(guó)內(nèi)第一條量子芯片生產(chǎn)線上投入使用；瑤光半導(dǎo)體（浙江）有限公司已實(shí)現(xiàn)其拳頭產(chǎn)品——激光退火設(shè)備的量產(chǎn)，具備逐行退火以及局部退火兩種模式的選擇。該設(shè)備節(jié)拍為300秒，即從抓取晶圓到芯片完成激光退火的完整周期是300秒，生產(chǎn)效率領(lǐng)先于其他同類(lèi)型設(shè)備，能有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本；華工科技圍繞第三代半導(dǎo)體材料，專(zhuān)攻化合物半導(dǎo)體，積極布局量測(cè)設(shè)備的創(chuàng)新與優(yōu)化，自主研發(fā)國(guó)產(chǎn)碳化硅襯底/外延片缺陷檢測(cè)設(shè)備，確保產(chǎn)業(yè)體系的自主可控。近期還推出了全自動(dòng)晶圓激光退火智能裝備、全自動(dòng)晶圓激光改質(zhì)切割智能裝備以及量測(cè)先進(jìn)裝備整體解決方案。然而，全球激光退火機(jī)市場(chǎng)集中度較高，高端市場(chǎng)幾乎被國(guó)外企業(yè)壟斷。我國(guó)的激光退火機(jī)生產(chǎn)企業(yè)有成都萊普科技、大族激光、北京華卓精科等，但在技術(shù)方面仍有提升空間。隨著國(guó)家扶持力度加大以及下游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，未來(lái)我國(guó)激光退火設(shè)備有望在技術(shù)上取得進(jìn)一步突破，實(shí)現(xiàn)更多的國(guó)產(chǎn)替代。公司簡(jiǎn)稱(chēng)公司全稱(chēng)公司總部主要熱處理產(chǎn)品北方華創(chuàng)北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司北京氧化擴(kuò)散設(shè)備屹唐半導(dǎo)體北京屹唐半導(dǎo)體科技股份有限公司北京快速退火設(shè)備萊普科技成都萊普科技股份有限公司成都激光退火設(shè)備大族激光廣東大族半導(dǎo)體裝備科技有限公司廣州激光退火設(shè)備瑤光半導(dǎo)體瑤光半導(dǎo)體（浙江）有限公司浙江激光退火設(shè)備華工科技華工科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司武漢激光退火設(shè)備華卓精科北京華卓精科科技股份有限公司北京激光退火設(shè)備真萍電子合肥真萍電子科技有限公司合肥全自動(dòng)立式氧化/擴(kuò)散爐表：國(guó)產(chǎn)熱處理設(shè)備廠商代表1.QYResearch—全球市場(chǎng)研究報(bào)告薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)空間廣闊薄膜沉積技術(shù)是一種關(guān)鍵的半導(dǎo)體前道工藝，它涉及利用外部能量激活各類(lèi)化學(xué)反應(yīng)源，隨后使生成的原子、離子或活性反應(yīng)基團(tuán)在特定的襯底表面上吸附、聚結(jié)，進(jìn)而構(gòu)建出具有不同介質(zhì)特性的薄膜。薄膜沉積設(shè)備是實(shí)現(xiàn)這一工藝的核心裝備。根據(jù)MaximizeMarketResearch數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2025年全球半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模其中PECVD市場(chǎng)規(guī)模分別為112和45億美元。根據(jù)SEMI歷史統(tǒng)計(jì)，PECVD是薄膜設(shè)備中占比最高的設(shè)備類(lèi)型，約占整體薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)的33%，ALD設(shè)備占比約為11%，SACVD和HDPCVD屬于其他薄膜沉積設(shè)備類(lèi)目下的產(chǎn)品，占比約為6%。圖：薄膜沉積設(shè)備分類(lèi)占比資料來(lái)源：Gartner，廣發(fā)證券從全球市場(chǎng)份額來(lái)看，薄膜沉積設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)壟斷競(jìng)爭(zhēng)的局面，行業(yè)基本由海外國(guó)際巨頭壟斷。根據(jù)Gartner歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在CVD市場(chǎng)中，應(yīng)用材料（AMAT）、泛林和TEL三大廠商占據(jù)了全球約70%的市場(chǎng)份額。從全球市場(chǎng)份額來(lái)看，薄膜沉積設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)高度壟斷的競(jìng)爭(zhēng)局面，全球市場(chǎng)基本由應(yīng)用材料AMAT、ASMI、泛林、TEL等國(guó)際巨頭壟斷，國(guó)內(nèi)拓荊科技、北方華創(chuàng)、微導(dǎo)納米、中微公司等在薄膜沉積領(lǐng)域有所布局，產(chǎn)品和技術(shù)實(shí)力日漸上升。薄膜沉積工藝及設(shè)備分類(lèi)根據(jù)工作原理的差異，薄膜沉積工藝主要可分為物理工藝和化學(xué)工藝。薄膜沉積設(shè)備按照工藝原理的不同可分為物理氣相沉積（PVD）設(shè)備、化學(xué)氣相沉積（CVD）設(shè)備和原子層沉積（ALD）設(shè)備。圖：薄膜沉積設(shè)備分類(lèi)資料來(lái)源：微導(dǎo)納米招股書(shū)物理氣相沉積（PVD）技術(shù)是指在真空條件下采用物理方法將材料源（固體或液體）表面氣化成氣態(tài)原子或分子，或部分電離成離子，并通過(guò)低壓氣體（或等離子體）過(guò)程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)。PVD主要用來(lái)沉積金屬及金屬化合物薄膜，常用于金屬互連籽晶層、阻擋層、硬掩膜、焊盤(pán)等。PVD分為蒸鍍和濺射兩大類(lèi)，初期真空蒸鍍占據(jù)主流，后來(lái)由于不能蒸發(fā)一些難熔金屬和氧化物材料，因此逐步被濺射取代，同時(shí)由于薄膜性能要求等不斷升高，濺射PVD不斷改進(jìn)或迭代，目前應(yīng)用最廣泛的是磁控濺射PVD。PVD工藝的主要參數(shù)包括塵埃數(shù)量，以及形成薄膜的電阻值、均勻性、反射率、厚度和應(yīng)力等?；瘜W(xué)氣相沉積（CVD）是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的方式，利用加熱、等離子或光輻射等各種能源，在反應(yīng)器內(nèi)使氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)在氣相或氣固界面上經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)沉積物的技術(shù)，是一種通過(guò)氣體混合的化學(xué)反應(yīng)在基體表面沉積薄膜的工藝，可應(yīng)用于絕緣薄膜、硬掩模層以及金屬膜層的沉積。CVD最常用于沉積絕緣介質(zhì)薄膜，用于前段的柵氧化層、側(cè)墻、阻擋層、PMD等領(lǐng)域和后段的IMD、Barc、阻擋層、鈍化層等領(lǐng)域，另外CVD也可以制備金屬薄膜（如W等）。傳統(tǒng)CVD工藝中，沉積薄膜一般為氧化物、氮化物、碳化物等化合物或多晶硅，在特定領(lǐng)域的薄膜生長(zhǎng)采用的外延技術(shù)廣義上也算CVD的一種。由于介質(zhì)薄膜所用的沉積材料種類(lèi)和材料配比方式眾多，因此CVD設(shè)備細(xì)分品類(lèi)較多，如APCVD、LPCVD、PECVD、MOCVD等。每一代CVD工藝的進(jìn)步主要由制程迭代帶來(lái)的材料和薄膜變化推動(dòng)，晶圓廠一般也會(huì)根據(jù)所需沉積的薄膜種類(lèi)不同，對(duì)CVD設(shè)備廠商提出定制化要求。ALD技術(shù)通過(guò)將氣相前驅(qū)體脈沖交替地通入反應(yīng)室并在沉積基底上發(fā)生表面飽和化學(xué)反應(yīng)形成薄膜。典型的熱原子層沉積（TALD）技術(shù)是利用加熱為薄膜沉積過(guò)程中的化學(xué)吸附提供活化能。雖然ALD也是采用化學(xué)反應(yīng)方式進(jìn)行沉積，但反應(yīng)原理和工藝方式與CVD存在顯著區(qū)別，在CVD工藝過(guò)程中，化學(xué)蒸氣不斷地通入真空室內(nèi)，而在ALD工藝過(guò)程中，不同的反應(yīng)物（前驅(qū)體）是以氣體脈沖的形式交替送入反應(yīng)室中的，使得在基底表面以單個(gè)原子層為單位一層一層地實(shí)現(xiàn)鍍膜。ALD特性在于臺(tái)階覆蓋率極高，在45nm以下節(jié)點(diǎn)每一代制程進(jìn)步均會(huì)擴(kuò)大ALD應(yīng)用場(chǎng)景。但ALD沉積速率較慢，無(wú)法實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體領(lǐng)域大規(guī)模薄膜沉積，因此目前無(wú)法在成熟制程領(lǐng)域替代LPCVD/PECVD等方法。技術(shù)PVDCVDALD沉積原理物理氣相沉積化學(xué)氣相反應(yīng)化學(xué)表面飽和反應(yīng)沉積過(guò)程成核生長(zhǎng)成核生長(zhǎng)逐層飽和反應(yīng)沉積速度快快慢均勻性控制5nm左右0.5-2nm0.07-0.1nm薄膜質(zhì)量階梯覆蓋能力化學(xué)配比一般，針孔數(shù)量高，應(yīng)力控制有限弱具有很好的化學(xué)配比，針孔數(shù)量少，具有應(yīng)力控制能力中具有很好的化學(xué)配比，針孔數(shù)量少，具有應(yīng)力控制能力強(qiáng)工藝環(huán)境真空度要求高，鍍膜具有方向性對(duì)工藝參數(shù)的變化較為敏感基于表面化學(xué)飽和反應(yīng)，工藝參數(shù)可調(diào)整范圍大成分無(wú)雜質(zhì)易含雜質(zhì)均勻雜質(zhì)少表：主要薄膜沉積設(shè)備類(lèi)別對(duì)比資料來(lái)源：招商證券、方正證券圖：PVD、CVD及ALD成膜效果簡(jiǎn)示薄膜沉積設(shè)備的未來(lái)趨勢(shì)薄膜沉積設(shè)備作為集成電路晶圓制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其技術(shù)革新直接推動(dòng)了集成電路制造工藝的飛速發(fā)展，并緊密跟隨摩爾定律的步伐，每18至24個(gè)月便需適應(yīng)并滿(mǎn)足先進(jìn)制造工藝的新需求。在邏輯芯片制程的演進(jìn)中，工藝步驟的顯著增加是顯著的趨勢(shì)。舉例而言，90nmCMOS芯片工藝需要大約40道薄膜沉積工序，而進(jìn)入FinFET工藝時(shí)代，這一數(shù)字躍升至超過(guò)100道。薄膜材料的種類(lèi)也由最初的6種擴(kuò)展到近20種，同時(shí)，對(duì)薄膜顆粒的要求也從微米級(jí)提升至納米級(jí)，這體現(xiàn)了工藝精度的顯著提升。在FLASH存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域，主流技術(shù)從2DNAND過(guò)渡到3DNAND結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)復(fù)雜化促使薄膜沉積設(shè)備的需求逐步增加。隨著3DNANDFLASH芯片的堆疊層數(shù)不斷增加，其向更多層及更先進(jìn)工藝發(fā)展的趨勢(shì)也將進(jìn)一步推高薄膜沉積設(shè)備的需求。在晶圓制造的全過(guò)程中，薄膜扮演著多重關(guān)鍵角色，如形成導(dǎo)電層或絕緣層、阻擋污染物和雜質(zhì)滲透、提高吸光率以及臨時(shí)阻擋刻蝕等。