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文檔簡介

1、拓荊科技研究報告:國產薄膜沉積設備破局者_上市開啟新征程 HYPERLINK /SZ002673.html 一、半導體薄膜沉積設備龍頭,多產品線推動業績高增長1.1 深耕半導體薄膜沉積設備賽道,布局三大產品系列公司系國內薄膜沉積設備產業化先鋒,多次承擔國家重大專項課題。拓荊科技成立于 2010 年,是國內一家專注于高端半導體設備研發、生產、銷售和技術服務的高科技企業,主要 產品包括等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)設備、原子層沉積(ALD)設備和次常 壓化學氣相沉積(SACVD)設備三個系列,已廣泛應用于國內外晶圓廠 14nm 及以上制 程集成電路制造產線,并已展開 10nm 及以下制程工

2、藝驗證測試。 HYPERLINK /SH688981.html 作為國內半導體薄膜沉 積設備核心企業,公司分別于 2016/2017/2019 年三次獲得中國半導體行業協會頒發的“中 國半導體設備五強企業”稱號。先后承擔“90-65nm 等離子體增強化學氣相沉積設備研發 與應用”、“1x nm 3D NAND PECVD 研發及產業化”等四項國家重大科技專項/課題, 系國內唯一一家產業化應用集成電路 PECVD、SACVD 設備廠商。客戶覆蓋中芯國際、 華虹集團、長江存儲、廈門聯芯、燕東微電子等國內領先集成電路制造企業,產品技術性 能追平國際同類設備廠商。海歸派高管專家團隊具有豐富的半導體設備

3、研發實力及從業經驗。董事長呂光泉博士,畢 業于美國加州大學,先后任職于美國科學基金會尖端電子材料研究中心、美國諾發、德國 愛思強,擔任美國 SSTS 部門研究院和技術工程副總裁等職位。領導研發團隊完成“1x nm 3D NAND PECVD 研發及產業化”國家重大科技專項,國家科技重大專項課題 A(ALD 相關)”、“國家集成電路裝備項目 A(介質薄膜先進工藝相關)”等國家重大科技項目 /課題,成功領導完成 ALD、SACVD 設備研發并產業化應用。董事姜謙博士,畢業于美國 布蘭迪斯大學,先后任職于麻省理工學院、英特爾公司、美國諾發,歷任研究員、研發副 總裁等職位。成功領導研發團隊完成“90-

4、65nm 等離子體增強化學氣相沉積設備研發與應 用”,參與“1x nm 3D NAND PECVD 研發及產業化”國家重大科技專項及多項產品研 發項目。其他高級管理人員皆畢業于美國名校并擁應用材料、泛林半導體、尼康精機、諾 發以及 Mattson Technolog 等國外知名半導體公司從業經驗,并擔任高級職位。 HYPERLINK /SH688012.html 背靠中科院和國家大基金,公司無控股股東和實際控制人。公司前身沈陽拓荊科技有限公 司依托中國科學院沈陽科學儀器有限公司,2021 年 1 月變更為股份有限公司,后經一系 列股權變更后國家集成電路基金、國投上海和中微公司分別位列前三大股東

5、,持股比例分 別為 19.86%/13.68%/8.4%。目前公司國有股東包括:國家集成電路基金、沈陽創投、沈 陽風投和中科儀,合計持股比例 33.81%。截至招股書發行日,發行人股東姜謙及其一致 行動人和 11 個員工持股平臺合計持有 15.192%股份。公司無控股股東和實際控制人。公司主要產品包括三個系列:以等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)設備為依托,橫 向拓展至原子層沉積(ALD)設備和次常壓化學氣相沉積(SACVD)設備。 PECVD 設備:PECVD 設備是公司核心產品,目前擁有 6 個型號產品,覆蓋 16 種不同工 藝,基本都處于產業化應用和產業化驗證階段,系國內唯一能產業化

6、應用的集成電路 PECVD 設備廠商。產品覆蓋 180-14nm 邏輯芯片、19/17nm DRAM 及 64/128 層 FLASH 制程工藝需求,并且兼容 SiO2、SiN、SiON、BPSG、PSG、TEOS、Lok、Lok、 ACHM、ADC 等多種反應材料。ALD 設備:公司共有 3 個產品型號,其中 PE-ALD 設備能夠沉積 SiO2 和 SiN 材料薄膜, 目前已滿足 55-14nm 邏輯及 128 層以上 3D NAND 以及 19/17nmDRAM 芯片制造工藝需 求。在研產品 Thermal ALD 設備,能滿足 28nm 以下芯片制造所需的 Al2O3、AlN 等金屬

