薄膜沉積設(shè)備行業(yè)投資潛力及發(fā)展前景

薄膜沉積設(shè)備行業(yè)投資潛力及發(fā)展前景薄膜沉積技術(shù)概況（一）薄膜沉積設(shè)備基本情況薄膜沉積設(shè)備通常用于在基底上沉積導(dǎo)體、絕緣體或者半導(dǎo)體等材料膜層，使之具備一定的特殊性能，廣泛應(yīng)用于光伏、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。（二）薄膜沉積設(shè)備技術(shù)基本情況薄膜沉積設(shè)備按照工藝原理的不同可分為物理氣相沉積（PVD）設(shè)備、化學(xué)氣相沉積（CVD）設(shè)備和原子層沉積（ALD）設(shè)備。物理氣相沉積（PVD）技術(shù)是指在真空條件下采用物理方法將材料源（固體或液體）表面氣化成氣態(tài)原子或分子，或部分電離成離子，并通過(guò)低壓氣體（或等離子體）過(guò)程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)。PVD鍍膜技術(shù)主要分為三類：真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜?；瘜W(xué)氣相沉積（CVD）是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的方式，利用加熱、等離子或光輻射等各種能源，在反應(yīng)器內(nèi)使氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)在氣相或氣固界面上經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)沉積物的技術(shù)，是一種通過(guò)氣體混合的化學(xué)反應(yīng)在基體表面沉積薄膜的工藝，可應(yīng)用于絕緣薄膜、硬掩模層以及金屬膜層的沉積。PVD為物理過(guò)程，CVD為化學(xué)過(guò)程，兩種具有顯著的區(qū)別。ALD也是采用化學(xué)反應(yīng)方式進(jìn)行沉積，但反應(yīng)原理和工藝方式與CVD存在顯著區(qū)別，在CVD工藝過(guò)程中，化學(xué)蒸氣不斷地通入真空室內(nèi)，而在ALD工藝過(guò)程中，不同的反應(yīng)物（前驅(qū)體）是以氣體脈沖的形式交替送入反應(yīng)室中的，使得在基底表面以單個(gè)原子層為單位一層一層地實(shí)現(xiàn)鍍膜。相比于ALD技術(shù)，PVD技術(shù)生長(zhǎng)機(jī)理簡(jiǎn)單，沉積速率高，但一般只適用于平面的膜層制備；CVD技術(shù)的重復(fù)性和臺(tái)階覆蓋性比PVD略好，但是工藝過(guò)程中影響因素較多，成膜的均勻性較差，并且難以精確控制薄膜厚度。原子層沉積可以將物質(zhì)以單原子層形式一層一層地鍍?cè)诨妆砻娴姆椒?。從原理上說(shuō)，ALD是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)得到生成物，但在沉積反應(yīng)原理、沉積反應(yīng)條件的要求和沉積層的質(zhì)量上都與傳統(tǒng)的CVD不同，在傳統(tǒng)CVD工藝過(guò)程中，化學(xué)氣體不斷通入真空室內(nèi)，因此該沉積過(guò)程是連續(xù)的，沉積薄膜的厚度與溫度、壓力、氣體流量以及流動(dòng)的均勻性、時(shí)間等多種因素有關(guān)；在ALD工藝過(guò)程中，則是將不同的反應(yīng)前驅(qū)物以氣體脈沖的形式交替送入反應(yīng)室中，因此并非一個(gè)連續(xù)的工藝過(guò)程。在2016年之前，PECVD在PERC電池背面鈍化的應(yīng)用被迅速推廣，原因是在常規(guī)單晶電池制造工藝流程中，僅電池正面需要用PECVD鍍SiNX，因此電池廠商選擇PERC電池背面沉積Al2O3的方法時(shí)，PECVD技術(shù)被優(yōu)先用于Al2O3的沉積。而當(dāng)時(shí)的ALD技術(shù)在國(guó)外主要應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域，大多屬于單片式反應(yīng)器類型，這種反應(yīng)器雖然鍍膜精度高，但產(chǎn)能較低。在氧化硅隧穿層的制備中，目前較常見(jiàn)的有高溫?zé)嵫趸ā⒌入x子體氧化法和PEALD技術(shù)。高溫?zé)嵫趸塬@得高質(zhì)量的氧化硅層、較低的界面缺陷態(tài)密度，但其存在大尺寸硅片下容易受熱不均勻、成膜反應(yīng)速度慢等問(wèn)題；等離子體技術(shù)結(jié)合N2O雖然也被嘗試用于氧化硅隧穿層的制備，采用等離子體轟擊N2O使其解離產(chǎn)生游離O從而氧化硅片表面，但采用該方法生長(zhǎng)的氧化硅厚度較厚，對(duì)于1-3nm的厚度而言，該方法難以控制厚度，因此尚未實(shí)現(xiàn)在氧化硅隧穿層的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。