隨著芯片制造工藝日益精密化，對(duì)薄膜的工藝性能提出了更為嚴(yán)苛的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了薄膜厚度、均勻性、光學(xué)系數(shù)、機(jī)械應(yīng)力及顆粒度等關(guān)鍵指標(biāo)。市場(chǎng)對(duì)高性能薄膜設(shè)備的依賴(lài)因此逐步加深，這極大地拉動(dòng)了半導(dǎo)體高端薄膜設(shè)備的市場(chǎng)需求。例如，臺(tái)積電在90nm工藝中需要7層金屬層，而在28nm和5nm工藝中，這一數(shù)字分別增加到10層和14層。隨著芯片工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，當(dāng)光刻技術(shù)難以直接實(shí)現(xiàn)先進(jìn)工藝時(shí)，薄膜沉積設(shè)備（特別是ALD設(shè)備）與刻蝕設(shè)備的結(jié)合使用，通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)多重成像技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)更小尺寸的工藝提供了可能。圖：半導(dǎo)體制程演進(jìn)與薄膜沉積技術(shù)對(duì)應(yīng)情況資料來(lái)源：微導(dǎo)納米財(cái)報(bào)ALD技術(shù)相較于CVD技術(shù)和PVD技術(shù)，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用起步時(shí)間較晚，在45nm以上等成熟制程、2D平面結(jié)構(gòu)器件中應(yīng)用較少，2007年Intel公司才首次在45nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)上開(kāi)始應(yīng)用ALD技術(shù)進(jìn)行薄膜制備，主要由于在先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)下，原來(lái)用于成熟制程的濺射PVD、PECVD等工藝無(wú)法滿(mǎn)足部分工序要求，因此需要引入ALD工藝。ALD技術(shù)憑借其原子層級(jí)沉積特點(diǎn)，具有薄膜厚度精確度高、均勻性好、臺(tái)階覆蓋率極高、溝槽填充性能極佳等優(yōu)勢(shì)，特別適合在對(duì)薄膜質(zhì)量和臺(tái)階覆蓋率有較高要求的領(lǐng)域應(yīng)用，在45nm以下節(jié)點(diǎn)以及3D結(jié)構(gòu)等半導(dǎo)體薄膜沉積環(huán)節(jié)具有較好的應(yīng)用前景。隨著制程的增加和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，ALD設(shè)備將會(huì)有更多的需求。但目前也存在著不少的應(yīng)用痛點(diǎn)：1.高精度氣體脈沖控制難度大：ALD工藝的核心是通過(guò)交替引入前驅(qū)體氣體和反應(yīng)氣體形成薄膜，這一過(guò)程需要對(duì)氣體脈沖進(jìn)行極高精度的控制。國(guó)內(nèi)ALD設(shè)備在氣體脈沖的時(shí)間精度和流量控制方面，還未能達(dá)到國(guó)際頂尖設(shè)備的水平，容易導(dǎo)致薄膜厚度的不均勻性和工藝窗口的縮小；反應(yīng)副產(chǎn)物的處理：在ALD工藝中，未完全反應(yīng)的副產(chǎn)物可能會(huì)在設(shè)備腔室內(nèi)積累，這需要設(shè)備具備良好的氣體排放和清潔系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)設(shè)備在這方面的處理能力不足，會(huì)導(dǎo)致腔室污染，進(jìn)而影響薄膜質(zhì)量和設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；2.原子層厚度測(cè)量與監(jiān)控實(shí)時(shí)厚度監(jiān)測(cè)的困難：在ALD工藝中，沉積層的厚度通常僅為幾個(gè)納米，甚至更薄。精確監(jiān)控這些薄膜的厚度對(duì)于保證工藝的一致性至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)設(shè)備在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)薄膜厚度方面的技術(shù)積累不足，現(xiàn)有的測(cè)量系統(tǒng)可能無(wú)法滿(mǎn)足高精度要求，導(dǎo)致難以實(shí)時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)；薄膜生長(zhǎng)速率控制：不同材料的ALD薄膜生長(zhǎng)速率可能存在顯著差異。國(guó)內(nèi)設(shè)備在薄膜生長(zhǎng)速率的精確控制上有時(shí)表現(xiàn)不夠理想，特別是在沉積多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，難以確保每層材料的均勻性和精度；3.ALD工藝的應(yīng)用開(kāi)發(fā)復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)的沉積挑戰(zhàn)：ALD工藝廣泛應(yīng)用于3DNAND和FinFET等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造中。這些結(jié)構(gòu)對(duì)薄膜的均勻性、厚度控制和材料特性提出了更高的要求。國(guó)內(nèi)設(shè)備在復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面起步較晚，缺乏相應(yīng)的技術(shù)積累和成功案例；高介電常數(shù)材料的沉積：ALD設(shè)備常用于高K介電材料的沉積，這些材料在薄膜中容易出現(xiàn)缺陷或性能波動(dòng)。國(guó)內(nèi)設(shè)備在處理這些材料時(shí)，在薄膜質(zhì)量和一致性上表現(xiàn)不如國(guó)際頂尖設(shè)備，影響最終器件的性能和良率?，F(xiàn)今，在半導(dǎo)體行業(yè)的薄膜沉積設(shè)備當(dāng)中，ALD設(shè)備作為技術(shù)發(fā)展必不可少的工藝設(shè)備，在大規(guī)模量產(chǎn)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)廠商尚未實(shí)現(xiàn)突破。公司簡(jiǎn)稱(chēng)公司全稱(chēng)公司總部主要產(chǎn)品中微公司中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司上海MOCVD拓荊科技拓荊科技股份有限公司沈陽(yáng)PECVD、ALD、SACVD北方華創(chuàng)北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司北京PVD、PECVD微導(dǎo)納米江蘇微導(dǎo)納米科技股份有限公司江蘇ALD表：國(guó)產(chǎn)薄膜沉積設(shè)備廠商代表CMP設(shè)備市場(chǎng)概況CMP，即化學(xué)機(jī)械拋光（ChemicalMechanicalPolishing）的縮寫(xiě)，是化學(xué)腐蝕和機(jī)械摩擦的結(jié)合?；瘜W(xué)機(jī)械拋光（CMP）是集成電路制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)晶圓表面平坦化的關(guān)鍵工藝。與傳統(tǒng)的純機(jī)械或純化學(xué)的拋光方法不同，CMP工藝是通過(guò)表面化學(xué)作用和機(jī)械研磨的技術(shù)結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)晶圓表面微米/納米級(jí)不同材料的去除，從而達(dá)到晶圓表面納米級(jí)平坦化，使下一步的光刻工藝得以進(jìn)行。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，近年來(lái)全球CMP市場(chǎng)規(guī)?？傮w呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。2017年及2018年，全球CMP設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模分別為22.65億美元及25.82億美元，同比增速分別為29.36%及14.00%，市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)；2019年及2020年，受全球半導(dǎo)體景氣度下滑影響，全球CMP設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模有所下降；2021年，隨著半導(dǎo)體行業(yè)景氣度回暖，全球CMP設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模迅速回升至27.83億美元。2022年，全球CMP設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為27.78億美元，市場(chǎng)規(guī)模保持穩(wěn)定。圖：CMP設(shè)備工作示意圖資料來(lái)源：中金公司研究部4.90億美元和6.66億美元。全球CMP設(shè)備市場(chǎng)中，中國(guó)大陸市場(chǎng)規(guī)模連續(xù)3年保持全球第一。從當(dāng)前市場(chǎng)格局看，全球CMP設(shè)備市場(chǎng)高度集中，被美國(guó)應(yīng)用材料和日本荏原兩家巨頭共同壟斷，根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，兩家制造商分別占比全球CMP設(shè)備64.1%、29.1%的市場(chǎng)份額，合計(jì)高達(dá)93.2%，尤其在14nm以下最先進(jìn)制程工藝的生產(chǎn)線上所應(yīng)用的CMP設(shè)備領(lǐng)域，基本完全由應(yīng)用材料和日本荏原兩家國(guó)際巨頭壟斷。國(guó)產(chǎn)CMP設(shè)備廠商主要有華海清科和北京晶亦精微，但在技術(shù)水平上與兩家巨頭仍存在一定差距。類(lèi)型規(guī)模（億元）硅片制造用CMP設(shè)備24.5晶圓制造用CMP設(shè)備107.7碳化硅襯底制造用CMP設(shè)備5碳化硅晶圓制造用CMP設(shè)備42024—2025年中國(guó)大陸CMP設(shè)備市場(chǎng)規(guī)?？傆?jì)141.2表：2024—2025年中國(guó)大陸CMP設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模資料來(lái)源：集微咨詢(xún)根據(jù)集微咨詢(xún)（JWInsights）預(yù)測(cè)，2024—2025年中國(guó)大陸CMP設(shè)備市場(chǎng)增量約為CMP設(shè)備的應(yīng)用及分類(lèi)集成電路按制造工藝及應(yīng)用領(lǐng)域主要分為邏輯芯片、3DNAND閃存芯片、DRAM內(nèi)存芯片，上述三種芯片雖然在結(jié)構(gòu)及制造工藝上有明顯的區(qū)別，但無(wú)論哪種芯片的制造，都要求每層制造表面必須保持納米級(jí)全局平坦化，以使下一層微電路結(jié)構(gòu)的加工制造成為可能，因此在集成電路制造流程中CMP設(shè)備必不可缺且需要循環(huán)使用，通常每片芯片制造完成需經(jīng)過(guò)幾十道拋光工藝，尤其是集成電路制造工藝在納米節(jié)點(diǎn)上的持續(xù)推進(jìn)，將使CMP設(shè)備的平坦化應(yīng)用機(jī)會(huì)及關(guān)鍵作用愈加凸顯。CMP設(shè)備主要用于單晶硅片制造和芯片制造前道工藝，依托CMP技術(shù)的化學(xué)－機(jī)械動(dòng)態(tài)耦合作用原理，通過(guò)化學(xué)腐蝕與機(jī)械研磨的協(xié)同配合作用，實(shí)現(xiàn)晶圓表面多余材料的高效去除與全局納米級(jí)平坦化——全局平整落差5nm以?xún)?nèi)的超高平整度?