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半導體設備行業深度報告:國產突破正加速,迎來中長期投資機會(9)

發布時間:2020年05月14日 01:57 來源:網絡搜索 手機版

隨著集成電路制造線寬不斷縮小、芯片結構 3D 化,互連層數增多,帶動刻蝕和鍍膜需求增多,從 2013 年之后,刻蝕設備在產線中價值占比顯著提升。目前,全球刻蝕設備市場以介質刻蝕和硅刻蝕為主,分別 占比合約 48%和 47%,而金屬刻蝕僅 3%,這與 2010 年后整個集成電路工藝從鋁互連(刻蝕鋁金屬)轉向 銅互聯(刻蝕介質)有關,金屬刻蝕與介質刻蝕此消彼長。

先進制程及芯片微縮帶動設備需求,刻蝕行業迎增量。受限于 193nm 的浸沒式光刻機限制,晶圓制造 向 7 納米、5 納米以及更先進的工藝發展,除了采用昂貴的 EUV 光刻機之外,14nm 及以下的芯片制造很 多都通過多重模板效應來實現制程微縮,刻蝕加工步驟增多。10nm 制程是關鍵節點,相較于 14nm,其刻 蝕步驟為 115 步,增加 77%,到 5nm 制程刻蝕步驟將是 14nm 的 2.5 倍及以上。全球刻蝕設備市場規模目前約 75 億美金,2025 年有望增至 140 億美金左右,年復合增長率為 11%,行業規模穩健增長。

全球范圍看,刻蝕設備市場呈現三家獨大局面,泛林半導體占據半壁江山。根據 TEL,泛林半導體市 場份額約 55%,東京電子其次,市占率約 20%,應用材料與東京電子相當,市占率約 19%。分設備類型看, 介質刻蝕設備領域全球巨頭為東京電子,17 年市占率 52.4%,泛林位半導體居第二,17 年市占率為 40.1%, 兩家獨大。介質刻蝕是國內廠商中微公司的優勢領域,主要采用 CCP 刻蝕,其 2017 年全球市占率為 2.5%, 18年預計在5%左右。干法刻蝕設備方面,2017年泛林半導體市占率為47.7%,位居第一,東京電子為26.6%, 位居第二,應用材料為 18.7%,位居第三,中微半導體刻蝕業務整體市占率約 0.6%。

整體來看,國內刻蝕機國產化率達到 18%,中微公司和北方華創貢獻較多。根據中芯國際、長江存儲 和合肥睿力的招標情況看,從中微采購的刻蝕機臺數占整體刻蝕機臺采購比例約 15-20%,逼近東京電子 和應用材料,進步明顯。按材料分,國內介質刻蝕設備市場中,中微占有 25%份額,國產化率在各類半導 體設備中屬于較高水平;而在硅刻蝕設備市場中,北方華創占有 15%市場份額。

相比國際大廠,國產刻蝕設備品類還不夠完整,針對不同工藝的刻蝕設備逐步驗證和量產。中微國際 大廠泛林半導體和應用材料可實現 CCP 和 ICP、介質/硅/金屬刻蝕、7nm 及以上的全方位覆蓋,中微公司 和北方華創尚未實現全覆蓋。中微介質刻蝕設備較強,已經量產,客戶包括臺積電、三星、中芯國際等國 內外大廠,其用于多晶硅柵工藝的硅刻蝕設備正在驗證中。北方華創在介質刻蝕和硅刻蝕設備均由布局, 用于淺槽隔離的介質刻蝕設備已量產,硅刻蝕設備也已量產,金屬刻蝕設備也有布局,擁有中芯國際、華 虹、華力等國內一流客戶。

2.3 鍍膜環節:國內廠商布局全面初具實力,PVD 和 MOCVD 水平領先?

薄膜生長是指采用物理或化學是物質附著于襯底材料表面的過程。根據工作原理的不同,薄膜沉積可 分為物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)和外延三大類。薄膜生長需要兼顧薄膜的性能和成本, 生長速率、均勻性、薄膜應力控制、微粒雜質控制等均為薄膜生長工藝的關鍵指標。薄膜生長工藝廣泛應 用于邏輯電路、存儲器件、LED、功率器件、平板顯示、MEMS 和先進封裝等。

PVD 可分為蒸鍍和濺射兩種。蒸鍍分為熱蒸鍍和電子束蒸鍍兩種。PVD 早期以熱蒸鍍為主,原理是在 真空中熱蒸發金屬材料使其沉積到襯底表面,缺點是難以滿足某些難熔金屬和氧化物的需要,沉積速率較 慢,合金比例難以控制,臺階覆蓋不好,目前較少用于 IC 制程。而電子束蒸鍍是指電子在電場加速下轟擊 陽極的蒸發材料,使之受熱氣化,沉積到襯底表面,具備薄膜均勻性好,臺階覆蓋好,合金比例控制較好, 產出較高等優點,主要用在一些中低階的工藝產線。 http://www.fyeahblog.com/chaogumoni/181340.html

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