近年來(lái)，晶圓制造的復(fù)雜度和工序量大大提升，以邏輯芯片為例，隨著90nm以下制程的產(chǎn)線數(shù)量增多，尤其是28nm及以下工藝的產(chǎn)線對(duì)鍍膜厚度和精度控制的要求更高，特別是引入多重曝光技術(shù)后，工序數(shù)和設(shè)備數(shù)均大幅提高；在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域，主流制造工藝已由2DD發(fā)展為3DD結(jié)構(gòu)，內(nèi)部層數(shù)不斷增高；元器件逐步呈現(xiàn)高密度、高深寬比結(jié)構(gòu)。由于ALD獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在每個(gè)周期中生長(zhǎng)的薄膜厚度是一定的，擁有精確的膜厚控制和優(yōu)越的臺(tái)階覆蓋率，因此能夠較好的滿足器件尺寸不斷縮小和結(jié)構(gòu)3D立體化對(duì)于薄膜沉積工序中薄膜的厚度、三維共形性等方面的更高要求。ALD技術(shù)愈發(fā)體現(xiàn)出舉足輕重的作用。半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)（一）半導(dǎo)體行業(yè)景氣度帶動(dòng)半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備需求增長(zhǎng)隨著半導(dǎo)體行業(yè)整體景氣度的提升，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，拉動(dòng)市場(chǎng)對(duì)薄膜沉積設(shè)備需求的增加。薄膜沉積設(shè)備行業(yè)一方面長(zhǎng)期受益于全球半導(dǎo)體需求增加與產(chǎn)線產(chǎn)能的擴(kuò)充，另一方面受益于技術(shù)演進(jìn)帶來(lái)的增長(zhǎng)機(jī)遇，包括制程進(jìn)步、多重曝光與3DD存儲(chǔ)技術(shù)，全球半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將因此高速增長(zhǎng)。MaximizeMarketResearch預(yù)計(jì)全球半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模在2025年將從2020年的172億美元擴(kuò)大至340億美元，保持年復(fù)合13．3%的增長(zhǎng)速度。（二）半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備進(jìn)口替代空間巨大近年來(lái)，在國(guó)家政策的拉動(dòng)和支持下，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，整體實(shí)力顯著提升，設(shè)計(jì)、制造能力與國(guó)際先進(jìn)水平不斷縮小，但半導(dǎo)體先進(jìn)設(shè)備制造仍然相對(duì)薄弱?！吨袊?guó)制造2025》對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化提出明確要求：在2020年之前，90-32nm工藝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到50%，實(shí)現(xiàn)90nm光刻機(jī)國(guó)產(chǎn)化，封測(cè)關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到50%。在2025年之前，20-14nm工藝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到30%，實(shí)現(xiàn)浸沒(méi)式光刻機(jī)國(guó)產(chǎn)化。為推動(dòng)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國(guó)家先后設(shè)立國(guó)家重大專項(xiàng)和國(guó)家集成電路基金，國(guó)家集成電路基金首期募資1，387億元，二期募資超過(guò)2，000億元。伴隨著國(guó)家鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)投資基金不斷的落實(shí)與實(shí)施，本土半導(dǎo)體及其設(shè)備制造業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展契機(jī)，而薄膜沉積設(shè)備作為半導(dǎo)體制造的核心設(shè)備，將會(huì)迎來(lái)巨大的進(jìn)口替代市場(chǎng)空間。（三）薄膜要求提高半導(dǎo)體薄膜沉積衍生設(shè)備需求在晶圓制造過(guò)程中，薄膜發(fā)揮著形成導(dǎo)電層或絕緣層、阻擋污染物和雜質(zhì)滲透、提高吸光率、阻擋刻蝕等重要作用。由于芯片的線寬越來(lái)越窄、結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，薄膜性能參數(shù)精細(xì)化要求也隨之提高，如先進(jìn)制程的前段工藝對(duì)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，臺(tái)階覆蓋能力強(qiáng)、薄膜厚度控制精準(zhǔn)的ALD設(shè)備因此被引入產(chǎn)線。