半導體電鍍設備定義、產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品分類以及2019年市場規(guī)模[圖]

    1、半導體電鍍設備定義

    半導體電鍍是指在芯片制造過程中，將電鍍液中的金屬離子電鍍到晶圓表面形成金屬互連。隨著芯片制造行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，芯片內(nèi)的互連線開始從傳統(tǒng)的鋁材料轉(zhuǎn)向銅材料，市場對半導體鍍銅設備越來越大。目前半導體電鍍應用鄰域廣泛，包括銅線的沉積、鎳、金和錫銀合金等金屬的沉積，但主要還是金屬銅的沉積。銅導線可以降低互聯(lián)阻抗，降低器件的功耗和成本，提高芯片的速度、集成度、器件密度等。

    半導體電鍍設備在晶圓上沉積一層致密、無孔洞、無縫隙等其他缺陷，并且分布均勻的銅，再配以氣相沉積設備、刻蝕設備、清洗設備等，完成銅互連線工藝。

    2、半導體電鍍設備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

    半導體電鍍設備上游行業(yè)主要為原材料，包括不銹鋼、閥門、管道、電子元器件、電鍍液等；下游行業(yè)主要是半導體電鍍設備的應用領域，主要是半導體制造業(yè)。

半導體電鍍設備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

資料來源：智研咨詢整理

    3、半導體電鍍設備分類

    半導體電鍍設備主要分為前道銅互連電鍍設備和后道先進封裝電鍍設備。

半導體電鍍設備分類

資料來源：智研咨詢整理

    4、半導體電鍍設備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

    目前全球前道晶圓制造的電鍍設備市場處于寡頭壟斷的狀態(tài)，市場巨頭為LAM。國內(nèi)市場中，掌握芯片銅互連電鍍銅技術(shù)核心專利的公司只有盛美半導體。盛美半導體公司自主開發(fā)了針對 20-14nm 及更先進技術(shù)節(jié)點的芯片制造前道銅互連鍍銅技術(shù)（Ultra ECP map），采用多陽極局部電鍍技術(shù)的新型電流控制方法，實現(xiàn)不同陽極之間毫秒級別的快速切換，在超薄籽晶層上完成無空穴填充；同時通過對不同陽極的電流調(diào)整，在無空穴填充后實現(xiàn)更好的沉積銅膜厚的均勻性。

    在后道先進封裝電鍍設備領域，全球范圍內(nèi)的主要設備商包括美國的Applied Materials 和 LAM、日本的 EBARA CORPORATION 和新加坡的 ASM Pacific

    Technology Limited 等；在國內(nèi)企業(yè)中，盛美半導體針對先進封裝工藝進行差異化開發(fā)，解決了在更大電鍍液流量下實現(xiàn)平穩(wěn)電鍍的難題，通過獨創(chuàng)的第二陽極控制技術(shù)，可在工藝配方層面上更好的實現(xiàn)晶圓平邊或缺口區(qū)域的膜厚均勻性控制，提高了封裝環(huán)節(jié)的良率。

    根據(jù)智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國半導體電鍍設備市場調(diào)查與發(fā)展趨勢研究報告》顯示：2012年中國半導體電鍍設備市場規(guī)模為7.8億美元，2019年半導體電鍍設備市場規(guī)模為65.7億美元，年復合增長率為35.66%。

2012-2019年中國半導體電鍍設備市場規(guī)模

資料來源：SEMI、智研咨詢整理

    5、半導體電鍍設備行業(yè)進入壁壘分析

    （1）客戶資源和品牌效應壁壘

    半導體電鍍設備具有技術(shù)含量高、定制化程度高等特點，供應商根據(jù)下游客戶需求，為其提供配套的半導體電鍍設備或整體解決方案?？蛻敉ǔＴ诓少彮h(huán)節(jié)制定嚴格的技術(shù)和質(zhì)量標準，建立合格供應商名錄，在選擇供應商時更加青睞在市場中已經(jīng)具備較強品牌效應和較高知名度的設備廠家，并且傾向于與優(yōu)質(zhì)供應商建立長期互信的合作關(guān)系，導致新的行業(yè)參與者難以介入。此外，由于半導體電鍍設備具有高度的定制化特征，導致相關(guān)產(chǎn)品后續(xù)的維護和升級改造對原供應商具有較強的依賴性，往往由原設備供應商繼續(xù)承擔。以上因素導致本行業(yè)具有較高的客戶資源和品牌效應壁壘，在一定程度上遏制潛在競爭者的進入。

    （2）人才壁壘

    國內(nèi)半導體人才短缺，半導體設備人才更是非常稀少。作為技術(shù)密集型行業(yè)，技術(shù)人才是決定半導體電鍍設備行業(yè)競爭力的關(guān)鍵因素。因此，行業(yè)參與者必須不斷吸收具備復合型專業(yè)知識結(jié)構(gòu)、較強學習能力、豐富實踐經(jīng)驗的高層次跨學科技術(shù)人才，打造高端技術(shù)團隊，緊跟行業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢和下游客戶需求變化，不斷進行研發(fā)創(chuàng)新。目前，國內(nèi)外高端半導體電鍍設備的研發(fā)、設計人才較為匱乏，需要企業(yè)進行自行培養(yǎng)和多方引進。因此，對于本行業(yè)新進入者而言，在短期內(nèi)集聚、構(gòu)建專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的人才隊伍，并始終保證技術(shù)團隊的穩(wěn)定發(fā)展，具有較大的難度，本行業(yè)存在較高的人才壁壘。

    （3）技術(shù)壁壘

    半導體制造廠商對于半導體電鍍設備的要求也越來越高，電鍍設備的研發(fā)難度也越來越大。半導體電鍍設備行業(yè)是是典型的高附加值、技術(shù)密集型行業(yè)。行業(yè)參與者必須具備強大的創(chuàng)新研發(fā)實力來完成硬件、軟件以及分析方法的開發(fā)，從而在技術(shù)層面持續(xù)保持并逐步擴大競爭優(yōu)勢。上述特點意味著半導體電鍍設備供應商需要具備深厚的技術(shù)儲備、豐富的經(jīng)驗積累、完善成熟的研發(fā)機制和研發(fā)模式，從而為技術(shù)成果的高效產(chǎn)出和產(chǎn)業(yè)化應用奠定基礎。

    此外，由于半導體電鍍設備行業(yè)下游客戶的需求變化多樣，因此對供應商的定制化開發(fā)能力和研發(fā)管理水平提出很高的要求，企業(yè)需要建立能夠充分運用各領域?qū)I(yè)技術(shù)的研發(fā)管理平臺，使各類專業(yè)技術(shù)能夠高效、快速融合并應用于產(chǎn)品開發(fā)流程中。

    因此，對于行業(yè)新進入者而言，在短時間內(nèi)難以獲取深厚的技術(shù)儲備，也難以建立完善的研發(fā)體系和研發(fā)管理平臺，進而難以在市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位，面臨較高的技術(shù)壁壘。

    （4）營銷網(wǎng)絡和服務體系壁壘

    半導體電鍍設備專業(yè)性較強，且不同客戶對產(chǎn)品的需求往往存在差異，要求供應商能夠快速響應客戶差異化需求，及時、持續(xù)提供完備、周到的營銷和技術(shù)服務，健全的營銷網(wǎng)絡和服務體系受到客戶的重點關(guān)注。此外，供應商在產(chǎn)品實際操作、安裝調(diào)試、維修保養(yǎng)等方面均需要為客戶提供專業(yè)培訓和售后服務。因此，行業(yè)新進入者將面對較高的營銷網(wǎng)絡和服務體系壁壘。