半导体设备行业深度报告：新工艺新结构拓宽空间，国产厂商多维发展突破海外垄断.pdf

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时间：2025/09/28
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半导体设备行业深度报告：新工艺新结构拓宽空间，国产厂商多维发展突破海外垄断。美国升级出口限制凸显国产化重要性，国产厂商多维发展突破海外垄断。2024年12月，美国BIS修订了《出口管理条例》，对高深宽比结构、新金属材料等尖端应用所需的薄膜沉积设备实施新的管控。根据SEMI和中国电子专用设备工业协会数据，2023年国内薄膜沉积设备市场规模约 479亿元，国产化率低于25%。目前国内薄膜沉积设备厂商主要包括北方华创、拓荆科技、微导纳米、中微公司、盛美上海和晶盛机电等，各厂商发展侧重点不同，共同助力薄膜沉积设备国产化崛起。

新工艺新结构拓宽薄膜沉积设备空间，ALD在先进节点及3D结构中应用广泛。薄膜沉积可分为PVD、CVD和ALD三大类。PVD主要用于金属材料的沉积。CVD主要用于硬掩模等消耗膜层以及介质材料的制备。ALD可大体分为T-ALD和PEALD；其中T-ALD主要沉积金属和High-K材料等膜层， PEALD则主要沉积介质薄膜，多用于多重曝光和STI工艺。

逻辑：1）随着制程不断微缩，多重曝光技术开始应用，其中需要ALD进行多次的侧墙沉积。2）28nm及以下节点采用的HKMG工艺将采用ALD 沉积栅介质层和金属栅极。3）GAA是3nm以下节点的首选结构，除HKMG仍将采用ALD技术沉积外，内侧墙的制备也需通过ALD进行Low-K材料填充后再进行回刻形成；此外，GAA需通过外延技术生长出Si-SiGe的超晶格结构以及源极和漏极。

NAND：3D NAND层数正不断提高，或将于2030年突破千层。1）ONO叠层需要PECVD进行的超高均匀度制备。2）ALD可满足沟道硅、隧道氧化物、字线钨等高深宽比结构中材料的均匀填充。

DRAM：1）随着DRAM制程进入2x-nm及以下节点，AA、SNC等结构将采用多重曝光技术进行制备，需ALD进行侧墙沉积。2）单个电容器尺寸正不断缩小，器件内部沟槽以及深孔的深宽比也越来越大，需采用ALD进行此类结构的填充，如SN孔中High-K电介质叠层沉积。3）未来3D DRAM结构有望出现，高深宽比结构将大幅增多，显著刺激ALD设备的需求。