7、化合物薄膜的工藝需求。SACVD 設備:公司是國內唯一一家產業化應用集成電路 SACVD 設備的公司,公司的 SACVD 設備可以沉積 BPSG、SAF 材料薄膜,覆蓋 12 英寸 40/28nm 以及 8 英寸 90nm 以上的邏輯芯片制造工藝。從產業鏈方面來看,公司位于半導體行業上游,產品以集成電路制造關鍵核心設備薄膜沉 積設備為主。公司主要以薄膜沉積設備的研發、生產和銷售為主,上游供應商為半導體電 子元器件廠商,包括各類陶瓷石英材料、通用器件、傳感器以及精密機加件等,下游客戶 包括邏輯、存儲晶圓制造和先進封裝領域廠商。 從生產模式來看,公司采用“訂單式”和“庫存式”生產方式。主要根據客戶

8、訂單和全年 銷售預測進行物料采購及生產排產;同時會根據需求預測適當提前進行備貨,以保障供應 鏈穩定。公司產品工藝流程以模塊化為主,符合系列化、標準化、柔性化的特點,既能提 高生產靈活性,縮短生產周期,也能夠快速響應客戶不同配置的需求。 HYPERLINK /SH688981.html 憑借技術和產業化優勢,公司產品逐步覆蓋了優秀的客戶資源。1)在 PECVD 設備領域, 公司憑借優異的產品性能和服務積累了包括中芯國際、華虹集團、長江存儲、重慶萬國等 國內一流晶圓廠商。2)在 ALD 領域,公司與 ICRD 合作開發驗證新工藝,積極促進新技 術產業化進程;3)在 SACVD 領域,已成功向燕東微

9、電子交付 2 臺 SACVD 設備。 HYPERLINK /SH688981.html 受下游客戶集中度高及產品市場拓展節奏影響,公司主要客戶營收集中度較高。截至 2021 年前三季度,公司前五大客戶合計營收占比 92.44%,客戶較為集中。主要系集成電路制 造行業投資成本大、技術難度高,國內外主要集成電路制造商均呈現經營規模大但數量少 的行業特征。與同行業可比公司相比客戶集中度相對處于高位,主要由于公司目前產品矩 陣相對單一,且處于客戶拓展、產品放量初期,后續隨著公司產品矩陣逐漸豐富、客戶拓 展順利進展,客戶集中度會逐步降低。公司客戶主要以中芯國際、華虹集團以及長江存儲 等晶圓廠為主,其中中

10、芯國際常年位列公司第一大客戶。1.2 卡位優質賽道,營收高速增長產品矩陣逐漸豐富,客戶資源不斷導入,營收規模快速增長,盈利能力顯著增強。 營收端:2021 年全年公司實現營業收入 7.58 億元,同比增長 73.99%, 2018-2021 年營收 從 7064 萬元增至 7.58 億元,營業收入 10 倍增長,CAGR 高達 121%。銷量和營收的快速增長,主要得益于產品性能的提升以及客戶群體的擴大。隨著客戶規模 的不斷增長,公司 2021Q4 營收規模創單季新高達 3.84 億元,同比增長 41.03%,歸母凈 利潤為 1052.27 萬元,同比減少 76.51%,扣非歸母凈利潤由正轉負為

11、-5894.98 萬元,主 要系四季度營業成本相應增長 4464.65 萬元,研發費用大幅增長至 1.09 億元。2022Q1 營收 1.08 億元,同比大增 86.21%。22Q1 營收大幅增長主要系:1)全球半導體行業處 于需求增長的上行周期,下游晶圓廠的需求增加,對半導體專用設備的需求也隨之上升; 2)在供應安全和成本控制雙重因素驅動下,國內晶圓制造廠商在采購半導體專用設備時,開始注重國內半導體設備;3)憑借自身設備技術優勢和性能指標,公司的薄膜沉積設備 在前期通過了多家客戶的驗證,處于放量初期;4)國內下游晶圓廠的擴產帶動公司設備 銷量快速增長。營收結構:公司 2021 年營收主要包括