（四）先進(jìn)制程增加導(dǎo)致半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備市場(chǎng)攀升隨著集成電路制造不斷向更先進(jìn)工藝發(fā)展，單位面積集成的電路規(guī)模不斷擴(kuò)大，芯片內(nèi)部立體結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，所需要的薄膜層數(shù)越來(lái)越多，對(duì)絕緣介質(zhì)薄膜、導(dǎo)電金屬薄膜的材料種類和性能參數(shù)不斷提出新的要求。在90nmCMOS工藝大約需要40道薄膜沉積工序。在3nmFinFET工藝產(chǎn)線，則超過(guò)100道薄膜沉積工序，涉及的薄膜材料由6種增加到近20種，對(duì)于薄膜顆粒的要求也由微米級(jí)提高到納米級(jí)。只有薄膜沉積設(shè)備的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步才能支撐集成電路制造工藝向更小制程發(fā)展。目前，半導(dǎo)體行業(yè)的薄膜沉積設(shè)備中，PVD設(shè)備與CVD設(shè)備均已初步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，而ALD設(shè)備作為先進(jìn)制程所必須的工藝設(shè)備，在大規(guī)模量產(chǎn)方面國(guó)內(nèi)廠商尚未形成突破。當(dāng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)向14納米甚至更小的方向升級(jí)時(shí)，與PVD設(shè)備和CVD設(shè)備相比，ALD設(shè)備的必要性更加凸顯。目前，基于供應(yīng)鏈安全考慮，國(guó)內(nèi)設(shè)備制造商正面臨更多的機(jī)會(huì)。面對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備向高精度化與高集成化方向發(fā)展的趨勢(shì)，以及國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快的背景下，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體ALD設(shè)備迎來(lái)前所未有的發(fā)展契機(jī)。目前主流應(yīng)用的顯示技術(shù)為L(zhǎng)CD和OLED，在海茲定律（即在給定的光波長(zhǎng)下，每流明成本每十年降低10倍，每LED組件的發(fā)光量每十年提高20倍）驅(qū)動(dòng)下，從中長(zhǎng)期看，新型顯示技術(shù)如柔性電子、Mini/MicroLED市場(chǎng)規(guī)模將快速提升。水汽穿透率（WVTR）是衡量膜層抗水氧的重要指標(biāo)，由于顯示器件被水和氧氣滲透后極易發(fā)生老化變性，導(dǎo)致器件亮度和使用壽命出現(xiàn)明顯衰減，因此需要使用阻水阻氧材料進(jìn)行封裝保護(hù)，其中可彎折的柔性O(shè)LED顯示器對(duì)水汽較為敏感，其WVTR指標(biāo)需要達(dá)到10-4g/m2/d以下。其他新型顯示技術(shù)的WVTR至少也需要小于10-3g/m2/d的程度，才能保證在嚴(yán)苛環(huán)境之下的可靠度?？紤]到新型顯示技術(shù)對(duì)封裝保護(hù)的更高要求，而ALD膜層擁有高密度、無(wú)針孔、保型性能好、絕緣、阻水阻氧等特點(diǎn)，柔性O(shè)LED等新型顯示技術(shù)開始使用ALD膜層來(lái)保證其穩(wěn)定性。早期的LED加工工藝要求的精密度無(wú)法與集成電路相比，防水汽與防氧化也沒(méi)有OLED那么嚴(yán)格，但隨著芯片尺寸持續(xù)縮小的趨勢(shì)與高功率密度芯片級(jí)別封裝CSP的興起，ALD技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐漸體現(xiàn)，并進(jìn)入新型顯示行業(yè)的視線，ALD技術(shù)的市場(chǎng)需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。分選機(jī)市場(chǎng)空間分選機(jī)市場(chǎng)空間較大，探針臺(tái)由日本企業(yè)壟斷。不同于測(cè)試機(jī)，全球分選機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)分散，2020年前五大分選機(jī)廠商分別為科休、Xcerra、愛(ài)德萬(wàn)、中國(guó)臺(tái)灣鴻勁、長(zhǎng)川科技，市占率分別為21%、16%、12%、8%、2%。其中大陸企業(yè)只有長(zhǎng)川科技并且市占率僅為2%，未來(lái)的空間廣闊。而探針臺(tái)市場(chǎng)幾乎由日本東京電子和東京精密兩家占據(jù)，2020年兩家企業(yè)在全球范圍市占率分別為46%和42%，具有極高的進(jìn)入壁壘。半導(dǎo)體設(shè)備定義及產(chǎn)業(yè)鏈半導(dǎo)體專用設(shè)備泛指用于生產(chǎn)各類半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設(shè)備，屬于半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐環(huán)節(jié)。