2023CVD行業市場發展現狀分析

• 黃文玉 2023年3月26日 來源：互聯網 453 23
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化學氣相沉積(CVD)是指化學氣體或蒸汽在基質表面反應合成涂層或納米材料的方法，是半導體工業中應用最為廣泛的用來沉積多種材料的技術，包括大范圍的絕緣材料，大多數金屬材料和金屬合金材料。

一、CVD的概念

化學氣相沉積(CVD)是指化學氣體或蒸汽在基質表面反應合成涂層或納米材料的方法，是半導體工業中應用最為廣泛的用來沉積多種材料的技術，包括大范圍的絕緣材料，大多數金屬材料和金屬合金材料。

從理論上來說，它是很簡單的：兩種或兩種以上的氣態原材料導入到一個反應室內，然后他們相互之間發生化學反應，形成一種新的材料，沉積到晶片表面上。沉積氮化硅膜(Si3N4)就是一個很好的例子，它是由硅烷和氮反應形成的。

化學氣相沉積是一種化工技術，該技術主要是利用含有薄膜元素的一種或幾種氣相化合物或單質、在襯底表面上進行化學反應生成薄膜的方法。化學氣相淀積是近幾十年發展起來的制備無機材料的新技術。化學氣相淀積法已經廣泛用于提純物質、研制新晶體、淀積各種單晶、多晶或玻璃態無機薄膜材料。這些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物，也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素間化合物，而且它們的物理功能可以通過氣相摻雜的淀積過程精確控制。化學氣相淀積已成為無機合成化學的一個新領域。

化學氣相沉積法是傳統的制備薄膜的技術，其原理是利用氣態的先驅反應物，通過原子、分子間化學反應，使得氣態前驅體中的某些成分分解，而在基體上形成薄膜。化學氣相沉積包括常壓化學氣相沉積、等離子體輔助化學沉積、激光輔助化學沉積、金屬有機化合物沉積等。

二、CVD行業市場發展現狀分析

現代科學和技術需要使用大量功能各異的無機新材料，這些功能材料必須是高純的，或者是在高純材料中有意地摻入某種雜質形成的摻雜材料。但是，我們過去所熟悉的許多制備方法如高溫熔煉、水溶液中沉淀和結晶等往往難以滿足這些要求，也難以保證得到高純度的產品。因此，無機新材料的合成就成為現代材料科學中的主要課題。

化學氣相沉積技術是一種重要的材料制備方式，在對貴金屬薄膜和涂層上有著重要的作用，當前我國在航空航天領域仍處于發展期，而化學氣相沉積技術的使用還有很大的探索空間，需要我們投入更多的精力進行研究。

CVD按照沉積條件的條件又可以分為PECVD、LPCVD、APCVD、SACVD(次常壓CVD)等，適用于不同工藝節點對膜質量、厚度以及孔隙溝槽填充能力等的不同要求。PECVD由于等離子體作用，化學反應溫度明顯降低，薄膜純度和致密度得到加強，在從亞微米到90nm往下的發展中扮演了重要角色，目前也是應用最廣、占比最大的。

化學氣相沉積法在半導體工業中有著比較廣泛的應用。比如作為緣介質隔離層的多晶硅沉積層。在當代，微型電子學元器件中越來越多的使用新型非晶態材料，這種材料包括磷硅玻璃、硼硅玻璃、SiO2以及 Si3N4等等。此外，也有一些在未來有可能發展成開關以及存儲記憶材料，例如氧化銅-五氧化二磷、氧化銅-五氧化二釩-五氧化二磷以及五氧化二釩-五氧化二磷等都可以使用化學氣相沉積法進行生產。

目前全球CVD設備組成結構而言，PECVD設備在相對較低的反應溫度下形成高致密度、高性能薄膜，不破壞已有薄膜和已形成的底層電路，實現更快的薄膜沉積速度，2020年占比全球CVD設備46.9%左右，ALD也隨著先進制程需求持續增長占比有所提升，目前達17.7%左右。

貴金屬薄膜因其有著較好的抗氧化能力、高導電率、強催化活性以及極其穩定引起了研究者的興趣。和生成貴金屬薄膜的其他方式相比，化學氣相沉積法有更多技術優勢，所以大多數制備貴金屬薄膜都會采用這種方式。沉積貴金屬薄膜用的沉積員物質種類比較廣泛，不過大多是貴金屬元素的鹵化物和有機化合物，比如COCl2、氯化碳酰鉑、氯化碳酰銥、DCPD化合物等等。

根據中研普華產業研究院發布的《2020-2025年中國CVD行業市場發展前景預測與投資戰略規劃研究報告》顯示：

全球CVD設備市場規模變動而言，2019年受下游需求下降整體半導體景氣度下降影響，CVD設備需求出現較大幅度下滑，2020年以來5G帶動智能手機需求回暖，整體半導體設備產業需求回升，2020年CVD設備規模達85億美元。隨著汽車電子和物聯網整體持續發展，半導體需求持續提升，預計2024年市場規模將達到105億美元。

就國內CVD市場現狀而言，國內目前薄膜沉積設備整體市場規模表現為快速增長趨勢， CVD設備作為主要組成技術受制于國際企業，2021年市場規模達33億美元左右，隨著國際局勢持續趨緊，半導體設備整體國產化趨勢加速，CVD有望受益規模引來較快增長。

拓荊科技是國內唯一一家產業化應用的集成電路PECVD、SACVD設備廠商，以前后兩任董事長為核心的五名國家級海外高層次專家組建起一支國際化的技術團隊，形成了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)設備三個產品系列，已廣泛應用于國內晶圓廠14nm及以上制程集成電路制造產線，并已展開10nm及以下制程產品驗證測試。

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