1.半导体前道设备有哪些

半导前道制造工艺又称晶圆制造，当前半导体的分工模式中，IDM和foundry具备前道工艺相关生产线。半导体前道制造工艺的目的是为了在晶圆表面形成立体多层结构，从而制造出集成电路。其中半导体前道设备包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、清洗设备、CMP设备、离子注入机和热处器。

2.详解半导体前道七大类设备

光刻：光刻机以支持基片的尺寸范围，分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长等为主要性能指标，其中投影透镜的分辨率、对准精度与吞吐量是三大关键指标，随着晶体管的曝光精度从几微米缩小到几纳米，相对应的光刻机制造难度也极度上升。

光刻工艺费时费力，在整个芯片制造中是最复杂、最精细的工艺，处在核心地位。光刻过程中需要用到光刻机、涂胶显影、清洗及测量设备，荷兰ASML公司的光刻机处在绝对领先地位，国内芯源微公司在涂胶/显影的国产替代方面处于领先地位。

据2020年数据来看，荷兰ASML公司EUV光刻机出货31台，占比达100%;ArF光刻机出货量达68台，在全球占比68%;ArF光刻机出货量达22台，在全球占比67%;KrF光刻机出货量达103台，在全球总出货量占比72%;i-line光刻机出货量有34台，在全球占比27%;总出货量为258台，占全球光刻机总出货量的63%。且由于其掌握相关核心技术，在未来依旧能够在光刻机领域占领主导地位。

芯源微前道涂胶显影设备已突破多项核心关键技术，实现量产，目前已获得上海华力、长江存储、中芯绍兴等多个客户订单。

刻蚀机：刻蚀工艺分为导体刻蚀、介质刻蚀及多晶硅刻蚀;泛林、东京电子、应用材料总计占市场份额超过9成，国内厂商未来发展空间良好;东京电子在介质刻蚀设备占据53%市场份额，泛林在介质刻蚀设备占据38%市场份额，泛林和应用材料在导体刻蚀设备分别占据54%和30%市场份额。国内相关厂商如中微公司、北方华创等企业起步较晚，处于追赶阶段，但近年来发展迅速。

薄膜沉积设备：薄膜沉积方式分为ALD、CVD、PVD。CVD是通过化学的方式在硅片表面沉积薄膜的工艺，ALD工艺是直接在芯片表面生成薄膜，目前应用范围越来越广，PVD技术则是在真空条件下沉积薄膜的工艺。目前薄膜沉积设备占据半导体前道设备最大市场份额，据数据显示，2020年PECVD设备占半导体前道设备份额的34%，ALD占据13%，LPCVD占据7%。

数据显示，应用材料、泛林与东京电子在全球前道薄膜沉积设备市场中占比超过7成;国内北方华创也已开始全面布局薄膜沉积设备，并成功进入国际供应链体系。国内拓荆科技在高端半导体专用设备研发、生产、销售和技术服务方面有较强专业性，主要产品包括PECVD、ALD和SACVD设备系列，公司产品已在国内晶圆场14NM及以上制造产线广泛应用。

清洗设备：DNS(台湾迪恩士半导体科技股份有限公司)是全球半导体前道清洗设备的龙头企业，占据38.3%市场份额;国内盛美、北方华创也在逐渐发展，分别占据全球5.2%和0.2%市场份额;其中北方华创占据全球槽式清洗设备8%市场规模，位居第三。

CMP设备：CMP即化学机械抛光工艺，为集成电路制造中晶圆均匀平坦化的关键，有着不可替代的重要作用。应用材料占据全球CMP设备约6成市场份额;国内华海清科拥有核心自主知识产权，在CMP商业量产方面已实现突破，CMP设备出口国外。

离子注入机：离子注入是集成电路制造掺杂主要工艺，在器件精细方面有重要作用，且随着芯片设计日益复杂化，离子注入工序也会越来越复杂。

离子注入机主要包括大束流、中束流和高能离子注入机，目前由美日企业垄断相关市场，应用材料为最大供应商，国内万业企业子公司凯世通为离子注入机龙头企业。

热处理设备：热处理设备广泛应用在半导体集成电路、先进封装、电力电子等方面的制造，包括氧化、扩散、退火等工艺，小结构图形化所需要的工序数量增加逐渐成为了关键热处理技术。

应用材料为热处理设备的全球龙头企业，占据41.4%市场份额，日本Kokusai企业占据21.1%的市场份额；国内屹堂为全球第二大PTR设备制造商。

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数据来源

《2022年中国前道半导体设备市场规模现状及国产化研究报告(46页).pdf》

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