薄膜電路是采用半導體薄膜工藝及薄膜集成技術在藍寶石、石英玻璃、鐵氧體、陶瓷基片上制作電子元器件及連接線形成的電路，該電路產品具有工作頻率高、元件精度高、溫度頻率特性好、集成度高、尺寸小等優(yōu)點，同時集成的薄膜分立型無源元件產品精度高、穩(wěn)定性能好，廣泛應用于國防軍工、光通信等領域，尤其是軍用雷達、電子對抗、精確制導、衛(wèi)星通信等國防軍工領域。

薄膜電路產品具有小批量、多品種、多批次等特點，據(jù)不完全統(tǒng)計，薄膜電路型號種類超過1.8萬種，涉及6600余種不同的面積，共涉及數(shù)十種不同工藝，不同型號應客戶需求存在多種工藝的組合。因此，薄膜電路產品定制化程度高，需要根據(jù)客戶的性能要求、設計理念、使用頻段等因素進行設計，主要難點在于企業(yè)如何對客戶的圖紙進行優(yōu)化以及各關鍵工序（濺射、光刻等）如何設置工藝參數(shù)以實現(xiàn)產品性能要求。因此，不同薄膜電路企業(yè)在薄膜電路的工藝上各有側重，線條精度、尺寸公差、熱烘、附著強度、金絲鍵合等工藝指標也差異較大。

由于國內薄膜電路發(fā)展較晚，歐美廠商占據(jù)國內市場絕大部分份額。受國際政治經濟形勢的變化的影響，國內下游企業(yè)特別是國防軍工領域的相關單位認識到國產自主可控的重要性，開始積極尋求國內薄膜電路供應商，目前我國僅有宏達恒芯、廣州天極電子等部分企業(yè)和少數(shù)科研院所具有薄膜電路的生產能力。

薄膜集成電路的制造過程

①根據(jù)電路圖，首先劃分多個功能部件圖，然后通過平面布置法將其轉換為基板上的平面電路布置圖，然后通過攝影板法制作用于絲網(wǎng)印刷的厚膜網(wǎng)模板。

②在基片上制造厚膜網(wǎng)的主要工藝是印刷、燒結和調阻。絲網(wǎng)印刷是一種常見的印刷方法。

③在燒結過程中，有機粘合劑完全分解和揮發(fā)，固體粉末熔化、分解復合，形成致密、堅實的厚膜。厚膜的質量和性能與燒結過程和環(huán)境氣氛密切相關，加熱速度應緩慢，確保玻璃流動前有機物完全消除；燒結時間和峰值溫度取決于所使用的漿液和膜結構。為防止厚膜開裂，還應控制冷卻速度。常用的燒結爐是隧道窯。

④為了使厚膜網(wǎng)達到最佳性能，應在電阻燃燒后調整電阻。常用的調阻方法有噴砂、激光和電壓脈沖調節(jié)等。


全球薄膜沉積設備市場持續(xù)增長，國內市場本土化需求迫切

薄膜沉積設備是晶圓制造三大主設備之一，在設備投資中占比約25%。應用于集成 電路領域的設備通?？煞譃榍暗拦に囋O備（晶圓制造）和后道工藝設備（封裝測試） 兩大類。據(jù)公司招股書引用的SEMI數(shù)據(jù)，在新建晶圓廠設備投資中，晶圓制造相關 設備投資額占比約為總體設備投資的 80%，薄膜沉積設備作為晶圓制造的核心設備 之一，在晶圓制造環(huán)節(jié)設備投資占比僅次于刻蝕設備，約占25%，穩(wěn)居半導體設備 市場的前三大細分賽道。

PECVD、濺射PVD和ALD是薄膜沉積設備的主要類型。根據(jù)應用的不同，薄膜沉積 演化出了PECVD、濺射PVD、ALD和LPCVD等不同的工藝。目前，據(jù)公司招股書 引用的Gartner數(shù)據(jù)，在全球薄膜沉積設備中，PECVD 是占比最高的設備類型，占 整體薄膜沉積設備市場的 33%；其次為濺射 PVD設備，占比19%；ALD 設備是第 三大細分市場，占據(jù)薄膜沉積設備市場的 11%。SACVD 是新興的設備類型，屬于 其他薄膜沉積設備類目下的產品，占比較小。

受益于下游終端需求增長和晶圓廠擴產增效，全球半導體設備市場規(guī)模持續(xù)擴大。 終端需求是推動半導體設備市場成長的主要動力。伴隨全球信息化、網(wǎng)絡化和知識 經濟的迅速發(fā)展，特別是以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、汽車電子、智能手機、智能穿戴、 云計算、大數(shù)據(jù)和安防電子等為主的新興應用領域的強勁增長，全球半導體行業(yè)正 迎來市場快速增長期，芯片需求量不斷增加，帶動晶圓制造、封裝測試的需求提升， 推動相關產業(yè)環(huán)節(jié)的產能穩(wěn)步擴張，進而驅動半導體設備市場規(guī)模穩(wěn)步提升。