12、專用設備和其他業務,占比分別為 98.32%/1.68%。 主營業務專用設備包括 PECVD 設備、ALD 設備和 SACVD 設備三類,其他業務包括備 品備件及設備服務業務。 PECVD 設備營收占比約 89.1%,為公司營收主力。1)2018-2021 年公司 PECVD 設備 營收占比分別為77.98%/100.00%/97.55%/89.1%,仍占據主導地位但占比逐步降低,主 要系公司產品“橫向拓展”策略效果顯現,其他產品通過客戶產線驗證并逐步開始放量, 2018 年占比較低系當年銷售一臺 ALD 設備并形成收入。2)公司 PECVD 設備收入主要 來自 PF-300T 和 PF-20

13、0T 兩款型號,2018-2021 年前三季度 12 英寸 PF-300T 設備營收 占比分別為 63.18%/60.04%/74.91%/56.85%,8 英寸 PF-200T 設備營收占比分別為 14.8%/39.96%/22.63%/31.84%,主要得益于國內成熟晶圓產能的增長,8 英寸設備收入 占比逐步提升。橫向拓展策略效果初顯,ALD 設備通過產線驗證并逐步取得訂單,SACVD 設備逐步放量。1)公司 2018 年向 ICRD 銷售首臺 ALD 設備,工藝指標通過客戶產線驗證并于當年確認 收入,目前處于工藝改進階段。2)公司于 2020 年、2021 年分別向燕東微電子付運一臺 S

14、ACVD 設備并形成收入,營收占比分別為 2.02%/11.31%,當前公司 SACVD 設備處于 產業化初期階段,營收規模較小,后續隨著公司龍頭地位凸顯,SACVD 設備將會實現快 速增長。 其他業務:營收占比較小,但收入規模快速增長。2019-2021 年公司其他業務營收分別為 352.70/686.60/1274.84 萬 元 , 同 比 增 長 -18.83%/94.67%/85.67% , 營 收 占 比 為 1.40%/1.58%/1.68%。利潤端:2021 年公司歸母凈利潤快速增長,首次由負轉正。2018-2021 年公司歸母凈利 潤分別為-1.03 億元/-1936.6 萬元

15、/-1148.9 萬元/6848.65 萬元,扣非歸母凈利潤為-1.5 億 元/-6246.6 萬元/-5711.6 萬元/-8200 萬元,其中非經常性損益主要來自于股份支付及政府 補助。 費用端:2018-2021Q3 公司期間費用率逐步下降。銷售費用率、管理費用率分別由 56.99%/31.86%降至 14.16%/6.28%,財務費用率保持穩定,主要系公司營業收入快速增 長。得益于期間費用率逐步降低和公司高毛利率設備占比逐步提升,公司凈利率持續走高。 與國內外同行業可比公司相比,近些年公司毛利率水平處于國際一線水平,前期毛利率較 低,主要系公司設備處于市場開拓階段,議價能力不強,產品讓

16、利銷售等。公司在手訂單飽滿,設備進入持續放量期,展望后續,公司營收有望保持高速增長。存貨和合同負債高增,在手訂單飽滿。根據公司招股書,2021 公司存貨和合同負債均大幅增 長,2020 年公司存貨和合同負債分別為 5.12 億元、1.34 億元,截至 2021 年末,分別增 至 9.53 億元、4.88 億元,同比分別+86.1%/+264%,截至 2022Q1 存貨和合同負債分別 增至 12.94 億元和 7.8 億元,創單季歷史新高。公司存貨主要包括在產品、庫存商品以及 發出商品,合計占比超 80%。其中 2018 年原材料占比較高主要是因為公司根據客戶需求 備貨后,客戶在 DEMO 機驗

17、證過程變更非標模塊導致原材料金額庫存較高,庫存商品占 比較低說明公司商品需求旺盛。目前公司在手訂單飽滿,且持續高增長,中長期保證業績 高增長。公司應收賬款周轉率和存貨周轉率總體呈上升趨勢,呈良好發展態勢。2021 年 1-9 月, 公司存貨周轉率較 2020 年度下降較多,主要系公司訂單規模增長較快,發出商品金額增 幅較大。公司的應收賬款周轉率和存貨周轉率低于同行業可比公司平均水平,主要因為: 1)公司處于發展初期,使得公司設備收入集中在下半年或第四季形成應收賬款的現象更 加明顯;2)公司主營薄膜沉積設備,由于設備本身功能屬性原因,在新客戶生產線上所 需要的驗證時間比同行業可比公司更長,存貨周

