內容概況：薄膜沉積設備通常用于在基底上沉積導體、絕緣體或者半導體等材料膜層，使之具備一定的特殊性能，廣泛應用于光伏、半導體等領域的生產制造環節。薄膜沉積設備按照工藝原理的不同可分為物理氣相沉積（PVD）設備、化學氣相沉積（CVD）設備和原子層沉積（ALD）設備。PVD、CVD、ALD技術各有自己的技術特點和技術難點。根據測算，2023年全球半導體設備的銷售額達1063億美元。2023年晶圓制造設備銷售額約占總體半導體設備銷售額的90%，達到約960億美元。薄膜沉積設備市場規模約占晶圓制造設備市場的22%，由此推算，2023年全球薄膜沉積設備市場規模約為211億美元。結合中國大陸半導體制造設備銷售額占全球半導體制造設備的銷售額約為29%的比例推測算，2023年中國大陸薄膜沉積設備市場規模約為61億美元。在薄膜沉積設備中，PECVD占比約為33%，ALD設備占比約為11%，SACVD和HDPCVD占比約為6%。從競爭格局來看，薄膜沉積設備行業呈現出高度壟斷的競爭局面，行業基本由美國的應用材料（AMAT）和泛林半導體（Lam），日本的東京電子（TEL）和迪恩仕（DNS），荷蘭的ASML和先晶半導體（ASMI）等為代表的國際知名企業壟斷。我國半導體薄膜沉積設備發展起步較晚，目前僅有少數企業具備量產供貨能力。近年來，國內企業不斷加強技術研發，涌現了北方華創、拓荊科技、中微公司、微導納米等一批薄膜沉積設備制造商。但整體來看，薄膜沉積設備國產率仍偏低，尤其是技術門檻更高的ALD設備。

一、基本情況

薄膜沉積設備通常用于在基底上沉積導體、絕緣體或者半導體等材料膜層，使之具備一定的特殊性能，廣泛應用于光伏、半導體等領域的生產制造環節。薄膜沉積設備按照工藝原理的不同可分為物理氣相沉積（PVD）設備、化學氣相沉積（CVD）設備和原子層沉積（ALD）設備。PVD、CVD、ALD技術各有自己的技術特點和技術難點，PVD為物理過程，CVD為化學過程，兩種具有顯著的區別。ALD也是采用化學反應方式進行沉積，但反應原理和工藝方式與CVD存在顯著區別，在CVD工藝過程中，化學蒸氣不斷地通入真空室內，而在ALD工藝過程中，不同的反應物（前驅體）是以氣體脈沖的形式交替送入反應室中的，使得在基底表面以單個原子層為單位一層一層地實現鍍膜。相比于ALD技術，PVD技術生長機理簡單，沉積速率高，但一般只適用于平面的膜層制備；CVD技術的重復性和臺階覆蓋性比PVD略好，但是工藝過程中影響因素較多，成膜的均勻性較差，并且難以精確控制薄膜厚度。

從產業鏈來看，半導體薄膜沉積設備原材料主要包括機械類（陶瓷加工件、加熱盤、腔體、密封件、噴淋頭、配管零件、金屬加工件等）、機電一體類（EFEM、機械手、加熱帶等）、電氣類（射頻電源、射頻匹配器、遠程等離子源、供電系統、電力輸送及通訊系統、IO輸入輸出模塊等）、氣體輸送系統類（供氣系統等）、真空系統類（供氣系統等）、附屬設備（泵、LDS、熱水機等）等。下游為中芯國際、長江存儲、華虹集團等芯片制造商。

相關報告：智研咨詢發布的《中國薄膜沉積設備行業市場全景評估及投資前景研判報告》

二、發展現狀

半導體產業的發展衍生出巨大的半導體設備市場，主要包括光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備、離子注入機、測試機、分選機、探針臺等設備，屬于半導體行業產業鏈的技術先導者。應用于集成電路領域的設備通常可分為前道工藝設備（晶圓制造）和后道工藝設備（封裝測試）兩大類。其中，晶圓制造設備的市場規模占集成電路設備整體市場規模的90%左右。在前道晶圓制造中，共有七大工藝步驟，分別為氧化/擴散、光刻、刻蝕、薄膜生長、離子注入、清洗與拋光、金屬化，所對應的設備主要包括氧化/擴散設備、光刻設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備、離子注入設備、清洗設備、機械拋光設備等，其中光刻設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備是集成電路前道生產工藝中的三大核心設備。

半導體是支撐現代經濟社會發展的戰略性、基礎性和先導性產業。半導體行業的發展水平和國家科技水平息息相關，其發展情況已成為全球各國經濟、社會發展的風向標，是衡量一個國家或地區現代化程度和綜合實力的重要標志。近年來，隨著現代工業不斷發展，半導體行業整體景氣度持續提升，全球半導體設備市場呈現快速增長態勢，2021年半導體設備銷售額成功突破千億美元，2022年進一步擴張至1076億美元。2023年，受全球經濟下行壓力加劇、終端需求下滑、貿易摩擦等多重因素的影響，半導體產業進入調整期，半導體設備銷售額也隨之出現下滑態勢，小幅1.3%，至1063億美元。其中中國、韓國、中國臺灣三地銷售額占比超7成。