，F(xiàn)今生產(chǎn)的每一塊微處理器均采用銅連線，而唯一能夠?qū)︺~金屬層進(jìn)行拋光的CMP設(shè)備，更是任何芯片制造商都不可或缺的重要工具。圖：CMP平坦化效果圖（CMOS結(jié)構(gòu)剖面圖）資料來(lái)源：華海清科招股書(shū)CMP設(shè)備根據(jù)應(yīng)用端需求，可分為8英寸CMP設(shè)備、12英寸CMP設(shè)備和6/8英寸兼容CMP設(shè)備。在集成電路制造產(chǎn)業(yè)鏈中，CMP設(shè)備主要應(yīng)用于晶圓制造、半導(dǎo)體制造、封裝測(cè)試三大環(huán)節(jié)，其中半導(dǎo)體制造是CMP設(shè)備應(yīng)用最主要的場(chǎng)景。圖：集成電路制造流程資料來(lái)源：華海清科招股書(shū)1.國(guó)產(chǎn)拋光墊與研磨液產(chǎn)業(yè)不成熟本土化能力不足：國(guó)內(nèi)CMP設(shè)備所配套的拋光墊和研磨液的匹配度不夠，導(dǎo)致設(shè)備的整體性能難以充分發(fā)揮。對(duì)于高端制程而言，拋光墊的選擇性、磨損均勻性和研磨液的配方直接影響平坦化效果，國(guó)內(nèi)在這方面的研發(fā)和工藝積累還相對(duì)薄弱。2.精度控制不足納米級(jí)精度控制難度大：隨著半導(dǎo)體工藝向更小的節(jié)點(diǎn)發(fā)展，CMP設(shè)備需要在納米級(jí)別控制材料去除精度。而國(guó)內(nèi)設(shè)備在納米級(jí)別的精度控制、表面缺陷減少等方面仍存在較大差距；工藝窗口狹窄：高精度工藝要求廣泛的工藝窗口，允許更大范圍的參數(shù)波動(dòng)，但仍保持高良率。國(guó)內(nèi)CMP設(shè)備的工藝窗口較狹窄，調(diào)整余地小，操作容錯(cuò)性差，這限制了設(shè)備在生產(chǎn)中的靈活性。3.高端市場(chǎng)的技術(shù)壁壘與高端需求不匹配：目前，國(guó)內(nèi)CMP設(shè)備主要集中在中低端市場(chǎng)，在高端應(yīng)用場(chǎng)景（如7nm以下制程）中，設(shè)備的性能和可靠性仍無(wú)法與國(guó)際頂尖廠商的產(chǎn)品相媲美；高端用戶(hù)的信任度不足：由于在高端工藝節(jié)點(diǎn)上的經(jīng)驗(yàn)不足，國(guó)內(nèi)設(shè)備難以獲得頂尖芯片制造商的信任。這不僅限制了市場(chǎng)擴(kuò)展，也阻礙了設(shè)備在更先進(jìn)制程中的驗(yàn)證和應(yīng)用。CMP設(shè)備行業(yè)未來(lái)趨勢(shì)CMP設(shè)備具有突出的材料均勻去除與納米缺陷高效控制優(yōu)勢(shì)，目前是集成電路制造大生產(chǎn)線上產(chǎn)出效率最高、技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的納米級(jí)全局平坦化表面制造裝備。隨著摩爾定律的延續(xù)，當(dāng)制造工藝不斷向先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)發(fā)展，線寬會(huì)變得越來(lái)越小，層數(shù)也會(huì)越來(lái)越多，對(duì)CMP提出的技術(shù)要求也會(huì)越來(lái)越高，同時(shí)CMP設(shè)備的使用頻率也會(huì)越來(lái)越高。 根據(jù)Cabot官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，在邏輯芯片中，180nm制程所需CMP工藝步驟約為10步，14nm制程需要CMP工藝約為20步，7nm制程需要CMP工藝約30步，在存儲(chǔ)芯片中，從2DNAND到3DNAND的技術(shù)變革同樣帶來(lái)了CMP工藝步驟的提升，在2DNAND中工藝步驟越高，同時(shí)拋光液品種也由原先的5-6種增加到20余種，帶動(dòng)了耗材需求量的增長(zhǎng)。圖：CMP步驟數(shù)資料來(lái)源：華海清科招股書(shū)、集微咨詢(xún)圖：CMP工藝步驟對(duì)比示意圖資料來(lái)源：晶亦精微招股書(shū)CMP設(shè)備發(fā)展呈現(xiàn)出以下趨勢(shì)1）在多層布線的立體結(jié)構(gòu)集成電路中，化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）技術(shù)依靠其優(yōu)秀的全局平坦化能力、廣泛的適用性以及低成本特點(diǎn)，逐漸成為晶圓制造和加工過(guò)程中的主流平坦化技術(shù)；（2）隨著集成電路技術(shù)的微縮化發(fā)展，芯片集成度增加，CMP工藝在集成電路生產(chǎn)流程中的應(yīng)用次數(shù)逐步增加3）先進(jìn)的集成電路工藝對(duì)CMP設(shè)備的平坦化效果、控制精度、系統(tǒng)集成度和后清洗技術(shù)也提出了更高的要求；（4）隨著第三代半導(dǎo)體的發(fā)展，CMP設(shè)備應(yīng)用將更為廣泛5）CMP設(shè)備將向著拋光頭分區(qū)精細(xì)化、工藝控制智能化、清洗單元多能量組合化、預(yù)防性維護(hù)精益化的方向發(fā)展。公司簡(jiǎn)稱(chēng)公司全稱(chēng)公司總部主要產(chǎn)品華海清科華海清科股份有限公司天津CMP設(shè)備晶亦精微北京晶亦精微科技股份有限公司北京CMP設(shè)備眾硅科技杭州眾硅電子科技有限公司杭州CMP設(shè)備表：國(guó)產(chǎn)CMP設(shè)備廠商代表國(guó)產(chǎn)化替代空間廣闊在光刻工序中，涂膠顯影設(shè)備是集成電路制造過(guò)程中必不可少的關(guān)鍵處理裝備，它主要與光刻機(jī)配合運(yùn)作。通過(guò)機(jī)械手促使晶圓在不同系統(tǒng)間傳送和處理，進(jìn)而完成晶圓光刻膠的涂覆、固化、顯影、堅(jiān)膜等工藝流程。作為光刻機(jī)的輸入（曝光前完成光刻膠涂覆）和輸出（曝光后實(shí)現(xiàn)圖形顯影涂膠/顯影機(jī)的性能不但直接決定了細(xì)微曝光圖案的構(gòu)建，其顯影工藝的圖形質(zhì)量與缺陷控制對(duì)后續(xù)的諸多工藝（例如蝕刻、離子注入等）中圖形轉(zhuǎn)移的結(jié)果也具有深刻的作用，廣泛應(yīng)用于集成電路、OLED、LED、化合物半導(dǎo)體與功率器件等先進(jìn)制造領(lǐng)域。圖：涂膠顯影工藝流程資料來(lái)源：《集成電路產(chǎn)業(yè)全書(shū)》、方正證券研究所圖：光刻工藝流程資料來(lái)源：芯源微招股書(shū)根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）數(shù)據(jù)顯示，2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模1076.5億美元，2022年全球涂膠顯影設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為37.89億美元。TEL是涂膠顯影設(shè)備的龍頭，其在全球市占率約89%，在國(guó)內(nèi)市占率更是超過(guò)90%，DNS占據(jù)5%市場(chǎng)份額，芯源微占據(jù)4%左右的市場(chǎng)份額，國(guó)產(chǎn)替代空間十分廣闊。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024—2029年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)供需格局及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)涂膠顯影設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為11中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè)，2024年我國(guó)涂膠顯影設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將增至15.3億元。圖：2020-2024中國(guó)涂膠顯影設(shè)備市場(chǎng)預(yù)估資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展，前道產(chǎn)品驗(yàn)證順利涂膠顯影設(shè)備按照功能和操作方式分類(lèi)，可分為涂膠機(jī)、噴膠機(jī)、顯影機(jī)等。按照生產(chǎn)模式劃分，可分為Offline設(shè)備（不與光刻機(jī)聯(lián)機(jī)作業(yè)）與Inline設(shè)備（與光刻設(shè)備聯(lián)機(jī)作業(yè)前者主要包括前道Barc（抗反射層）涂膠機(jī)、PI涂膠顯影機(jī)，后者按照I-line→KrF→ArF→ArFi（浸沒(méi)式）的工藝發(fā)展路線進(jìn)行演進(jìn)。早期或較低端集成電路工藝中，主要使用獨(dú)立機(jī)臺(tái)Offline設(shè)備，隨著集成電路工藝的提升，目前200mm（8英寸）及以上的生產(chǎn)線大多采用Inline設(shè)備，與光刻機(jī)配合工作。按照應(yīng)用的工藝環(huán)節(jié)，可分為前道和后道涂膠顯影設(shè)備，前者主要用于晶圓制造的前道工藝中，而后者是在封測(cè)工藝中使用。前道KrF、KrFi、ArF、ArFi等工藝，后道涂膠顯影設(shè)備則用于Bumping制備工藝、WLCSP封裝工藝、Fanout封裝工藝等領(lǐng)域的光刻工序。前道設(shè)備完成晶圓的光刻膠涂覆、固化、顯影、堅(jiān)膜等工藝過(guò)程后道設(shè)備主要作為后道封裝、測(cè)試的工藝中使用圖：涂膠顯影設(shè)備應(yīng)用的制造工藝環(huán)節(jié)全球前道涂膠顯影設(shè)備市場(chǎng)長(zhǎng)期被日本廠商高度壟斷，根據(jù)EEtimesJapan的數(shù)據(jù)，日本廠商占據(jù)全球涂膠顯影設(shè)備92%的市場(chǎng)份額，其中TEL2021年占據(jù)89%的份額。前道涂膠顯影設(shè)備結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，往往包含百余個(gè)功能單元、數(shù)萬(wàn)余個(gè)零部件，其中機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)晶圓在設(shè)備內(nèi)部多個(gè)工藝腔體之間的精確快速傳送，是設(shè)備的核心零部件，通常需根據(jù)晶圓廠客戶(hù)不同需求進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)。涂膠顯影設(shè)備雖然行業(yè)壁壘高，但國(guó)內(nèi)廠商近年來(lái)取得了不錯(cuò)的突破：芯源微：在LED芯片制造及集成電路制造后道先進(jìn)封裝等環(huán)節(jié)，作為國(guó)內(nèi)廠商主流機(jī)型已成功實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。在集成電路制造前道晶圓加工領(lǐng)域，已開(kāi)發(fā)出成型產(chǎn)品并在長(zhǎng)江存儲(chǔ)（0.18μmInline）、上海華力（28nmOffline）等國(guó)內(nèi)一線大廠進(jìn)行工藝驗(yàn)證；第一代設(shè)備配置有8個(gè)涂膠腔和8個(gè)顯影腔，適用于i-line、KrF、ArF/ArFi、BARC、SOC、SOD、NTD、PI等多種材料涂膠顯影工藝，支持與主流光刻機(jī)互聯(lián)Inline作業(yè)。