18、轉率相對較低。1.3 重視研發投入,核心技術國內領先公司員工人數逐步增加,研發人員占比近一半,技術研發轉化率高。截至 2021Q3,公司員 工合計 429 人,研發人員 189 人,占比 44.06%。截至 2022 年 3 月,公司擁有已獲授權專 利 174 項,其中境內授權專利 153 項,境外授權專利 21 項,國內外發明專利合計 98 項。公司高度重視研發投入、研發投入力度強于本土其他半導體設備企業。公司對標國際巨頭, 持續保持最新技術的研究和投入,堅持技術和產品創新,2018-2021 研發費用分別為: 1.08/0.74/1.23/2.88 億元,占營收比重從 152.84%降至

19、38%,主要系營收快速增長所致。 公司研發費用率高于同行業可比公司平均水平,主要因為:1)公司處于快速發展階段的 市場拓展初期,收入規模較小;2)公司研發了多項新工藝如 ACHM、Lok、ADC等, 需要外部機構對公司的研發成果進行驗證并出具工藝驗證報告,以更好地了解并推進新工 藝的研發及產業化進程,因此需要支付大量專業機構服務費。公司在薄膜沉積設備領域擁有多項核心技術處于國際領先地位。公司以先進薄膜工藝設備 設計技術、反應模塊架構布局技術、等離子體穩定控制技術、反應腔腔內關鍵件設計技術、 反應腔溫度控制技術等為基礎,構建起 PECVD、ALD 和 SACVD 等核心產業平臺。一方 面持續深耕

20、 PECVD 設備,另一方面橫向拓展 ALD 和 SACVD 設備等領域。產品多項指標追平國際同行,國內處于領先地位。在 PECVD、ALD 及 SACVD 設備領域, 公司已覆蓋二十余種工藝型號的薄膜沉積設備,滿足下游客戶晶圓制造產線多種薄膜沉積 工藝需求。發行人自主研發形成的核心技術,已達到國際先進水平。1.4 產業化加速推進,進入發展新階段產品逐步放量,產能瓶頸初顯。中國已成為全球規模最大的半導體市場,半導體設備市場 規模連續于 2020/2021 年成長為全球第一大市場,是全球最大半導體設備增量市場。公司 產品作為晶圓制造的核心設備之一,客戶已覆蓋國內主要晶圓廠產線并逐步拓展海外市場,

21、 公司需要通過不斷研發新技術平臺、新工藝機型,保持技術領先性,以提高公司在國內市 場的占有率,從而抓住國內半導體產業高速發展的市場機遇。隨著公司產品逐步渡過從 0 到 1 的研發及驗證階段達到量產階段,公司業務規模逐漸擴大,產品品類逐漸增加,產能 瓶頸逐步顯現。積極募投突破產能瓶頸。2022 年公司科創板上市募集資金 22.73 億元,分別用于高端半 導體設備擴產項目、先進半導體設備的技術研發與改進項目、ALD 設備研發與產業化項目, 分別占募集資金比例 3.50%/17.60%/11.92%,隨著后續募投產能逐步落地,將為公司業 務持續增長奠定堅實基礎。發和生產基地基礎上進行二期潔凈廠房建設

22、、配套設施及生產自動化管理系統建設,設計 規模為 2600 平方米左右,項目建設周期為 24 個月。 先進半導體設備的技術研發與改進項目:本項目研發內容主要包括面向 28nm-10nm 制程 PECVD 設備的多種工藝型號開發、面向 10nm 以下制程 PECVD 設備的平臺架構研發及 UV Cure 系統設備研發。通過在集成電路生產廠商進行生產線驗證,實現產品的產業化, 進一步提升產品技術水平和拓展產品應用領域,推動公司業務規模的持續增長,項目周期 為 36 個月。 ALD 設備研發與產業化項目:擬通過開展系列技術研發,基于公司現有 ALD 設備技術基 礎,開發面向 28nm-10nm 制程

