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2022年2月

国内厂商错位发展，共同受益国产化率提升

全球薄膜沉积设备市场由应用材料（AMAT）、泛林半导体（Lam Research）、东京电子（TEL） 和先晶半导体（ASM）等国际巨头公司垄断。
薄膜沉积设备国产化率估计仅5.5%（按设备数量口径）。近年来我国半导体设备国产化速度快速 增长，但总体看我国半导体行业制造仍需大量进口设备支持，国产化依然处于较低水平。我们统 计了 2020 年 1 月 1 日以来国内部分主要晶圆制造产线的薄膜沉积设备招标情况，6 家厂商共招标 薄膜沉积设备 1060 台（仅 PVD 和 CVD 类设备），国内厂商中标 58 台，其中拓荆科技中标 40 台（主要为 PECVD 设备），国内市占率为 3.8%；北方华创中标 18 台（主要为 PVD 设备），国 内市占率 1.7%。总体来看，目前国内薄膜沉积设备国产化率估计仅 5.5%（按设备数量口径）
国内厂商尚不存在直接竞争，共同受益国产化率提升：
1） 拓荆科技引领 PECVD 国产化：拓荆科技具备 CVD、ALD 供应能力，CVD 产品包括 PECVD 和 SACVD，其中主力产品为 PECVD，尽管
北方华创也有 PECVD 产品，但目前主要应用于光伏/LED/功率器件/MEMS 领域。
拓荆科技也是国内唯一一家产业化生产 SACVD 设备的厂 商，而北方华创 CVD 产品除 PECVD 外主要为 LPCVD、APCVD。
ALD 产品方面，拓荆科技与北方华创产品应用工艺有所差异（拓荆科技 ALD 应用于 SADP 工艺、STI 表面薄膜；北方华创 ALD 应用于 HKMG 工艺）。
由此可见，拓荆科技与北方华创尚不存在直接竞争。
2） 北方华创 PVD 优势显著：北方华创薄膜沉积产品线较为全面，具备 PVD、CVD、ALD 产品 供应能力，在 PVD 设备领域竞争优势显著，国内产线导入的国产 PVD 设备基本均出自北方 华创。拓荆科技、中微公司尚不具备 PVD 产品供应能力。
————2017年12月5日，12英寸原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)设备进驻上海集成电路研发中心。
3） 中微公司主要为 MOCVD 设备，为北方华创、拓荆科技未产业化涉足的领域，产品应用于 LED、miniLED 化合物半导体，主要客户为乾照光电、三安光电等 LED 生产厂商，中微在 LED 及 miniLED 的 MOCVD 领域占据国内大多数份额。
中微是拓荆的第三大股东，持有拓荆 11%股权，中微也已组建团队开发 LPCVD 和 EPI 设备。
——
2020年12月，黎微明博士所在的公司——江苏微导纳米科技股份有限公司（下称“微导纳米”）的首套国产高电介质（high-k）原子层沉积设备发货到国内晶圆厂，并通过28nm工艺测试和器件验证。逻辑芯片制造采用high-k技术，尤其是针对具有三维特点的FINFET结构，需要使用具有低蒸汽压的固态前驱体进行薄膜沉积，在保障精确材料性能的基础上对工艺携带颗粒也有极高的要求，因此对设备和工艺提出了极大的技术挑战，目前仅有ASM可为全球市场提供该类量产设备和技术。微导纳米ALD设备和核心技术具有突出的技术先进性，总体性能和关键性能参数已达到国际同类设备水平，打破了国外半导体 ALD设备长期垄断的局面。2022年2月<br/> 国内2022年2月<br/> 国内2022年2月<br/> 国内2022年2月<br/> 国内2022年2月<br/> 国内2022年2月<br/> 国内2022年2月<br/> 国内2022年2月<br/> 国内2022年2月<br/> 国内