整體上而言，國(guó)內(nèi)涂膠顯影設(shè)備在后道先進(jìn)封裝、LED、小尺寸等領(lǐng)域已經(jīng)成熟，并可應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外客戶(hù)產(chǎn)線中，在前道晶圓加工環(huán)節(jié)，覆蓋28nm以上工藝節(jié)點(diǎn)，并持續(xù)向更高工藝等級(jí)迭代，但由于涂膠顯影設(shè)備核心零部件技術(shù)受制國(guó)外，且國(guó)際制程技術(shù)節(jié)點(diǎn)的不斷進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)化替代任重道遠(yuǎn)。未來(lái)趨勢(shì)緊隨光刻機(jī)發(fā)展路線近年來(lái)，ASML在光源光罩系統(tǒng)、軟件及算法等多方面陸續(xù)取得技術(shù)突破與進(jìn)步，主要產(chǎn)品DUV光刻機(jī)在產(chǎn)能、精度指標(biāo)上持續(xù)提升。在產(chǎn)能效率方面，其KrF系列目前主流光刻機(jī)XT860產(chǎn)能約240-260WPH，新款NXT870目前已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)產(chǎn)能330WPH，下一代產(chǎn)品NXT870B產(chǎn)能將進(jìn)一步大幅提升，對(duì)與之配套工作的涂膠顯影設(shè)備產(chǎn)能提升提出較高要求；在套刻精度方面，ArFi系列目前主流光刻機(jī)NXT1980DiOverlay可達(dá)到2.5nm，新款NXT2100iOverlay可達(dá)到1.涂膠顯影機(jī)作為半導(dǎo)體產(chǎn)線上唯一與光刻機(jī)聯(lián)機(jī)作業(yè)的重要設(shè)備，技術(shù)發(fā)展方向主要依據(jù)主流光刻機(jī)的發(fā)展路線。目前，芯源微第三代架構(gòu)浸沒(méi)式高產(chǎn)能涂膠顯影機(jī)在復(fù)雜光刻工藝下已實(shí)現(xiàn)和全球主流光刻機(jī)聯(lián)機(jī)量產(chǎn)工作。隨著光刻機(jī)產(chǎn)能的不斷提升，新一代更高產(chǎn)能的涂膠顯影機(jī)架構(gòu)將隨之落地。據(jù)悉，芯源微新一代機(jī)臺(tái)將應(yīng)用更高工藝精度的超薄成膜、超細(xì)線寬均一性、精細(xì)缺陷控制等技術(shù)。公司簡(jiǎn)稱(chēng)公司全稱(chēng)公司總部主要產(chǎn)品芯源微沈陽(yáng)芯源微電子設(shè)備股份有限公司沈陽(yáng)前道涂膠顯影設(shè)備、后道先進(jìn)封裝涂膠顯影設(shè)備盛美上海盛美半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司上海前道涂膠顯影設(shè)備芯達(dá)半導(dǎo)體芯達(dá)半導(dǎo)體設(shè)備（蘇州）有限公司沈陽(yáng)前道涂膠顯影設(shè)備上海眾鴻上海眾鴻電子科技有限公司上海前道涂膠顯影設(shè)備雷博微電子江蘇雷博微電子設(shè)備有限公司江蘇勻膠機(jī)、顯影機(jī)全芯微寧波潤(rùn)華全芯微電子設(shè)備有限公司寧波勻膠顯影機(jī)表：國(guó)產(chǎn)涂膠顯影設(shè)備廠商代表ASML壟斷高端光刻機(jī)市場(chǎng)光刻是指將精心設(shè)計(jì)的電路圖精準(zhǔn)地從掩膜版復(fù)制到晶圓表面的光刻膠上。通過(guò)一系列精細(xì)的曝光和顯影步驟，目標(biāo)圖形得以精確無(wú)誤地刻畫(huà)在特定的材料之上。光刻工藝涵蓋了三大核心環(huán)節(jié)：涂膠、對(duì)準(zhǔn)和曝光以及光刻膠顯影。整個(gè)光刻流程依賴(lài)于一系列高端設(shè)備，如光刻機(jī)、涂膠顯影機(jī)、精密的量測(cè)設(shè)備以及清洗設(shè)備等。而在這些設(shè)備中，光刻機(jī)無(wú)疑占據(jù)著最為核心且技術(shù)難度最高的地位，它不僅價(jià)值連城，更是技術(shù)壁壘的制高點(diǎn)。根據(jù)GrandViewResearch,Inc.的最新報(bào)告，到2030年，全球光刻設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到182.1億美元，2023-2030年復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為6.4%。全球光刻機(jī)主要廠家有：ASML、Canon、Nikon、歐泰克、ABM,Inc.和SUSS，ASML、佳能和尼康占據(jù)全球份額的99%，其中ASML處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。從產(chǎn)品銷(xiāo)量來(lái)看，2023年ASML光刻機(jī)銷(xiāo)售量排名類(lèi)別/公司ASMLNiko合計(jì)EUV00ArFi0ArFDry0840KrF4244i-line209合計(jì)44946682表：2023年度全球半導(dǎo)體光刻機(jī)銷(xiāo)售情況目前國(guó)內(nèi)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈已初具雛形，其中上海微電子的光刻機(jī)可滿(mǎn)足IC前道制造90nm、110nm、280nm關(guān)鍵層和非關(guān)鍵層的光刻工藝需求，但在高端市場(chǎng)仍有待進(jìn)一步突破。2024年9月9日，工信微報(bào)微信公眾號(hào)發(fā)文披露《首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄（2024年版）》。其中，在電子專(zhuān)用設(shè)備一欄，氟化氪光刻機(jī)、氟化氬光刻機(jī)位列其中。該資料顯示，氟化氬光刻機(jī)（ArF）具有65納米以下的分辨率和8納米以下的套刻精度。圖：《首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄（2024年版）》來(lái)源：工業(yè)和信息化部光刻機(jī)設(shè)備分類(lèi)及應(yīng)用隨著光源、曝光方式不斷改進(jìn)，光刻機(jī)經(jīng)歷了5代產(chǎn)品發(fā)展，每次改進(jìn)和創(chuàng)新都顯著提升了光刻技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的最小工藝節(jié)點(diǎn)的水平。光刻設(shè)備光源光波長(zhǎng)持續(xù)減少，從原來(lái)的g、i線光源（300-500nm）向深紫外光源DUV發(fā)展（100-300nm），再到極紫外線光源EUV（13.5nm）發(fā)展，光刻設(shè)備的范圍也不斷創(chuàng)新。按照光源的不同，現(xiàn)代光刻機(jī)可以分為以下幾類(lèi)：紫外（UV）光刻機(jī)，使用的是汞蒸氣燈作為光源，產(chǎn)生的紫外線波長(zhǎng)范圍包括g-line（436nm）和i-line（365nm對(duì)應(yīng)制程節(jié)點(diǎn)大約在800-250納米之間；深紫外（DeepUltraviolet,DUV）光刻機(jī)，采用準(zhǔn)分子激光器作為光源，如KrF（氟化氪，波長(zhǎng)248nm）和ArF/ArFi（氟化氬，波長(zhǎng)193nm，以及改進(jìn)版的干式與液浸式ArF光刻技術(shù)，可達(dá)到接近134nm的效果對(duì)應(yīng)180納米至7納米甚至更高一些節(jié)點(diǎn)的芯片制造工藝；極紫外（ExtremeUltraviolet,EUV）光刻機(jī)，采用波長(zhǎng)僅為1外光源，通常由等離子體源產(chǎn)生，在7納米及更小的制程節(jié)點(diǎn)上成為主流選擇。技術(shù)階段光源波長(zhǎng)（nm）對(duì)應(yīng)設(shè)備工藝節(jié)點(diǎn)第一代g-line436接觸式/接近式光刻機(jī)>600nm第二代i-line365接觸式/接近式光刻機(jī)500-250nm（最高220nm）第三代KrF248掃描投影式光刻機(jī)250-130nm第四代ArF步進(jìn)掃描投影式光刻機(jī)130-65nmArFi等效134浸沒(méi)式步進(jìn)掃描投影式光刻機(jī)45-7nm第五代EUV極紫外光刻機(jī)3-7nm表：光刻機(jī)技術(shù)演進(jìn)資料來(lái)源：中航證券研究所、現(xiàn)代物理知識(shí)雜志目前國(guó)內(nèi)光刻設(shè)備相關(guān)企業(yè)主要有上海微電子、華卓精科、茂萊光學(xué)等，其中上海微電子是我國(guó)領(lǐng)先的光刻機(jī)制造商，專(zhuān)注于生產(chǎn)中高端光刻機(jī)，包括高分辨率接觸式步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)、雙工件臺(tái)直寫(xiě)光刻機(jī)和無(wú)掩模光刻機(jī)等。企業(yè)光刻機(jī)相關(guān)業(yè)務(wù)上海微電子光刻機(jī)制造商，專(zhuān)注于生產(chǎn)中高端光刻機(jī)，包括高分辨率接觸式步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)、雙工件臺(tái)直寫(xiě)光刻機(jī)和無(wú)掩模光刻機(jī)等；炬光科技光場(chǎng)勻化器產(chǎn)品供應(yīng)，根據(jù)不同型號(hào)需求，匹配不同波長(zhǎng)的光場(chǎng)勻化器，目前產(chǎn)品已經(jīng)用于KrF、ArF、ArF浸沒(méi)式等DUV光刻機(jī)；華卓清科業(yè)務(wù)核心為光刻機(jī)雙工作臺(tái)，與清華大學(xué)合作緊密，已經(jīng)取得技術(shù)突破，并推出DWS系列產(chǎn)品；茂萊光學(xué)專(zhuān)注于精密光學(xué)器件、光學(xué)鏡頭和光學(xué)系統(tǒng)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷(xiāo)售。根據(jù)公司資料顯示，目前公司已掌握“光刻機(jī)曝光物鏡超精密光學(xué)元件加工”核心技術(shù)，且已應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)中；晶方科技晶方科技完成對(duì)荷蘭Anteryon公司的并購(gòu)，后者擁有混合鏡頭、晶圓級(jí)微型光學(xué)器件工藝技術(shù)設(shè)計(jì)及量產(chǎn)能力，全球光刻機(jī)龍頭ASML是其最主要客戶(hù)之一；福晶科技生產(chǎn)的KBBF晶體屬于激光設(shè)備的上游關(guān)鍵零部件，KBBF晶體是目前可直接倍頻產(chǎn)生EUV激光的非線性光學(xué)晶體，用于建造超高光分辨率光電子能譜儀、光刻技術(shù)等前沿領(lǐng)域；科益虹源在光刻機(jī)領(lǐng)域，科益虹源成功研發(fā)出高能準(zhǔn)分子激光器，為國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)提供了關(guān)鍵技術(shù)支持；EUV光源的缺乏：當(dāng)前最先進(jìn)的光刻技術(shù)是極紫外光刻（EUV其核心在于高亮度的EUV光源。然而，EUV光源技術(shù)復(fù)雜、開(kāi)發(fā)難度極高，國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)在這一領(lǐng)域尚未取得突破。EUV光源的制造需要極高的技術(shù)積累和巨大的研發(fā)投入，這是國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)面臨的重大技術(shù)瓶頸；深紫外光源的穩(wěn)定性：即使在深紫外（DUV）光刻領(lǐng)域，光源的功率和穩(wěn)定性也直接影響到光刻分辨率和生產(chǎn)效率。國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)在高功率、穩(wěn)定性強(qiáng)的DUV光源方面仍需提升，以縮小與國(guó)際領(lǐng)先水平的差距。2.光學(xué)系統(tǒng)高精度光學(xué)透鏡的制造：光學(xué)系統(tǒng)是光刻機(jī)的核心之一，其關(guān)鍵在于高精度光學(xué)透鏡的制造。