23、的 ALD 設備平臺架構,發展多種工藝機型,同步開發不同 腔室數量的機臺型號,滿足邏輯芯片、存儲芯片制造不同的工藝需求,并進行規模化量產, 項目周期為 36 個月。二、薄膜沉積設備市場穩定增長,前景廣闊2.1 晶圓產能加速導入,半導體設備供不應求全球罕見的缺芯背景下,各大晶圓廠產能持續滿載,晶圓廠優化產能和擴產并重,加緊拓 展市場份額。 全球晶圓廠擴產持續,晶圓產能持續增長。數量端:據 Skvortsova 統計,2022 年全球有 75 個新建晶圓廠項目,其中 62 個計劃于 2023 年建成,單 2022 年就有 28 個新晶圓廠開 工建設,包括 12 寸晶圓廠 23 個和 8 寸晶圓廠

24、5 個,預計設備導入將集中于 2022-2023 年。產能端:根據 Skvortsova 數據,2021 年全球 12 寸晶圓產能增長 10%,預計 2022 年將繼續增長 11%,2023 年增長 8%,2024 年增長 9%。2021 年 8 寸產能增長 6%,預 計 2022 年將增長 5%,2023 年增長 3%,2024 年增長 2%。另預計 2022 年內存容量將 增長 7%,2023 年增長 3%,2024 年增長 5%。持續的產能擴建,將極大拉動對上游設備 和材料的需求,為國內設備材企業快速發展奠定基礎。受益于邏輯、存儲、功率以及第三代半導體的大力擴產,中國大陸晶圓產能快速增長

25、。邏 輯端:中芯國際 2022 年資本開支將達到 50 億美元,將擴產 13-15 萬片/月 8 寸等效晶圓; 華虹預計增加 3 萬片/月 12 寸產能,2022 年后半年將陸續進入設備招標期。存儲端:長 江存儲和長鑫存儲二期設備招標均已逐步進入高峰期,由于屬于 IDM 類型企業,對國產設備接受程度更高,國產設備產線替代率業更高。第三代半導體:國內第三代半導體產線 建設如火如荼,后續將有加速趨勢。國產半導體設備已完成從 0 到 1 的產線驗證階段,后 續將充分受益于國內設備需求釋放,迎來從 1 到 10 的放量增長。全球半導體設備行業持續高景氣。隨著 2020 年中以來下游需求的集中釋放,全球

26、半導體 行業進入高景氣周期。受行業下游積極備貨因素驅動,晶圓產能供不應求,各晶圓廠積極 擴產,進而拉升半導體設備需求快速增長。據 SEMI 數據,2021 年全球半導體設備銷售 額創歷史新高達 1026 億美元,同比大增 44.0%。預計 2022 年將繼續增長 11.0%達到 1143 億 美元。同 時根據 SEAJ 數據 ,2021 年 Q1-Q4 全球半導 體設備 銷量 分別為 236/248.7/268/278 億 美 元 , 同 比 +51.0%/+48.3%/+38.0%/+42.6% ,環比 +21.0%/+5.4%/+8.0%/+3.7%,連續 5 個季度創新高,行業景氣度逐季

27、走高。北美半導體設備月度出貨額保持同比環比高增長。自 2021 年開始北美半導體設備月度出 貨額持續走高,并在 2021 年 3 月成功突破 30 億美元大關,11 月創出 39.14 億美元的新 高并持續維持高位。2021 年前三季度設備出貨額同比大增 47.3%。2.2 薄膜設備市場空間穩定增長,需求占比持續提升受益行業高景氣度,薄膜沉積設備市場持續增長。根據 Maximize Market Research 數據 統計,2017-2020 年全球半導體薄膜沉積設備市場規模分別為 125/145/155/172 億美元, 年復合增長率為 11.2%。另據 SEMI 產業數據,初步推算 20

28、21 年薄膜設備市場份額為 220 億美元,預計 2022 年將達 230 億美元。薄膜制程工藝應用廣泛,設備類型多樣。薄膜制備工藝在超大規模集成電路技術中有著非 常廣泛的應用,按照其成膜方法可分為兩大類:物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積 (CVD)。根據 Gartner 統計,2020 年 CVD 設備市場規模約 85 億美元,占薄膜沉積設 備市場份額 64%左右,其中 LPCVD 市場規模約 15 億美元,ALD(原子層沉積)市場規 模約 17 億美元,據此初步測算 2021 年 CVD、LPCVD 和 ALD 市場規模分別為 108/20/22 億美元。進一步劃分,爐管類 CVD 設

