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1.3.5 薄膜沉積工藝

薄膜沉積是一種添加工藝，是指利用化學方法或物理方法在晶圓表面沉積一層電介質(zhì)薄膜或金屬薄膜，根據(jù)沉積方法可以分為化學氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD）。

CVD是利用氣態(tài)化學源材料在晶圓表面產(chǎn)生化學反應過程，在表面沉積一種固態(tài)物作為薄膜層。CVD廣泛應用在晶圓制造的沉積工藝中，包括外延硅沉積、多晶硅沉積、電介質(zhì)薄膜沉積和金屬薄膜沉積。常用的化學氣相沉積工藝包括常壓化學氣相沉積（APCVD）、低壓化學氣相沉積（LPCVD）和離子增強型化學氣相沉積（PECVD）。

APCVD主要應用在二氧化硅和氮化硅的沉積，LPCVD主要應用于多晶硅、二氧化硅及氮化硅的沉積。PECVD通過等離子產(chǎn)生的自由基來增加化學反應速度，可以利用相對較低的溫度達到較高的沉積速率，廣泛應用于氧化硅、氮化硅、低k、ESL和其他電介質(zhì)薄膜沉積。

CVD工藝使用的半導體設備是化學氣相沉積設備，全球的化學氣相沉積設備市場主要由應用材料、泛林半導體和東京電子所壟斷，CR3為70%。從CVD設備種類來看，PECVD、APCVD和LPCVD三類CVD設備合計市場份額約占總市場份額的70%，仍舊是CVD設備市場的主流。

集成電路領域的國產(chǎn)CVD設備生產(chǎn)商主要有北方華創(chuàng)和沈陽拓荊。北方華創(chuàng)主要生產(chǎn)APCVD設備和LPCVD設備，沈陽拓荊則以PECVD為主，根據(jù)中國國際招標網(wǎng)數(shù)據(jù)，沈陽拓荊已有3臺PECVD設備進入長江存儲。

原子層沉積（ALD）是一種可以將物質(zhì)以單原子膜形式一層一層的鍍在基底表面的方法。原子層沉積與普通的化學沉積有相似之處。但在原子層沉積過程中，新一層原子膜的化學反應是直接與之前一層相關聯(lián)的，這種方式使每次反應只沉積一層原子。ALD工藝可以更加**控制薄膜的尺寸，對于DRAM，3DNAND和邏輯FinFET制造中越來越重要，可能成為未來薄膜沉積的核心工藝。

目前ALD設備尚未在集成電路行業(yè)中大規(guī)模使用，應用材料、泛林半導體和東京電子都已經(jīng)推出了ALD設備，國內(nèi)設備生產(chǎn)商在ALD設備方面也有布局。北方華創(chuàng)推出的ALD設備可以滿足28-14nmFinFET和3DNAND原子層沉積工藝要求，目前正處于驗證階段。沈陽拓荊在已通過生產(chǎn)驗證的PECVD平臺上自主研發(fā)了原子層沉積設備，可應用于超大規(guī)模集成電路，OLED及先進封裝領域

物理氣相沉積（PVD）是另一種重要的薄膜沉積工藝，PVD是通過加熱或濺射過程將固態(tài)材料氣態(tài)化，然后使蒸汽在襯底表面凝結(jié)形成固態(tài)薄膜，常用的PVD工藝有蒸發(fā)工藝和濺鍍工藝。

PVD工藝使用的半導體設備為PVD設備，全球PVD設備市場基本上為應用材料所壟斷，其市場份額高達85%，其次為Evatec和Ulvac，市場份額分別為6%和5%。

國內(nèi)在集成電路領域的PVD生產(chǎn)商主要為北方華創(chuàng)。北方華創(chuàng)突破了濺射源設計技術、等離子產(chǎn)生與控制技術、顆粒控制技術、腔室設計與仿真模擬技術、軟件控制技術等多項關鍵技術，實現(xiàn)了國產(chǎn)集成電路領域**薄膜制備設備零的突破，設備覆蓋了90-14nm多個制程。根據(jù)公司官網(wǎng)消息，公司PVD設備被國內(nèi)先進集成電路芯片制造企業(yè)指定為28nm制程Baseline機臺，并成功進入國際供應鏈體系。

1.3.6 化學機械研磨工藝

化學機械研磨（CMP）是一種移除工藝技術，該工藝結(jié)合化學反應和機械研磨去除沉積的薄膜，使得晶圓表面更加平坦和光滑。CMP技術有多種優(yōu)勢，例如CMP允許高解析度的光刻技術，可以減小過度曝光和顯影的需求，允許更均勻的薄膜沉積從而減小刻蝕的時間。

CMP工藝使用的半導體設備是化學機械研磨機。常見的CMP系統(tǒng)包括研磨襯墊、可以握住晶圓并使其表面向下接觸研磨襯墊的自旋晶圓載具，以及一個研磨漿輸配器裝置。

全球CMP設備市場主要由應用材料和荏原機械壟斷，其中應用材料占據(jù)了全球70%的市場份額，荏原機械的市占率為25%。國內(nèi)CMP設備的主要研發(fā)生產(chǎn)單位有華海清科和北京爍科精微電子裝備有限公司，其中華海清科是目前國內(nèi)唯一實現(xiàn)12英寸系列CMP設備量產(chǎn)銷售的半導體設備供應商，打破了國際廠商的壟斷并實現(xiàn)進口替代。

1.3.7 清洗

清洗是貫穿晶圓制造的重要工藝環(huán)節(jié)，用于去除晶圓制造中各工藝步驟中可能存在的雜質(zhì)，避免雜質(zhì)影響芯片良率和芯片產(chǎn)品性能。目前，隨著芯片制造工藝先進程度的持續(xù)提升，對晶圓表面污染物的控制要求不斷提高，每一步光刻、刻蝕、沉積等重復性工序后，都需要一步清洗工序。清洗不僅應用于晶圓制造，在硅片制造和封裝測試過程中也必不可少。

在全球清洗設備市場，日本DNS公司占據(jù)40%以上的市場份額，此外，TEL、LAM等也在行業(yè)占據(jù)了較高的市場份額，市場集中度較高。國內(nèi)的清洗設備領域主要有中科光智、盛美半導體、北方華創(chuàng)、芯源微、至純科技。其中，中科光智主要產(chǎn)品為半導體制造和電子信息領域的微波等離子清洗設備；盛美半導體主要產(chǎn)品為集成電路領域的單片清洗設備；北方華創(chuàng)收購美國半導體設備生產(chǎn)商AkrionSystemsLLC之后主要產(chǎn)品為單片及槽式清洗設備；芯源微產(chǎn)品主要應用于集成電路制造領域的單片式刷洗領域；至純科技具備生產(chǎn)8-12英寸高階單晶圓濕法清洗設備和槽式濕法清洗設備的相關技術。