國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)在高數(shù)值孔徑（NA）光學(xué)鏡片的設(shè)計(jì)與加工技術(shù)上與國(guó)際領(lǐng)先水平存在差距。這些鏡片需要極高的表面平整度和極低的缺陷率，要求光學(xué)材料和加工設(shè)備達(dá)到極高的精度和純度。3.工件臺(tái)與掩模臺(tái)系統(tǒng)納米級(jí)定位精度：光刻機(jī)工件臺(tái)和掩模臺(tái)系統(tǒng)要求納米級(jí)的定位精度，這對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)和材料性能提出了極高的要求。國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)在實(shí)現(xiàn)工件臺(tái)的高精度運(yùn)動(dòng)控制方面尚存在不足，難以達(dá)到國(guó)際最先進(jìn)水平的精度要求；高速運(yùn)動(dòng)與振動(dòng)控制：工件臺(tái)在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)需要精確的振動(dòng)控制和實(shí)時(shí)補(bǔ)償，這要求極高的運(yùn)動(dòng)控制算法和反饋機(jī)制。國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)在高速運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)控制方面的技術(shù)積累尚不夠充分，影響了光刻精度和產(chǎn)率。4.對(duì)準(zhǔn)與調(diào)焦系統(tǒng)高精度自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)：自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)是確保光刻精度的關(guān)鍵技術(shù)之一。國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)在高精度對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)上與頂尖水平相比仍有差距，特別是在多層次芯片結(jié)構(gòu)的光刻對(duì)準(zhǔn)中，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)精度和速度需要進(jìn)一步提升；調(diào)焦調(diào)平的精度與穩(wěn)定性：在光刻過(guò)程中，調(diào)焦調(diào)平系統(tǒng)需要在納米級(jí)精度下工作。國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)在調(diào)焦調(diào)平技術(shù)的穩(wěn)定性和精度控制上還有較大的提升空間。5.產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)系統(tǒng)高端零部件供應(yīng)鏈的短缺：光刻機(jī)由成千上萬(wàn)個(gè)精密部件組成，而國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)在高端零部件的本土化供應(yīng)上仍有很大不足，尤其是在高精度光學(xué)器件、超高純度材料、高性能控制系統(tǒng)等方面，依賴(lài)進(jìn)口零部件的局面尚未完全打破；研發(fā)與資金投入：光刻機(jī)的研發(fā)需要巨大的資金投入和長(zhǎng)期的技術(shù)積累。國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)制造商在研發(fā)資源、人才儲(chǔ)備和資金投入上與國(guó)際巨頭相比仍有差距，這限制了技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品的快速迭代。光刻機(jī)未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)光刻機(jī)是制程工藝的核心設(shè)備，其分辨率的高低直接決定了制程工藝的先進(jìn)程度。為了實(shí)現(xiàn)芯片處理速度的加快和能效的提升，必須縮短晶體管內(nèi)導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)度。根據(jù)摩爾定律，制程節(jié)點(diǎn)按照約0.7倍的比例（1/√2）遞減，逐步接近物理極限。這里的溝道長(zhǎng)度實(shí)際上就是制程節(jié)點(diǎn)，例如FET中柵線條的寬度，它代表了光刻工藝能夠?qū)崿F(xiàn)的最小尺寸，即整個(gè)器件中最小的尺寸，亦稱(chēng)為FeatureSize。光刻機(jī)的分辨率直接決定了集成電路的最小線寬，分辨率越高，則制程工藝越先進(jìn)。因此，隨著技術(shù)的發(fā)展，光刻機(jī)的升級(jí)必然朝著提高最小分辨率的方向不斷演進(jìn)。據(jù)ASML公布的資料顯示，目前其正致力于開(kāi)發(fā)一種名為HyperNAEUV的光刻機(jī)，預(yù)計(jì)將在2030年左右問(wèn)世。HyperNAEUV光刻機(jī)將采用更高數(shù)值孔徑（HighNA）的光學(xué)系統(tǒng)，這將顯著提高分辨率，使得0.2納米的制程工藝成為可能。單個(gè)硅原子的直徑也不過(guò)0.1納米，這意味著0.2納米工藝已經(jīng)接近硅材料的物理極限。如果HyperNAEUV光刻機(jī)能夠成功應(yīng)用，這將是半導(dǎo)體制程工藝的又一次巨大飛躍。雖然EUV技術(shù)在芯片制造領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展迅猛，但整體仍然面臨著不少的挑戰(zhàn)：一是EUV設(shè)備造價(jià)高昂，單臺(tái)EUV光刻機(jī)價(jià)格高達(dá)幾千萬(wàn)美金，對(duì)于大部分芯片制造企業(yè)而言難以承受；二是EVU技術(shù)的穩(wěn)定性與可靠性仍有待改良，需要具備更高品質(zhì)的光源與掩模，同時(shí)也需要更高精度的機(jī)器設(shè)計(jì)與制造工藝；三是EUV技術(shù)的生產(chǎn)效率仍有待提高，目前的效率難以契合大規(guī)模芯片生產(chǎn)需求。公司簡(jiǎn)稱(chēng)公司全稱(chēng)公司總部主要產(chǎn)品上海微電子上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司上海光刻機(jī)表：國(guó)產(chǎn)光刻設(shè)備廠商代表廣闊的進(jìn)口替代空間刻蝕（Etch）是半導(dǎo)體制造工藝、微電子IC制造工藝以及微納制造工藝中一種重要步驟，指通過(guò)化學(xué)或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過(guò)程，并保證在涂膠的硅片上正確地復(fù)制掩模圖形。據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，刻蝕設(shè)備約占集成電路芯片制造設(shè)備總資本開(kāi)支的22%，是半導(dǎo)體制造過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?？涛g工藝主要用于去除特定區(qū)域的材料來(lái)形成微小的結(jié)構(gòu)和圖案。隨著集成電路線寬的持續(xù)減小和3D集成電路的發(fā)展，刻蝕設(shè)備在集成電路裝備市場(chǎng)中的地位愈加重要。根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，2022年，刻蝕設(shè)備占半導(dǎo)體前道設(shè)備價(jià)值量的22%，從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，根據(jù)MordorIntelligence數(shù)據(jù)，2024年，全球半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為238.0億美元，到2029年預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)到343.2億美元，期間CAGR約為7.6%。圖：2022年全球刻蝕設(shè)備總計(jì)230億美元資料來(lái)源：Gartne刻蝕技術(shù)按工藝分類(lèi)可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。濕法刻蝕的主要原理是通過(guò)腐蝕溶液與浸漬在腐蝕液中的材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成可溶解生成物，進(jìn)而將需要腐蝕的區(qū)域去除。干法刻蝕的主要原理是把硅片表面曝露于氣態(tài)中產(chǎn)生的等離子體中，等離子體通過(guò)光刻膠開(kāi)出的窗口，與硅片發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)（或這兩種反應(yīng)從而去除曝露的表面材料。濕法刻蝕各向異性較差，側(cè)壁容易產(chǎn)生橫向刻蝕造成刻蝕偏差，通常用于工藝尺寸較大的應(yīng)用，或用于干法刻蝕后清洗殘留物等。干法刻蝕具有各向異性，可以從根本上解決橫向鉆蝕等問(wèn)題，因此干法刻蝕是目前主流（覆蓋近占90%市場(chǎng)）的刻蝕技術(shù)?？涛g機(jī)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)相當(dāng)激烈。在全球市場(chǎng)上，泛林、應(yīng)用材料以及TEL等占據(jù)了主導(dǎo)地位，它們憑借先進(jìn)的技術(shù)和市場(chǎng)份額優(yōu)勢(shì)，在刻蝕機(jī)市場(chǎng)中占據(jù)顯著地位。而在中國(guó)市場(chǎng)，中微公司和北方華創(chuàng)等企業(yè)憑借其在刻蝕設(shè)備領(lǐng)域的強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，脫穎而出成為國(guó)內(nèi)刻蝕機(jī)行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。整體而言，國(guó)內(nèi)企業(yè)占據(jù)刻蝕設(shè)備市場(chǎng)份額仍然不高，國(guó)產(chǎn)設(shè)備具有廣闊的進(jìn)口替代空間?？涛g設(shè)備分類(lèi)及應(yīng)用按照刻蝕的材料劃分，刻蝕可分為介質(zhì)刻蝕、硅刻蝕和金屬刻蝕三大類(lèi)。根據(jù)BARRONS的統(tǒng)計(jì)，針對(duì)氧化硅、氮化硅等介質(zhì)材料刻蝕的介質(zhì)刻蝕設(shè)備占比約48%、針對(duì)單晶硅、多晶硅、硅化物等硅材料刻蝕的硅刻蝕設(shè)備占47%，占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。刻蝕的方法主要分為兩種，取決于所使用的物質(zhì)：使用特定的化學(xué)溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來(lái)去除氧化膜的濕法刻蝕，以及使用氣體（或/及）等離子體的干法刻蝕。濕法刻蝕多用于某些特殊材料層的去除和殘留物的清洗，3μm之后的工藝大多采用干法刻蝕。相對(duì)濕法腐蝕而言，干法刻蝕的優(yōu)勢(shì)較明顯，其分為三種，物理刻蝕、化學(xué)刻蝕和物理化學(xué)刻蝕，常見(jiàn)的刻蝕技術(shù)包括離子束刻蝕（IonBeamEtching，IBE）、反應(yīng)離子刻蝕（ReactiveIonEtching，RIE以及后來(lái)基于高密度等離子體反應(yīng)離子的電子回旋共振等離（InductivelyCoupledPlasma，ICP）。其中，等離子體干法刻蝕是目前主流的刻蝕技術(shù)。