化学气相沉积(CVD)是利用含有薄膜元素的气相化合物或单质,在基体表面进行化学反应生成薄膜涂层的技术。化学气相沉积技术成膜均匀性优、薄膜覆盖率高、成膜质量好、涂层纯度可控、可得到混合涂层、可镀膜形状复杂基体、可涂层粉体、可在常压或真空条件下进行、可在低温下合成高熔点物质,优点明显,是制备高性能薄膜的重要技术。
化学气相沉积技术制造薄膜的材料可以是一种气相化合物或单质,也可以是几种气相化合物或单质混合物质,常见的材料主要有金属、合金、碳化物、硅化物、氮化物、氧化物、硫化物、硼化物等,可使用材料种类较多。化学气相沉积技术可广泛应用到集成电路、半导体、金属精制、光伏电池、高技术陶瓷等制造领域,其中,集成电路、半导体是其主要应用领域。
按照压力或反应类型来划分,化学气相沉积可以分为常压CVD(APCVD)、亚常压CVD(SACVD)、低压CVD(LPCVD)、超高真空CVD(UHCVD)、快热CVD(RTCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、高密度等离子体CVD(HDPCVD)、金属有机化合物CVD(MOCVD)等。其中,PECVD在成膜速度、台阶覆盖性、间隙填充、温度要求等方面综合性能突出,是应用最为广泛的化学气相沉积技术,市场占有率达到36%左右。
根据新思界产业研究中心发布的
《2020-2024年中国化学气相沉积CVD市场可行性研究报告》显示,在全球市场中,CVD设备生产企业主要有美国应用材料Applied Materials、美国拉姆研究Lam Research、日本东京电子TokyoElectron、瑞士梅耶博格Meyer Burger、德国Centrotherm等。其中,美国应用材料全球市场份额占比最大,达到31%,接下来是东京电子与拉姆研究,市场占比均在20%左右,这三大企业处于主导地位,全球CVD设备市场集中度高。
我国集成电路、半导体产业发展迅速,规模不断扩大,技术不断进步,对薄膜沉积相关设备需求快速增长,化学气相沉积是集成电路、半导体领域应用最为广泛的薄膜沉积技术,因此我国CVD设备需求快速上升。在此背景下,我国CVD设备生产企业开始增多,代表性企业主要有北方华创、沈阳拓荆、捷佳伟创、无锡松煜等。但与国际先进企业相比,我国CVD设备行业技术实力较弱,市场份额占比较低,国外企业占据主导地位。
新思界
行业分析人士表示,随着物联网、人工智能、工业自动化普及率不断提升,我国集成电路、半导体产业仍在蓬勃发展,对化学气相沉积技术的需求仍将不断增长,CVD设备行业发展前景良好。现阶段,我国CVD设备市场主要被国外企业所占据,在未来发展中,国内企业需不断提高核心竞争力,以实现国产化替代。