半导体设备行业跟踪:盛美上海进军PECVD 助力薄膜沉积设备国产化并打开成长空间

类别:行业 机构:光大证券股份有限公司 研究员:杨绍辉 日期:2022-12-14

继涂胶显影设备后,盛美上海进军PECVD 市场。根据盛美上海官方微信公众号,盛美上海宣布推出拥有自主知识产权的Ultra PmaxTM 等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备,拓展了一个重要的全新产品分类。盛美上海预计将在几周内向中国的一家集成电路客户交付其首台PECVD 设备。

    PECVD 是薄膜沉积工艺中运用最广泛的设备种类。薄膜沉积技术包括CVD、PVD、化学电镀等,而CVD 包括APCVD、HDPCVD、PECVD、LPCVD、SACVD、FCVD、PEALD、TALD 等。相比传统的CVD 设备,PECVD 设备在相对较低的反应温度下形成高致密度、高性能薄膜,不破坏已有薄膜和已形成的底层电路,实现更快的薄膜沉积速度,是芯片制造薄膜沉积工艺中运用最广泛的设备种类。

    PECVD 占薄膜沉积设备市场的1/3,占WFE 市场的7.5%。根据微导纳米招股说明书,2020 年全球薄膜沉积设备市场中,各类设备的市场规模(销售额口径)占比分别为:PECVD 占34%、PVD 占21%、ALD 占13%,参考中微业绩说明会资料,2021 年薄膜沉积设备市场规模占WFE 的22%,由此推算PECVD 约占WFE 的7.5%。2021 年全球薄膜沉积设备市场规模207 亿美元,对应PECVD全球市场规模约为70 亿美元。参考2021 年中国大陆半导体设备市场占全球半导体设备的29%,中国大陆PECVD 设备市场规模约20 亿美元。

    PECVD 设备主要被Applied Materials、Lam Research、拓荆科技所垄断。根据中国国际招标网,本土产线上的PECVD 供应商主要包括Applied Materials、Lam Research、拓荆科技,其中Lam Research 占比更高,其次是AppliedMaterials,拓荆科技实现12 英寸PECVD 的国产化。Lam Research 的VECTOR系列、Applied Materials 的PRODUCER 系列是PECVD 的主流型号。

    拓荆科技主导PECVD 国产化,盛美上海、陛通半导体紧随其后。拓荆科技开发12 英寸PECVD 设备PF-300T、PF-300T eX、PF-300T pX、NF-300H 等型号,2022 年前三季度收入9.92 亿元,同比增长165%,主要客户包括长江存储、中芯国际、华虹、芯恩、上海积塔等。根据陛通官方信公众号,2021 年10 月15日由陛通半导体研发制造的首台12 英寸(300mm) 高性能PECVD 化学气相薄膜沉积设备,顺利出机正式交付国内某大型集成电路知名企业。根据盛美上海官方微信公众号,2022 年12 月12 日盛美上海推出Ultra Pmax 等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备。

    盛美上海的PECVD 拥有技术差异化。Ultra Pmax PECVD 设备配置自主知识产权的腔体、气体分配装置和卡盘设计,能够提供更好的薄膜均匀性,更小的薄膜应力和更少的颗粒特性。该设备采用单腔体模块化设计,有两种配置:一种可以配置1-3 腔体模块,适合极薄膜层或快速工艺步骤;另一种可以配置4-5 腔体模块,在优化产能的同时,支持厚膜沉积及更长的工艺时间。

    盛美上海已构建PECVD+涂胶显影+炉管(ALD、LPCVD 等)+铜电镀+清洗等五大类产品平台。根据控股股东(ACM Research)公司资料,新产品PECVD、Track推出后,盛美可覆盖目标市场规模从原有的80 亿美元,增加至160 亿美元。盛美持续的新产品研发打开公司长期成长空间。

    风险分析:外部环境不确定性风险,技术迭代风险,美国进一步限制关键设备和零部件出口的风险。