工藝濕法刻蝕干法刻蝕實(shí)現(xiàn)方式化學(xué)試劑腐蝕物理方法（物理離子濺射）化學(xué)方法（活性元素化學(xué)反應(yīng)）物理化學(xué)混合主要設(shè)備硅片刻蝕機(jī)物理離子濺射刻蝕去膠機(jī)反應(yīng)離子刻蝕應(yīng)用氧化硅去除、濕法化學(xué)剝離表面清洗光刻膠去除、氧化硅去除、掩模氧化層去除等孔、槽等各種形狀的硅、氧化物及金屬材料等刻蝕刻蝕速率慢快慢適中刻蝕剖面各向同性各向異性各向同性各向異性線寬控制能力很差好很差很好選擇比較高低且很難提高很高高（5:1-100:1）均勻性差較好的片向、片間和批次間刻蝕的一致性其他對(duì)器件損傷較小，設(shè)備成本較低最小的光刻膠脫落或粘附問(wèn)題；較低的材料消耗和廢氣處理問(wèn)題；但會(huì)有等離子體誘導(dǎo)損傷表：刻蝕工藝指標(biāo)對(duì)比資料來(lái)源：slidesplayer，阿爾法經(jīng)濟(jì)研究，方正證券研究所晶圓片濕法刻蝕設(shè)備主要用于去除薄膜。按照工藝及用途的不同，單晶圓片刻蝕設(shè)備又可以分為兩種：一種是輕度刻蝕設(shè)備，主要用于去除由高能離子注入所引起的表層薄膜損傷層；另外一種是犧牲層去除設(shè)備，主要用于晶圓片減薄或化學(xué)機(jī)械拋光后的阻擋層去除。干法刻蝕設(shè)備按被刻蝕材料特性不同，目前常用的方法可分為離子束刻蝕、等離子體刻蝕和反應(yīng)離子刻蝕，其中電容性等離子體刻蝕（CCP）和電感性等離子體刻蝕（ICP）兩種刻蝕設(shè)備基本覆蓋目前主要的刻蝕應(yīng)用。器件類(lèi)型適用工藝面臨挑戰(zhàn)主要廠商CCP邏輯IC前段工藝中的柵側(cè)墻、硬掩膜刻蝕和封裝環(huán)節(jié)的接觸孔、鋁墊刻蝕、NAND中的深斜孔槽極高離子能量下對(duì)高深寬比結(jié)構(gòu)的刻蝕能力、新型刻蝕氣體研發(fā)泛林、TEL、中微公司淺溝槽隔離、多晶硅柵、金屬柵、應(yīng)變硅、金屬導(dǎo)線、鑲嵌式刻蝕金屬硬掩膜等刻蝕后關(guān)鍵尺寸均勻度、刻蝕條件精確調(diào)控、等離子體引起的損傷等泛林、應(yīng)用材料、北方華創(chuàng)、中微公司表：CCP與ICP設(shè)備新電子材料的集成和加工器件尺寸的不斷縮小為刻蝕設(shè)備帶來(lái)了新的技術(shù)挑戰(zhàn)，同時(shí)對(duì)性能的要求（刻蝕均勻性、穩(wěn)定性和可靠性）越來(lái)越高。在邏輯電路中，一般在前段的基板工藝（主要為晶體管制造過(guò)程）中主要是淺槽隔離刻圖：邏輯器件中的刻蝕資料來(lái)源：《納米集成電路制造工藝》，方正證券邏輯芯片持續(xù)取得突破，先進(jìn)工藝的刻蝕次數(shù)持續(xù)攀升，這致使對(duì)刻蝕設(shè)備在數(shù)量和質(zhì)量方面有了更為嚴(yán)苛的要求。就中國(guó)大陸的邏輯芯片制造來(lái)說(shuō)，F(xiàn)inFET是先進(jìn)制程的主流工藝，然而由于部分設(shè)備能力所限，國(guó)內(nèi)先進(jìn)制程的發(fā)展當(dāng)下仍需依靠多重曝光來(lái)達(dá)成更小的尺寸，從而使得刻蝕技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的需求數(shù)量增多，重要性也進(jìn)一步提高。另外，基于金屬硬掩模的雙大馬士革等工藝也加大了刻蝕的難度，相應(yīng)地，刻蝕機(jī)的制造難度也隨之上升。針對(duì)28納米及以下的邏輯器件生產(chǎn)中廣泛采用的一體化大馬士革刻蝕工藝，中微公司開(kāi)發(fā)的可調(diào)節(jié)電極間距的CCP刻蝕機(jī)PrimoSD-RIE已進(jìn)入國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的邏輯芯片制造客戶(hù)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，目前進(jìn)展順利。2024年3月，北方華創(chuàng)正式發(fā)布新品——12英寸電容耦合等離子體介質(zhì)刻蝕機(jī)AccuraLX，該機(jī)臺(tái)主要覆蓋邏輯領(lǐng)域多個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)中以AIO（雙大馬士革刻蝕工藝）、Contact（接觸孔）為代表的關(guān)鍵介質(zhì)刻蝕制程，并可擴(kuò)展到存儲(chǔ)領(lǐng)域的CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）相關(guān)制程，適用于Low-K（低介電常數(shù)）介質(zhì)及常規(guī)介質(zhì)材料的刻蝕工藝。存儲(chǔ)器件領(lǐng)域，2DNAND向3DNAND的轉(zhuǎn)變以及3DNAND層數(shù)的提升需要更高要求的刻蝕工藝。市場(chǎng)需求推動(dòng)存儲(chǔ)器技術(shù)向更高密度、更優(yōu)性能、新材料、3D堆棧、高深寬比（HAR）刻蝕和極紫外（EUV）光刻發(fā)展。增加3DNAND閃存存儲(chǔ)容量的一種方法是堆棧加層，堆棧高度的增加會(huì)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)，意味著需要使用更深的通道來(lái)觸及每個(gè)字線，以及更窄的狹縫溝槽以隔離連接到位線的通道。高深寬比通孔刻蝕，離子和中性反應(yīng)物被遮蔽，深寬比相關(guān)傳導(dǎo)以及離子角分布是導(dǎo)致關(guān)鍵尺寸變化、刻蝕不完全、彎曲和扭曲等缺陷的重要因素?？涛g要在氧化硅和氮化硅一對(duì)刻蝕設(shè)備在總設(shè)備投資中的價(jià)值占比從22%上升至25%。中微公司針對(duì)超高深寬比刻蝕自主開(kāi)發(fā)的具有大功率400kHz偏壓射頻的PrimoUD-RIE已經(jīng)在生產(chǎn)線驗(yàn)證出具有刻蝕≥60:1深寬比結(jié)構(gòu)的能力，該設(shè)備適用于DRAM和3DNAND器件制造中最關(guān)鍵的高深寬比刻蝕工藝。國(guó)內(nèi)干法刻蝕設(shè)備在發(fā)展過(guò)程中面臨著多重挑戰(zhàn)和痛點(diǎn)，以下是一些關(guān)鍵的設(shè)備痛點(diǎn)：1.核心技術(shù)與專(zhuān)利壁壘技術(shù)依賴(lài)：干法刻蝕設(shè)備的核心技術(shù)，如射頻電源、真空泵、反應(yīng)腔室設(shè)計(jì)等，目前仍然在很大程度上依賴(lài)于國(guó)外供應(yīng)商。核心零部件如高精度射頻電源和高穩(wěn)定性的真空系統(tǒng)等，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)和制造的能力尚未完全成熟。專(zhuān)利限制：很多干法刻蝕設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)被國(guó)外企業(yè)掌握，形成了較高的專(zhuān)利壁壘。國(guó)內(nèi)企業(yè)在研發(fā)過(guò)程中面臨專(zhuān)利受限的問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)新的困難和成本的增加。2.工藝穩(wěn)定性和精度工藝控制的精度：干法刻蝕設(shè)備要求極高的工藝控制精度，包括氣體流量、壓力、功率等參數(shù)的精確調(diào)控。國(guó)內(nèi)設(shè)備在工藝控制的穩(wěn)定性和精度方面與國(guó)際頂尖水平尚有差距，特別是在高端制程節(jié)點(diǎn)（如5nm以下）的應(yīng)用中，工藝的穩(wěn)定性至關(guān)重要。一致性和重復(fù)性：在高密度、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的芯片制造中，刻蝕的一致性和重復(fù)性非常重要。國(guó)內(nèi)設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后的穩(wěn)定性和刻蝕結(jié)果的一致性上，仍需進(jìn)一步提升。3.設(shè)備的可靠性與壽命長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性：干法刻蝕設(shè)備需要長(zhǎng)時(shí)間保持高效運(yùn)行，設(shè)備的可靠性和壽命是衡量其性能的重要指標(biāo)。國(guó)內(nèi)設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行后的穩(wěn)定性、故障率和維護(hù)便捷性方面，與國(guó)際頂尖設(shè)備還有差距。關(guān)鍵零部件的壽命：例如電極、石英零件、真空密封件等關(guān)鍵部件的使用壽命和耐用性，直接影響設(shè)備的整體性能和生產(chǎn)線的連續(xù)性。未來(lái)趨勢(shì)：原子層刻蝕對(duì)于刻蝕而言，選擇性、輪廓控制、晶圓級(jí)均勻性、特征尺寸級(jí)均勻性、缺陷率及總體擁有成本等挑戰(zhàn)一直存在。隨著當(dāng)前集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，構(gòu)成芯片的核心器件尺寸持續(xù)縮小，芯片的加工制造變得越來(lái)越精細(xì)。圖：過(guò)去10年刻蝕技術(shù)的趨勢(shì)與挑戰(zhàn)來(lái)源：JVSTB原子層刻蝕（ALE）能夠精確控制刻蝕深度，成為技術(shù)升級(jí)趨勢(shì)。ALE技術(shù)能夠?qū)⒖涛g操作精確到單個(gè)原子層，即約0.4納米。這一技術(shù)的關(guān)鍵在于確?？涛g過(guò)程均勻進(jìn)行，并逐個(gè)原子層地推進(jìn)，同時(shí)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間或位置停止，以實(shí)現(xiàn)極高的刻蝕選擇率。除此之外，ALE在刻蝕過(guò)程中的微負(fù)載效應(yīng)也幾乎被消除，這得益于其自飽和效應(yīng)的作用。這意味著，不論在反應(yīng)速度快或慢的區(qū)域，ALE都能確保每個(gè)周期僅完成一個(gè)原子層的刻蝕。此外，ALE所使用的等離子體強(qiáng)度相對(duì)較低，有些情況下甚至采用遠(yuǎn)程等離子體源，因此等離子體攜帶的紫外輻射和電荷量都很小，對(duì)器件的電學(xué)性能影響微乎其微。鑒于ALE在精確刻蝕控制、優(yōu)秀均勻性和低負(fù)載效應(yīng)等方面的顯著優(yōu)勢(shì)，它正在逐漸引起研究人員的重視，并成為研究的熱點(diǎn)。公司簡(jiǎn)稱(chēng)公司全稱(chēng)公司總部主要產(chǎn)品中微公司中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司上海等離子體刻蝕設(shè)備北方華創(chuàng)北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司北京等離子體刻蝕設(shè)備芯源微沈陽(yáng)芯源微電子設(shè)備股份有限公司沈陽(yáng)濕法刻蝕設(shè)備屹唐半導(dǎo)體北京屹唐半導(dǎo)體科技股份有限公司北京干法刻蝕設(shè)備寶豐堂珠海寶豐堂半導(dǎo)體股份有限公司珠海反應(yīng)離子干法刻蝕機(jī)表：國(guó)產(chǎn)刻蝕設(shè)備廠商代表去膠設(shè)備市場(chǎng)概況去膠是光刻工藝中的最后一步，在刻蝕/離子注入等圖形化工藝完成后，晶圓表面剩余光刻膠已完成圖形轉(zhuǎn)移和保護(hù)層的功能，通過(guò)去膠工藝進(jìn)行完全清除，避免影響后續(xù)集成電路芯片制造工藝效果。Gartner統(tǒng)計(jì)，2022年全球去膠設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為7億美元左右，同比增長(zhǎng)7.41%，保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。去膠設(shè)備國(guó)產(chǎn)化水平超60%。目前國(guó)際上主流的去膠設(shè)備生產(chǎn)商主要集中在中國(guó)、韓國(guó)、日本和美國(guó)。