先進產線下的沉積工序增多，對薄膜沉積設備需求量陡增。在邏輯芯片領域，元器 件集成度的大幅提高要求集成電路線寬不斷縮小，尤其當線寬向 7 納米及以下制程 發(fā)展，需要重復多次薄膜沉積和刻蝕工序以實現(xiàn)更小的線寬，使得薄膜沉積次數(shù)顯 著增加。在存儲芯片領域，隨著 3D NAND FLASH 芯片內部疊堆層數(shù)逐步向 128/196 層發(fā)展，每層均需經過薄膜沉積工藝步驟，對于薄膜沉積設備需求提升的 趨勢亦將延續(xù)。

芯片工藝進步及結構復雜化，對高性能的薄膜設備依賴度增強。在晶圓制造過程中， 薄膜起到產生導電層或絕緣層、阻擋污染物和雜質滲透、提高吸光率、臨時阻擋刻 蝕等重要作用。隨著集成電路的持續(xù)發(fā)展，晶圓制造工藝不斷精密化、芯片結構持續(xù)復雜化，在薄膜性能方面，先進制程的前段工藝對薄膜均勻性、顆粒數(shù)量控制、 金屬污染控制的要求逐步提高；在設備種類方面，臺階覆蓋能力強、薄膜厚度控制 精準的ALD設備和高深寬比溝槽孔洞填充能力強、沉積速度快的SACVD等新設備被 引入產線。這都對薄膜沉積設備產生了更高的技術要求，市場對于高性能薄膜設備 的依賴逐漸增強。

綜上，集成電路尺寸及線寬的縮小、產品結構的立體化及生產工藝的復雜化等因素 都對薄膜沉積設備行業(yè)提出了更多的需求和更高的要求，全球半導體薄膜沉積設備 市場規(guī)模正穩(wěn)步提升。根據(jù)前瞻產業(yè)研究院引用的 Maximize Market Research 數(shù) 據(jù)統(tǒng)計，2020年全球半導體薄膜沉積設備市場規(guī)模約172億美元，預計2025年達到 340億美元，年復合增長率為14.6%。

中國大陸正逐漸成為全球半導體產能重心，制造環(huán)節(jié)占比穩(wěn)步提升。作為全球最大 的半導體消費市場，我國對半導體器件產品的需求旺盛，中國半導體市場規(guī)模持續(xù) 擴大，2010年—2020年年均復合增長率為19.91%。市場需求帶動了全球產能中心 向中國大陸轉移，中國大陸半導體產業(yè)鏈的制造環(huán)節(jié)重要性日益凸顯，大陸地區(qū)晶 圓廠不斷新建和擴產，為我國半導體設備行業(yè)提供了巨大的市場空間，2020 年中國 大陸地區(qū)半導體設備銷售額為187.2億美元，首次成為全球規(guī)模最大的半導體設備市 場。

在大陸產線持續(xù)建設的驅動下，國內薄膜沉積設備行業(yè)將保持高成長性。2019 年 以來，華虹半導體(無錫)項目、廣州粵芯半導體項目、長鑫存儲 DRAM 項目正式投 產。2020 年以來，長江存儲、廣州粵芯、上海積塔、中芯南方、士蘭微(廈門)、廣 東海芯項目等產線也取得新進展。國內下游晶圓廠的擴產給國產薄膜沉積設備銷量 的增長提供了良好契機。根據(jù)2020年國內半導體設備市場占全球市場 26.29%的比 例和全球薄膜沉積設備172億美元市場規(guī)模測算，2020年國內薄膜沉積設備市場規(guī) 模約為 45.22 億美元，PECVD 市場規(guī)模約為 14.92 億美元，ALD 市場規(guī)模約為 4.97 億美元，且未來市場規(guī)模有望持續(xù)擴大。

綜觀全球，全球半導體設備購買額約占到全球半導體資本支出的60%。中國大陸前三家半導體晶圓廠的資本支出則占全球資本支出的12%。從國際市場來看，中國大陸代工廠產能占全球第二，在代工中，產能占比25.8%的先進工藝貢獻了53.8%的營業(yè)額，設備投資額遠超50%。

半導體投資的增長令設備需求大增，這其中，薄膜設備市場將從2020年的139億美金增長到2025年186億美元。其中，市占率最高的是VCD\PVD\ALD，將分別增長約1.34倍。至于中國國內市場，如果每年擴充12吋25萬片產能計算，保守估計當年需要增加840至1000臺薄膜沉積設備。具體到12吋薄膜設備市場，預估未來三至五年，進口設備的占有率將逐步降低，國產替代能力逐步增強，有望在2026年達到85%左右，國產替代空間巨大。

但即便如此，當前薄膜設備領域國產替代的挑戰(zhàn)在于：先進和成熟制程的完全替代、供給設備產能的完全釋放、以及技術滿意度的完全超越。這需要國內廠商一一去克服。