【行業】機械設備-芯片演變看薄膜沉積設備(18頁)

半導體行業增長周期持續,關注核心IC產品。半導體產品細分包括集成電路(IC)、分立電器、光電器件和傳感器四大產品類型,其中IC產品占比在80%以上。根據世界半導體貿易統計組織WSTS數據及預測,2021年全球半導體行業同比增加26.2%,其中IC產品市占83.29%,2022年IC產業將同比上升18.2%,達到整體市場5473億美元的規模,市占比接近85%,得到進一步提升。 集成電路(IC)可分為邏輯器件、存儲器件、模擬器件和微處理器四種,其中前兩者為主要組成部分,市占比均超過30%,2021年市場規模分別達到1174.82億美元、1184.08億美元。所以重點關注IC核心產品邏輯芯片與存儲芯片。

存儲芯片按照是否易失分為易失性存儲芯片和非易失性存儲芯片。易失性存儲芯片可分為DRAM和SRAM。SRAM單個存儲單元所需晶體管數量較多、讀寫速度較快,但整體價格較貴且容量較小,因此只在要求比較苛刻的地方使用(CPU的一級緩存、二級緩存等)。而DRAM單個存儲單元僅需一個晶體管和一個電容,整體集成度較高、容量較大、在價格上存在顯著優勢,不過速度會低于SRAM,多應用于電腦、手機等設備的系統內存。非易失性存儲芯片可分只讀和FLASH(閃存),FLASH又分為NAND和NOR。對比NAND和NOR來看:NOR的特點是可在芯片內執行,也即應用程序可直接在FLASH之上運行,因而讀取的效率很高,但僅在小容量時(1~16MB)具備較高的性價比。NAND的特點是存儲容量較大、改寫速度優于NOR,廣泛應用于U盤、固態硬盤等領域。即使在系統斷電后,非易失性存儲器仍保留其存儲的信息。ROM和EPROM設備曾經是非易失性存儲器市場的支柱,但現在被更多功能的閃存設備所取代。

晶圓制造“三大核心設備”之一 ——薄膜沉積設備。芯片的制造環節主要包括:芯片設計、前道晶圓制造環節、后道封裝測試環節。其中,2021年晶圓制造環節設備投入占比高達85.62%。SEMI預測2022年全球前端晶圓廠設備支出預計在2022年同比增長10%,達到超過980億美元的歷史新高,維持連續第三年的增長。晶圓制造環節中需要的設備有:光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備、清洗設備、涂膠顯影機、離子注入機、前道量檢設備等。光刻機、刻蝕機、薄膜沉積設備是晶圓制造的“三大核心設備”;同時,光刻機、離子注入機、刻蝕機和薄膜沉積設備被稱為集成電路制造的“四大金剛”,根據Gartner統計,2021年全球刻蝕設備、薄膜沉積設備、光刻設備分別占晶圓制造設備價值量的21.59%、19.19%、18.52%。

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