29、備占比 14%;非爐管 CVD 設備占比 86%,其中等 離子體 CVD 占非爐管 CVD 設備 63%,ALD 占 24%。未來,隨著晶圓工藝制程的推進,等離子體沉積(PECVD)和原子層沉積(ALD)將貢獻主要增長點,預計到 2024 年, 等離子體 CVD(PECVD)和 ALD 將分別占據薄膜沉積設備市場份額 51%和 19%。半導體行業整體高景氣度,推升薄膜沉積設備需求增加。四大因素推動薄膜市場擴容:1) 晶圓廠擴產帶來設備需求增長;2)先進邏輯制程芯片的沉積工序增多,多重曝光技術拉 動薄膜設備需求,目前基于 EUV 的 7/5nm 已成臺積電營收主力,預計 22 年將投產 3nm

30、工 藝;DRAM 方面,據產業鏈消息,目前三星、SK 海力士以及美光處于從 1Y 制程向 1Z 制 程轉換階段,未來基于 EUV 的導入,制程將進一步延申至 10nm;3)FLASH 存儲芯片級 3D NAND 成為主流,堆疊層數增加導致薄膜沉積工序增加; 4)芯片結構復雜化,由 此導致各設備份額的變化。2.3 技術不斷突破,國產化率持續提升全球薄膜沉積設備處于高度壟斷格局。從各細分市場來看,在 CVD 設備市場中,應用材 料全球占比約 30%,加上泛林半導體的 21%和 TEL 的 19%,三大廠商占據了全球 70% 的市場份額。在 ALD 設備市場中,ALD 設備龍頭 TEL 和 ASM

31、分別占據了 31%和 29%的 市場份額,剩下 40%的份額由其他廠商占據。在 PVD 設備市場中,應用材料則基本壟斷 了 PVD 市場,占 85%的比重,處于絕對龍頭地位。 HYPERLINK /SZ002371.html 國產設備占比較低,國產替代任重道遠。目前國內涉足薄膜沉積設備領域的公司包括拓荊 科技、北方華創、中微公司以及盛美股份,從國內市場看,中國薄膜沉積設備龍頭有北方 華創和沈陽拓荊。其中,北方華創產品線覆蓋 CVD、PVD 和 ALD 三類,沈陽拓荊主攻 CVD 和 ALD,目前技術儲備均達到 28/14nm 節點。但從國內設備存量市場來看,我國薄 膜沉積設備國產化率僅為 2%

32、,98%的設備來源于進口。三、產品矩陣逐漸豐富,成效顯著3.1 PECVD設備:應用領域不斷拓展,效果顯著等離子增強型化學氣相淀積(PECVD)是化學氣相淀積的一種,沉積溫度低是其最突出 的優點。PECVD 沉積的薄膜電學性能優良、襯底附著性以及臺階覆蓋性極佳,使其在超 大規模集成電路、光電器件、MEMS 等領域具有廣泛的應用。PECVD 原理:PECVD 技術是在低壓力下,利用低溫等離子體在工藝腔體的陰極上(即 樣品放置的托盤)產生輝光放電,利用輝光放電(或另加發熱體)使樣品升溫到預定的溫 度,然后通入適量的工藝氣體,氣體經一系列化學反應和等離子體反應,最終在樣品表面 形成固態薄膜。根據等離

33、子體產生的原理進一步可以分為:射頻增強等離子體化學氣相沉 積(RF-PECVD)、甚高頻等離子體化學氣相沉積(VHF-PECVD)、介質層阻擋放電增 強化學氣相沉積(DBD-PECVD)、微波電子回旋共振等離子體增強化學氣相沉積 (MWECR-PECVD)。PECVD 設備主要由真空和壓力控制系統、淀積系統、氣體及流量控制、安全保護系統、 計算機控制等部分組成。 拓荊科技為產業化應用先鋒,工藝覆蓋廣泛。拓荊科技是國內唯一一家產業化應用的集成 電路 PECVD 設備廠商,已配適 180-14nm 邏輯芯片、19/17nm DRAM 及 64/128 層 FLASH 制造工藝需求,產品能夠兼容 S