圖：去膠原理示意圖來(lái)源：芯源微招股書(shū)SEMI報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，2022年國(guó)內(nèi)晶圓廠商半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率較2021年明顯提升，從21%提升至35%。去膠設(shè)備已實(shí)現(xiàn)較高比例國(guó)產(chǎn)設(shè)備采用率，且在2020—2022年維持較高水平，CMP、薄膜沉積、量測(cè)等設(shè)備2022年國(guó)產(chǎn)設(shè)備采用率均有提高，其中去膠設(shè)備在國(guó)產(chǎn)化設(shè)備替代的帶動(dòng)下，國(guó)內(nèi)已有和待建晶圓廠積極對(duì)接國(guó)產(chǎn)設(shè)備企業(yè)，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)去膠設(shè)備企業(yè)增長(zhǎng)。目前去膠設(shè)備占前道設(shè)備比例約為1%—1.5%，根據(jù)SEMI2022中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)約為330億美元。根據(jù)集微咨詢(xún)測(cè)算，2022年中國(guó)半導(dǎo)體去膠設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到25億元左右，并且將保持相對(duì)穩(wěn)定的增長(zhǎng)。圖：集成電路前道芯片制造工藝去膠流程示意來(lái)源：《半導(dǎo)體制造技術(shù)導(dǎo)論》，屹唐半導(dǎo)體招股書(shū)去膠工藝及市場(chǎng)格局傳統(tǒng)半導(dǎo)體光刻膠的主要成分包括適合均勻旋涂在晶圓表面的樹(shù)脂型聚合物、光活性物質(zhì)、溶劑以及添加劑。去膠工藝類(lèi)似于刻蝕，只是去膠的操作對(duì)象是光刻膠，而刻蝕的操作對(duì)象是晶圓介質(zhì)材料。去膠工藝可分為濕法和干法兩類(lèi)，濕法去膠使用溶液對(duì)光刻膠進(jìn)行溶解，干法去膠可視為等離子刻蝕技術(shù)的延伸，主要通過(guò)等離子體和薄膜材料的化學(xué)反應(yīng)完成，是目前的主流工藝，在日常制造流程中也可以采取干法及濕法去膠搭配使用，保證完全清除晶圓表面反應(yīng)殘留物。去膠方式原理應(yīng)用設(shè)備干法去膠利用等離子體將光刻膠去除。以使用氧等離子為例，硅片上的光刻膠通過(guò)在氧等離子體中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的氣態(tài)的CO，CO2和H2O等可以由真空系統(tǒng)抽走濕法去膠中使用的溶劑包括有機(jī)溶劑以及無(wú)機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑適用于絕大部分的去膠工藝等離子去膠機(jī)濕法去膠主要有丙酮和芳香族的有機(jī)溶劑等；而無(wú)機(jī)溶劑則主要是硫酸和雙氧水等，將光刻膠中的碳元素氧化成為二氧化碳，把光刻膠從硅片的表面去除溶劑易與金屬反應(yīng)，不適合用于Al、Cu等制程的去膠濕法去膠機(jī)近年來(lái)，全球集成電路制造干法去膠設(shè)備領(lǐng)域呈現(xiàn)多寡頭競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)，全球干法去膠設(shè)備領(lǐng)域的主要參與者包括屹唐半導(dǎo)體、比思科、日立高新、泛林、泰仕半導(dǎo)體等。根據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018年—2020年，干法去膠設(shè)備領(lǐng)域屹唐半導(dǎo)體分別位于全球第三，全球第二和全球第一的市場(chǎng)地位，市場(chǎng)占有率逐年提升。2020年，前五大廠商的市場(chǎng)份額合計(jì)超過(guò)90%，CR5為93.50%，行業(yè)集中度高。國(guó)內(nèi)主要半導(dǎo)體去膠設(shè)備廠商如下：圖：全球干法去膠設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)源：Gartner，屹唐半導(dǎo)體招股書(shū)屹唐半導(dǎo)體：干法去膠設(shè)備主要可應(yīng)用于90納米到5納米邏輯芯片、1y到2x納米系列DRAM芯片以及32層到128層3D閃存芯片制造中若干關(guān)鍵步驟的大規(guī)模量產(chǎn)，已應(yīng)用在多家國(guó)際知名集成電路制造商生產(chǎn)線上并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模裝機(jī)，主要客戶(hù)包括臺(tái)積電、三星電子、中芯國(guó)際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、格羅方德、美光科技、海力士等；芯源微：?jiǎn)纹饺ツz機(jī)主要應(yīng)用于集成電路制造后道先進(jìn)封裝Bumping、OLED等領(lǐng)域，同時(shí)也可用于LED芯片制造中蒸鍍工藝后的金屬剝離及回收等工藝，設(shè)備主要采用高溫、高壓化學(xué)液噴淋的方式，適用于膜厚1-130μm各種品牌型號(hào)的正負(fù)性光刻膠的去除，具備化學(xué)品噴嘴變速掃描、去膠液回收循環(huán)過(guò)濾再使用、金屬回收等功能；稷以科技：Virgo系列是由稷以科技自主開(kāi)發(fā)的等離子體去膠設(shè)備。主要應(yīng)用于光刻膠灰化/殘膠去除和表面處理，該系列兼容商投入使用；邑文科技：擁有全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的刻蝕設(shè)備、CVD薄膜沉積設(shè)備、去膠設(shè)備、ALD設(shè)備，覆蓋刻蝕、去膠、ALD、CVD、固膠、退火等多個(gè)類(lèi)別。在刻蝕、薄膜沉積、去膠設(shè)備三大細(xì)分領(lǐng)域形成了強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力，得到了比亞迪半導(dǎo)體、士蘭微、三安光電、中電科、國(guó)網(wǎng)研究院、中科院微電子所等多家下游龍頭企業(yè)及科研院所的認(rèn)可。去膠設(shè)備未來(lái)趨勢(shì)隨著光刻技術(shù)朝著更為細(xì)微的關(guān)鍵尺寸推進(jìn)，對(duì)于光刻膠的敏感度以及整體工藝性能的要求陡然升高，這促使光刻膠的化學(xué)構(gòu)成不斷地被細(xì)化和優(yōu)化。同時(shí)，光刻機(jī)光源技術(shù)實(shí)現(xiàn)了重大跨越，從可見(jiàn)光、紫外線發(fā)展至深紫外線，直至當(dāng)下前沿的極紫外線，每一次的進(jìn)步都引發(fā)了光刻膠基礎(chǔ)化學(xué)成分的深刻轉(zhuǎn)變。在此過(guò)程中，光刻硬掩模技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，像氮化鈦、無(wú)定形碳等無(wú)機(jī)材料的運(yùn)用，顯著提高了光刻的精準(zhǔn)度和效率。為了應(yīng)對(duì)光刻過(guò)程中可能產(chǎn)生的反射、駐波等難題，先進(jìn)光刻技術(shù)進(jìn)一步融合了抗反射涂層技術(shù)，采用諸如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅疊層等無(wú)機(jī)材料，有效地減少了曝光誤差，提升了圖案的質(zhì)量。這些硬掩模與抗反射涂層，都是通過(guò)精密的薄膜沉積設(shè)備，在晶圓表面達(dá)成均勻且緊密的覆蓋。半導(dǎo)體行業(yè)迅速發(fā)展，特別是器件尺寸的持續(xù)縮小，極度依賴(lài)光刻技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及圖形化薄膜材料的持續(xù)演進(jìn)。面對(duì)邏輯與存儲(chǔ)三維器件結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜的局面，在光刻與刻蝕后保障底層材料的完整性變得極為關(guān)鍵。在圖案形成之后，高效且無(wú)損傷地去除各類(lèi)光刻膠，成為確保底層材料安全的重要環(huán)節(jié)，這一過(guò)程對(duì)保護(hù)要求的精度已經(jīng)提升到了原子級(jí)別。由此，干法去膠技術(shù)的重要性愈發(fā)顯著，其技術(shù)要求也隨之不斷提高，涵蓋了圖形化薄膜的完全清除、對(duì)底層材料的高選擇性、底層表面的精細(xì)處理與保護(hù)，以及對(duì)晶圓顆粒污染的嚴(yán)格把控等方面。尤其是超高選擇比的材料清除能力、原子級(jí)別的表面處理技術(shù)，還有對(duì)晶圓污染零容忍的苛刻標(biāo)準(zhǔn)，正在推動(dòng)干法去膠設(shè)備向更高的技術(shù)層面發(fā)展。該技術(shù)不僅成為先進(jìn)光刻工藝中必不可少的一部分，其應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)展到表面清潔、精細(xì)表面處理等更為廣泛的范圍。在這樣的背景之下，工程設(shè)計(jì)和工藝性能的差異性也成為決定干法去膠設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。公司簡(jiǎn)稱(chēng)公司全稱(chēng)公司總部主要產(chǎn)品屹唐半導(dǎo)體北京屹唐半導(dǎo)體科技股份有限公司北京干法去膠設(shè)備稷以科技上海稷以科技有限公司上海等離子體去膠設(shè)備邑文科技無(wú)錫邑文微電子科技股份有限公司江蘇等離子體去膠設(shè)備盛美上海盛美半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司上海濕法去膠設(shè)備芯源微沈陽(yáng)芯源微電子設(shè)備股份有限公司沈陽(yáng)濕法去膠設(shè)備恒格珠海恒格微電子裝備有限公司珠海等離子體去膠設(shè)備表：國(guó)產(chǎn)去膠設(shè)備廠商代表離子注入設(shè)備市場(chǎng)概況在集成電路制造過(guò)程中，要想使純凈硅具有可控的導(dǎo)電能力，就必須加入少量雜質(zhì)使其結(jié)構(gòu)和電導(dǎo)率發(fā)生改變，這一過(guò)程被稱(chēng)為摻雜。常見(jiàn)的摻雜方式有擴(kuò)散與離子注入，后者對(duì)雜質(zhì)濃度和滲透深度控制能力較強(qiáng)，是半導(dǎo)體領(lǐng)域主流的摻雜工藝。優(yōu)點(diǎn)描述精確控制雜質(zhì)含量能在很大范圍內(nèi)精確控制注入雜質(zhì)濃度，從1010到1017ions/cm2（離子每平方厘米），誤差在+2%之間。擴(kuò)散在高濃度控制雜質(zhì)含量誤差在5%—10%以?xún)?nèi)，但濃度越小誤差越大；很好的雜質(zhì)均勻性用掃描的方法控制雜質(zhì)的均勻性；對(duì)雜質(zhì)穿透深度有很好的控制產(chǎn)生單一離子束低溫工藝注入的離子能穿過(guò)薄膜通過(guò)控制注入過(guò)程中離子能量控制雜質(zhì)的穿透深度，增大了設(shè)計(jì)的靈活性，如埋層，最大雜質(zhì)濃度在埋層里，最小濃度在硅片表面；質(zhì)量分離技術(shù)產(chǎn)生沒(méi)有沾污的純離子束。不同的雜質(zhì)能夠被選出進(jìn)行注入，高真空保證最少沾污；注入在中等溫度（小于125℃)下進(jìn)行，允許使用不同的光刻掩膜，包括光刻膠；雜質(zhì)可以通過(guò)薄膜注入，如氧化物或氮化物。這就允許MOS晶體管閾值電壓調(diào)整在生長(zhǎng)柵氧化層之后進(jìn)行，增大了注入的靈活性；無(wú)固溶液極限注入雜質(zhì)含量不受硅片固溶度限制；表：離子注入作為摻雜方式的優(yōu)點(diǎn)資料來(lái)源：《半導(dǎo)體制造技術(shù)》，中銀證券離子注入（IonImplantation）是一種向半導(dǎo)體材料內(nèi)注入一定數(shù)量和種類(lèi)的雜質(zhì)，以改變其電學(xué)性能的方法。