中國是全球最大的半導體消費市場，龐大的市場需求為半導體設備產業發展提供了前提。2010年以來，中國逐步承接了半導體封測和晶圓制造業務并建立起初具規模的半導體設計行業生態，完成了半導體產業的原始積累，初步完成產業鏈布局。中國大陸正在成為全球半導體產能第三次擴張的重要目的地。大陸晶圓代工廠中芯國際、華虹集團，中國臺灣晶圓代工廠臺積電、聯電、晶合等晶圓廠接連在大陸擴產、建廠，帶動半導體設備銷售額快速增長，2021年銷售額實現58%的增幅。2022年在疫情、下游需求減弱等因素影響下，我國半導體設備銷售額出現較大幅度下滑，2023年恢復增長態勢，同比增長29%達366億元，為全球增幅最大的地區。

據拓荊科技測算，2023年全球半導體設備的銷售額達1063億美元。2023年晶圓制造設備銷售額約占總體半導體設備銷售額的90%，達到約960億美元。薄膜沉積設備市場規模約占晶圓制造設備市場的22%，由此推算，2023年全球薄膜沉積設備市場規模約為211億美元。結合中國大陸半導體制造設備銷售額占全球半導體制造設備的銷售額約為29%的比例推測算，2023年中國大陸薄膜沉積設備市場規模約為61億美元。在薄膜沉積設備中，PECVD占比約為33%，ALD設備占比約為11%，SACVD和HDPCVD占比約為6%。

半導體薄膜沉積設備行業具有很高的技術壁壘、市場壁壘和客戶準入壁壘。與中國大陸半導體專用設備企業相比，國際巨頭企業擁有客戶端先發優勢，產品線豐富、技術儲備深厚、研發團隊成熟、資金實力較強等優勢，國際巨頭還能為同時購買多種產品的客戶提供捆綁折扣。因此，從全球市場份額來看，薄膜沉積設備行業呈現出高度壟斷的競爭局面，行業基本由美國的應用材料（AMAT）和泛林半導體（Lam），日本的東京電子（TEL）和迪恩仕（DNS），荷蘭的ASML和先晶半導體（ASMI）等為代表的國際知名企業壟斷。國際巨頭經過幾十年發展，憑借資金、技術、客戶資源、品牌等方面的優勢，占據了薄膜沉積設備市場的大部分份額。在PVD市場，AMAT是絕對龍頭；在CVD市場，AMAT、LAM、TEL三家幾乎平分秋色；在ALD市場，實現產業化應用的主要為TEL和ASM。

我國半導體薄膜沉積設備發展起步較晚，目前僅有少數企業具備量產供貨能力。近年來，國內企業不斷加強技術研發，涌現了北方華創、拓荊科技、中微公司、微導納米等一批薄膜沉積設備制造商。但整體來看，薄膜沉積設備國產率仍偏低，尤其是技術門檻更高的ALD設備。

三、發展趨勢

1、芯片制造工藝進步及結構復雜化提高薄膜設備需求

隨著集成電路制造不斷向更先進工藝發展，單位面積集成的電路規模不斷擴大，芯片內部立體結構日趨復雜，所需要的薄膜層數越來越多，對絕緣介質薄膜、導電金屬薄膜的材料種類和性能參數不斷提出新的要求。在90nmCMOS工藝大約需要40道薄膜沉積工序。在3nmFinFET工藝產線，則超過100道薄膜沉積工序，涉及的薄膜材料由6種增加到近20種，對于薄膜顆粒的要求也由微米級提高到納米級，進而拉動晶圓廠對薄膜沉積設備需求量的增加。在FLASH存儲芯片領域，隨著主流制造工藝已由2D NAND發展為3D NAND結構，結構的復雜化導致對于薄膜沉積設備的需求量逐步增加。而隨著3D NAND FLASH芯片的堆疊層數不斷增高，逐步向更多層及更先進工藝發展，對于薄膜沉積設備的需求提升的趨勢亦將延續。

2、先進制程對薄膜沉積設備提出更高要求

在晶圓制造過程中，薄膜起到產生導電層或絕緣層、阻擋污染物和雜質滲透、提高吸光率、臨時阻擋刻蝕等重要作用。隨著芯片制造工藝不斷走向精密化，對薄膜工藝性能提出了更高的技術要求，包括薄膜厚度、均勻性、光學系數、機械應力及顆粒度等性能指標，市場對于高性能薄膜設備的依賴逐漸增加，這也將拉動半導體高端薄膜設備的需求。

3、國產替代持續推進

近年來，在國家政策的拉動和支持下，我國半導體產業快速發展，整體實力顯著提升，設計、制造能力與國際先進水平不斷縮小，半導體先進設備制造仍然相對薄弱。伴隨著國家鼓勵類產業政策和產業投資基金不斷的落實與實施，本土半導體及其設備制造業迎來了前所未有的發展契機，薄膜沉積設備作為半導體制造的核心設備，將會迎來巨大的進口替代市場空間，國產化率將不斷提升。

以上數據及信息可參考智研咨詢（www.szxuejia.com）發布的《中國薄膜沉積設備行業市場全景評估及投資前景研判報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構，提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業動態。