34、iO2、SiN、SiON、BPSG、PSG、TEOS、Lok、Lok 、ACHM、ADC等多種反應材料。公司針對下游對于不同材料薄膜 PECVD 設備的需 求,已研發并生產 16 種不同工藝型號的 PECVD 設備。效果顯著。公司 PECVD 設備以 12 英寸產品為主,包括 PF-300T、PF-300T eX、 PF-300T pX、NF-300H,8 英寸產品為輔,主要型號為 PF-200T。性能對標國際一線廠 商應用材料和泛林半導體,國內處于領先地位。據公開招標信息統計,2019-2020 年長江 存儲、上海華力、無錫華虹以及上海積塔等 4 家廠商 PECVD 設備招標數量中,拓荊科技

35、 合計占比約 17%,單就上海積塔產線市占率可達 60%以上,國產設備市占率顯著提升。3.2 ALD設備:制程工藝持續推進,市場規模穩定增長原子層沉積(atomic layer deposition, ALD)是通過將氣相前驅體及反應物脈沖交替通入反應腔并在基底上發生表面化學反應形成薄膜的一種方法,通過自限制性的前驅體交替 飽和反應獲得厚度、組分、形貌及結構在納米尺度上精準可控的薄膜。該方法對基材不設 限,適用于具有高深寬比或復雜三維結構的材料。采用 ALD 制備的薄膜具有高致密性(無 針孔)、高保形性及大面積均勻性等優異性能,被廣泛應用在 HKMG、Double Pattern、 Diele

36、ctric、MEMS、Memory 等多個領域。1)通過調節反應循環次數精確控制薄膜厚度,形成原子級厚度的薄膜;2)薄膜沉積溫度 友好(RT400);3)可廣泛適用于各種形狀的襯底,在高深寬比結構及復雜三維結構 中可生成保形性極好的薄膜;4)前驅體或反應物是飽和的化學吸附,能保證生成大面積 均勻性薄膜;5)基于自限制特性,ALD 過程不需要控制前驅體或反應物流量的均一性; 6)薄膜光滑、致密、無針孔;7)適合界面修飾和制備多組元納米疊層結構等。ALD 工藝具有顯著優勢:雖然與 CVD 相比,ALD 存在產出低、成本高的缺點,然而 ALD 技術對高深寬比溝槽孔洞保形性填充的能力強,提供了對組成、

37、厚度精確到原子層尺度的 穩定控制,特別是對界面、摻雜和臺階覆蓋率的調控是新一代半導體工藝迫切需要的。從 高介電常數材料的生長及其表現出的優越性能方面考慮,ALD 是比磁控濺射、脈沖激光沉 積、溶膠凝膠、CVD 等更適合的技術。晶圓工藝制程持續推進,產業應用大勢所趨:2022 年,尖端半導體企業已計劃投入生產 3 納米工藝,競爭高度已達到 2nm;據 Gartner 預計,2025 年后,晶體管微縮化進入埃 米尺度,ALD 高 k 柵介質和金屬柵材料的應用,預計可延長摩爾定律至少 10 年,此外新 的器件結構和新溝道材料的引入,使得場效應晶體管器件繼續沿用成為可能。而 ALD 制 備在這些新型器

38、件中,扮演了不可或缺的角色。市場規模持續增長。據 Gartner 數據,受益于先進制程 GAA 應用和存儲器超深寬比薄膜 技術需求,單片 ALD 設備市場規模將從2021年 22億美元增長至2025年 34億美元左右。 其中單先進制程 FinFET 向 GAA 工藝轉換即可推動 ALD 設備和 EPI 設備市場增加 12 億 美元。另根據 Maximize Market Research 預測,2025 年全球半導體薄膜沉積設備市場規 模將達到 340 億美元,年均復合增長率 13%以上。屆時 ALD 設備市場規模合計將達到 32 億美元左右。拓荊科技 ALD 設備型號主要包括:PE-ALD 和 Thermal ALD、PE-ALD: 在 PECVD 設 備核心技術的基礎上,對反應腔內關鍵部件等進行優化改進,可以沉積 SiO2 和 SiN 材料 薄膜,目前已適配 55-14nm 邏輯芯片制

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