全部讨论

趋势超盈
2023-06-11 10:00

演讲预告：利用覆盖可控 ALD, 实现高深宽比接触刻蚀的轮廓控制技术TOKYO ELECTRON 2022-06-08 12:18
中国国际半导体技术大会（CSTIC）由SEMI、IEEE-EDS联合举办，是亚洲规模最大的世界级半导体技术研讨会。今年将于2022年6月14日-7月12日在线上举行。内容涵盖IC设计、器件与集成、光刻、刻蚀、CMP、封装测试、化合物半导体等各项前沿技术。来自TOKYO ELECTRON (TEL)先进工艺研发实验室的Kihara先生，将向大家介绍团队最新的研究成果。
演讲介绍
讲 师: Yoshihede Kihara
题目: Profile Control Technique for High Aspect Contact Etch utilizing Coverage Controllable ALD
Symposium III: Dry & Wet Etch and Cleaning
演讲概要:
在DRAM等存储器件制造中，接触孔和电容器的形成需要用到高深宽比接触（HARC）刻蚀工艺。最新的高深宽比（HAR）刻蚀，存在许多挑战，例如，实现高选择性、避免由堵塞引起的刻蚀停止、抑制弓形临界尺寸(CD) 和扩大底部临界尺寸(CD) [1]。特别是如何平衡弓形CD的抑制和底部CD的扩张，急需替代技术来解决。TEL通过精确控制原子层沉积 (ALD) 的非自限区域，开发了一种用于HAR图案的覆盖可控侧壁钝化新技术。
对孔图案使用常规ALD工艺，SiO2薄膜将完整地沉积在整个表面上，这会导致弓形区域和底部CD的缩减。鉴于沉积反应的饱和程度可以通过氧化的剂量来控制，且SiO2生长周期(GPC)取决于活性氧物质的剂量，由于剂量应该取决于沿图案深度方向的氧自由基传输，而GPC也由深度位置确定，从而可以确定沿深度方向的ALD覆盖。通过优化氧化程度，在HAR图案上实现了覆盖可控侧壁保护沉积，可抑制弓形CD的同时不缩小底部CD。这种新式侧壁保护技术与刻蚀反应的结合，能够实现更灵活的HAR结构刻蚀工艺。通过这种方法，可以在HAR feature中更垂直地刻蚀轮廓。[2],[3]
对于先端图案化所需的半导体微细加工技术，过去利用ALD概念开发了多项极具价值的技术。[4],[5]未来，制造的工艺节点的演进，将带来更大挑战，如何实现精确控制图案结构上的表面反应，变得越来越重要。
参考
[1] Y. Kim et al., Proc. SPIE 942806 (2015)
[2] T. Nishizuka et al., 8th Int. Atomic Layer Etching workshop ALE2021 (2021)
[3] S. Kumakura et al., 42nd Int. Symp. On Dry Process F-3 (2021)
[4] M. Honda et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 50, 234002 (2017)
[5] T. Niizeki et.al., 41st Int. Symp. On Dry Process H-3 (2019)

趋势超盈
2023-06-11 09:03

发行人$微导纳米(SH688147)$ 已形成 3 大类型覆盖多种工艺环节的半导体薄膜沉积设备，满足下游客户工艺需求。不同工艺环节对于 ALD 设备的性能指标要求差异较大。高介电常数(High-k)栅氧薄膜工艺是半导体先进制程中难度较大的工艺之一，公司设备在该环节已实现产业化应用。
国内主要从事半导体薄膜沉积设备的同行业公司拓荆科技的主要产品为集成电路 PECVD 设备，并涵盖 SACVD、ALD 设备，其于 2021 年 7 月《审核问询函的回复意见》披露了设备关键性能参数指标，但未明确列明对应的设备类型。公司目前在半导体领域应用的 ALD 设备，与拓荆科技重点推动的技术路线不同。此外，公司与拓荆科技已产业化应用的 ALD 设备在技术原理和产业应用 不同，公司 ALD 设备为 TALD，使用热反应原理，用于高 K 栅介质层的沉积; 拓荆科技 ALD 设备为 PEALD，采用等离子原理，主要沉积介质薄膜，用于 SADP 工艺和 STI 工艺。因此两者之间的指标可比性相对较弱。

趋势超盈
2023-06-11 08:01

除$微导纳米(SH688147)$ 外，国内拥有半导体薄膜沉积设备业务的 A 股上市公司主要有北方华创、中微公司、拓荆科技。北方华创、拓荆科技分别主要经营 PVD 产品、 PECVD 产品，两家公司 ALD 设备曾实现销售，部分客户仍处于工艺验证阶段。 中微公司主要为半导体客户提供刻蚀设备、MOCVD 设备，ALD 设备为其筹划开发产品。
目前，国内拥有半导体 ALD 技术产业化能力的企业家数较少，国产半导体 ALD 设备业务规模与国际竞争对手相比整体偏小。在国产替代背景下，随着核 心技术的不断突破、不同环节工艺水平的提升、量产的持续推进，国内半导体ALD设备企业具有广阔的发展空间。

趋势超盈
2023-06-10 20:49

微导纳米 招股说明书(注册稿)：报告期内，公司设备在半导体领域 28nm 逻辑器件制造过程中栅氧层工艺必备的高介电常数(High-k)材料沉积环节已产业化应用，其实现的功能如下：
在晶圆制造进入 65nm 制程及之前，集成电路主要通过沉积 SiO2 薄膜形成栅极介质减少漏电，
但进入 45nm 制程特别是 28nm 之后，传统的 SiO2 栅介质层薄膜材料厚度需缩小至 1 纳米以下，将产生明显的量子隧穿效应和多晶硅耗尽效应，导致漏电流急剧增加，器件性能急剧恶化，已不能满足技术发展的要求。 而高 k 氧化物作为栅介质层，可以在降低等效氧化物厚度(EOT)的同时，抑制漏电流的产生。由于高 k 的栅介质层厚度往往小于 10nm，所需的膜层很薄 (通常在数纳米量级内)，公司 ALD 设备凭借原子级别的精确控制及沉积高覆盖率和薄膜的均匀性，制备的高 k 材料 HfO2 较好的满足了 28nm 逻辑器件制造过程的需要。除上述在半导体领域已实现产业化应用的功能外，公司 ALD 设备沉积的 HfO2、ZrO2、La2O3 以及互相掺杂沉积工艺可用于新型存储器如铁电存储 (FeRAM)芯片的电容介质层，沉积的 Al2O3、TiN、AlN 可用于化合物半导体、 量子器件的超导材料导电层等，上述应用均已完成客户的试样测试并签署订单。