通過(guò)離子注入機(jī)的加速和引導(dǎo)，將要摻雜的離子以離子束形式入射到材料中去，離子束與材料中的原子或分子發(fā)生一系列理化反應(yīng)，入射離子逐漸損失能量，并引起材料表面成分、結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化，最后停留在材料中。劑量、射程、注入角度是離子注入技術(shù)的三個(gè)重要參數(shù)。離子注入向硅襯底中引入數(shù)量可控的雜質(zhì)過(guò)程，需要離子注入設(shè)備通過(guò)控制束流和能量來(lái)實(shí)現(xiàn)摻雜雜質(zhì)的數(shù)量及深度的準(zhǔn)確控制。據(jù)Semi數(shù)據(jù)，2022年半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額為282.7億美元（約合人民幣2066億元其中，離子注入設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為66億元，2023年有望增至74億元，增速高于全球平均值。從市場(chǎng)格局上看，全球離子注入機(jī)設(shè)備主要以應(yīng)用材料（AMAT）、亞舍立（Acelis）、日本Nissin及SEN等國(guó)外廠商為主導(dǎo)。華西證券研究所測(cè)算，預(yù)計(jì)2024年全球半導(dǎo)體離子注入設(shè)備市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)245億元，其中低能大束流離子注入機(jī)達(dá)到149.5億元。對(duì)于中國(guó)大陸市場(chǎng)，預(yù)計(jì)2024年半導(dǎo)體離子注入設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為86億元，其中低能大束流離子注入機(jī)市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)52.3億元。表：中國(guó)大陸半導(dǎo)體離子注入設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算資料來(lái)源：SEMI，Gartner，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，華西證券研究所測(cè)算全球范圍內(nèi)來(lái)看，離子注入設(shè)備市場(chǎng)主要由AMAT和Axcelis掌控，兩者占據(jù)全球90%的市場(chǎng)份額，美國(guó)企業(yè)主導(dǎo)著全球高端離子注入機(jī)市場(chǎng)。另外，在技術(shù)壁壘略低的中束流離子注入機(jī)，Sumitomo（日本住友）等日本廠商也具備較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在中國(guó)大陸市場(chǎng)，目前離子注入機(jī)為前道設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率最低的環(huán)節(jié)之一，2022年的國(guó)產(chǎn)率不足10%。從細(xì)分國(guó)產(chǎn)設(shè)備商來(lái)看，凱世通和中科信已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量國(guó)產(chǎn)化，二者優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域互補(bǔ)，凱世通聚焦低能大束流和高能離子注入機(jī)領(lǐng)域，而中科信的中能離子注入機(jī)具備較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。離子注入設(shè)備分類(lèi)及應(yīng)用根據(jù)離子能量和注入劑量的不同，離子注入機(jī)可以劃分為低能大束流、中低束流和高能離子注入機(jī)三大類(lèi)，其中低能大束流離子注入機(jī)廣泛應(yīng)用于源漏、多晶硅柵極注入，市場(chǎng)占比高達(dá)61%，中低束流離子注入機(jī)及高能離子注入機(jī)分別占比20%和18%。類(lèi)別能量范圍注入劑量范圍工藝中的主要應(yīng)用低能大束流離子注入機(jī)離子束電流大于10mA，極值為25mA.束流能量小于120keV1013—1016cm-2源漏注入、多晶硅柵極注入高能離子注入機(jī)束流能量超過(guò)200keV，極值在5MeV左右1011-1013cm-2深埋層中低束流離子注入機(jī)離子?xùn)|電流大于10mA，束流能量小于180keV1011-1017cm-2輕摻雜漏區(qū)、SmartCut穿透阻擋層等表：離子注入機(jī)分類(lèi)資料來(lái)源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，華西證券研究所在晶圓制造過(guò)程中，要使純凈硅具有可控的導(dǎo)電能力（即成為半導(dǎo)體就必須將一定數(shù)量的雜質(zhì)離子摻入半導(dǎo)體材料中，以改變材料的表面成分、結(jié)構(gòu)和電學(xué)特性，從而優(yōu)化半導(dǎo)體材料的表面性能，提高其導(dǎo)電性。離子注入機(jī)通過(guò)對(duì)注入劑量、注入角度、注入深度、工藝溫度等方面進(jìn)行精確的控制，配合適當(dāng)?shù)难谀げ牧?，能在晶圓區(qū)域上特定位置注入離子，成為決定集成電路器件電學(xué)特性的關(guān)鍵裝備。圖：離子注入示意圖來(lái)源：電子科技大學(xué)、半導(dǎo)體之芯按下游應(yīng)用領(lǐng)域不同，離子注入機(jī)可以分為集成電路離子注入機(jī)、光伏離子注入機(jī)和AMOLED離子注入機(jī)。在集成電路離子注入機(jī)中，低能大束流離子注入機(jī)應(yīng)用在高端制程邏輯（3-45nm）AI、FPGA、CPU、DRAM、3D存儲(chǔ)器和CIS上。高能離子注入機(jī)應(yīng)用在功率器件IGBT、5G射頻、光通信芯片、高清CIS等；光伏離子注入機(jī)應(yīng)用在N型TOPCON電池、N型IBC電池上；AMOLED離子注入機(jī)應(yīng)用在移動(dòng)設(shè)備AMOLED顯示屏，可穿戴設(shè)備顯示和大屏QD-OLED電視上。離子注入設(shè)備未來(lái)趨勢(shì)近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)離子注入設(shè)備取得了顯著的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)具備從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到量產(chǎn)應(yīng)用的完整研制體系，產(chǎn)品涵蓋邏輯器件、存儲(chǔ)器件、功率器件、傳感器等工藝器件：2023年9月，青島四方思銳智能技術(shù)有限公司成功推出的國(guó)內(nèi)首臺(tái)能量達(dá)到8MeV（兆電子伏特）的高能離子注入機(jī)交付到國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)，而這也意味著國(guó)產(chǎn)集成電路核心制造裝備實(shí)現(xiàn)了重大突破，不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，也打破了西方國(guó)家的技術(shù)封鎖，開(kāi)啟了國(guó)產(chǎn)高能離子注入機(jī)的自主可控的新征程。的大束流離子注入機(jī)。此次攻克技術(shù)難度極高的CIS大束流離子注入機(jī)進(jìn)一步表明凱世通在關(guān)鍵核心技術(shù)上具備持續(xù)自主研發(fā)創(chuàng)新的卓越能力，積極踐行發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，推動(dòng)離子注入機(jī)技術(shù)突破與產(chǎn)品迭代。對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)而言，目前離子注入機(jī)的技術(shù)壁壘主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)：一是角度控制，注入角度精度±0.1°,隨著制程的縮小，對(duì)注入角度要求更高；二是劑量控制，即對(duì)均勻性、濃度的控制要求高；三是能量控制，要求能量控制在±1%。離子注入技術(shù)迭代是遵循一代器件、一代工藝、一代設(shè)備的規(guī)律，晶圓尺寸越來(lái)越大，特征尺寸越來(lái)越小，對(duì)離子注入機(jī)性能要求也越來(lái)越高。整體而言，未來(lái)離子注入機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)如下：（1）技術(shù)的不斷優(yōu)化與提升，改善注入流程的精準(zhǔn)度和效率，通過(guò)更先進(jìn)的離子源、加速器以及注入系統(tǒng)等技術(shù)方式，實(shí)現(xiàn)更高的離子能量、更低的注入損傷、更精準(zhǔn)的劑量控電路離子注入機(jī)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”科技項(xiàng)目支持下，開(kāi)發(fā)面向前沿工藝的離子注入機(jī)（基于超越7納米離子注入平臺(tái)并建立相應(yīng)的研發(fā)平臺(tái)、核心關(guān)鍵技術(shù)及工藝的研究參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和性能檢測(cè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；（2）新材料和新工藝的探索，隨著新材料和新工藝的不斷涌現(xiàn)，離子注入技術(shù)將進(jìn)一步拓展自身的應(yīng)用范疇，如新型半導(dǎo)體材料、二維材料、納米材料等領(lǐng)域的應(yīng)用，并且和其他表面處理技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更出色的性能以及更高的效率；（3）注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，隨著全球?qū)Νh(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的重視程度逐步加深，離子注入技術(shù)將會(huì)更加強(qiáng)調(diào)環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展，如通過(guò)研發(fā)低污染或無(wú)污染的離子注入技術(shù)，優(yōu)化設(shè)備和工藝，降低能耗并減少?gòu)U棄物排放，實(shí)現(xiàn)綠色與可持續(xù)。公司簡(jiǎn)稱(chēng)公司全稱(chēng)公司總部主要產(chǎn)品凱世通上海凱世通半導(dǎo)體股份有限公司上海大束流和高能離子注入機(jī)爍科中科信北京爍科中科信電子裝備有限公司北京中束流離子注入機(jī)思銳智能青島四方思銳智能技術(shù)有限公司青島高能離子注入機(jī)表：國(guó)產(chǎn)離子注入設(shè)備廠商代表清洗設(shè)備市場(chǎng)概況清洗是通過(guò)化學(xué)處理、氣體或物理方法去除晶片表面雜質(zhì)的過(guò)程。通常在工藝之間進(jìn)行，用于去除芯片制造中上一道工序所遺留的超微細(xì)顆粒污染物、金屬殘留、有機(jī)物殘留物，去除光阻掩膜或殘留，也可根據(jù)需要進(jìn)行硅氧化膜、氮化硅或金屬等薄膜材料的濕法腐蝕，為下一道工序準(zhǔn)備好良好的表面條件。清洗設(shè)備廣泛運(yùn)用于集成電路制造中的成膜前/成膜后清洗、等離子刻蝕后清洗、離子注入后清洗、化學(xué)機(jī)械拋光后清洗和金屬沉積后清洗等各個(gè)環(huán)節(jié)，清洗是影響芯片良率的重要因素之一，大約占芯片制造工序步驟的三