在整個(gè)芯片制造和封測(cè)過(guò)程中，會(huì)經(jīng)過(guò)上千道加工工序，細(xì)分又可以劃分出百種不同的機(jī)臺(tái)，占比較大市場(chǎng)份額的主要有：光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、離子注入機(jī)、測(cè)試機(jī)、分選機(jī)、探針臺(tái)等。半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈中，上游為零部件和系統(tǒng)軟件；中游為半導(dǎo)體設(shè)備，光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)、涂膠顯影設(shè)備、氧化爐、CMP/CVD/PVD設(shè)備、質(zhì)檢及電學(xué)檢測(cè)設(shè)備等；下游為半導(dǎo)體產(chǎn)品，主要包括分立器件、光電子器件、傳感器和集成電路。太陽(yáng)能電池片行業(yè)（一）太陽(yáng)能電池片行業(yè)基本情況太陽(yáng)能電池片技術(shù)的發(fā)展對(duì)光伏設(shè)備技術(shù)提升和應(yīng)用拓展有重要推動(dòng)作用。從太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)技術(shù)來(lái)看，近幾年可分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段是2015年以前，光伏電池市場(chǎng)主要采取多晶Al-BSF技術(shù)，單晶PERC電池處于技術(shù)驗(yàn)證階段，以試驗(yàn)產(chǎn)能為主，增長(zhǎng)迅速但總量較小，隨著單晶PERC電池成功量產(chǎn)，其商業(yè)化的可行性得到確認(rèn)；第二階段是2015-2017年，單晶PERC電池投資吸引力凸顯，國(guó)內(nèi)廠商開始加碼PERC電池生產(chǎn)，但從整個(gè)光伏電池市場(chǎng)來(lái)看，主要還是采取多晶Al-BSF技術(shù)，Al-BSF技術(shù)電池因性能穩(wěn)定，生產(chǎn)成本較低，此階段仍占據(jù)著市場(chǎng)主要份額；第三階段是2018年至今，PERC電池產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年至2021年的新建量產(chǎn)產(chǎn)線以PERC電池產(chǎn)線為主，PERC電池片在2021年的市場(chǎng)占比進(jìn)一步提升至91．2%。太陽(yáng)能電池片技術(shù)路線主要包括鋁背場(chǎng)電池（Al-BSF）、PERC、TOPCon、異質(zhì)結(jié)（HJT）、背接觸（IBC）及鈣鈦礦等。P型電池以P型硅片為原材料，技術(shù)路線包括傳統(tǒng)的鋁背場(chǎng)技術(shù)以及目前非常成熟的PERC技術(shù)；N型電池以N型硅片為原材料，技術(shù)路線包括TOPCon、HJT等，近年來(lái)已有廠商陸續(xù)開始布局，屬于下一代高效電池技術(shù)路線的潛在方向，而IBC和鈣鈦礦為未來(lái)技術(shù)，尚處于實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證階段。Al-BSF電池是指在晶硅太陽(yáng)能電池P-N結(jié)制備完成后，通過(guò)在硅片的背光面沉積一層鋁膜，制備P+層，從而形成鋁背場(chǎng)。其既可以減少少數(shù)載流子在背面復(fù)合的概率，同時(shí)也可以作為背面的金屬電極，因此能夠提升太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。PERC技術(shù)采用的是在現(xiàn)有Al-BSF工藝上增加背面介質(zhì)鈍化層然后用激光在背表面進(jìn)行打孔或開槽露出硅基體。背面介質(zhì)鈍化層通過(guò)背面鈍化工藝是在硅片背面沉積Al2O3和SiNX，Al2O3由于具備較高的負(fù)電荷密度，可以對(duì)P型表面提供良好的鈍化，SiNX主要作用是保護(hù)背部鈍化膜，并保證電池正面的光學(xué)性能。背面鈍化可實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)價(jià)值，一是顯著降低背表面少數(shù)載流子的復(fù)合速度，從而提高少子的壽命，增加電池開路電壓；二是在背表面形成良好的內(nèi)反射機(jī)制，增加光吸收的幾率，減少光損失。由于PERC電池具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝流程短、設(shè)備成熟度高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)替代Al-BSF電池并成為成熟電池工藝。TOPCon是一種基于選擇性載流子原理的隧穿氧化層鈍化接觸電池技術(shù)，與常規(guī)電池最大的不同在于，其在電池的背面采用了接觸鈍化技術(shù)，結(jié)構(gòu)包括超薄二氧化硅隧穿層和摻雜多晶硅層（晶硅基底與摻雜多晶硅在背面形成異質(zhì)結(jié)），二者共同形成了鈍化接觸結(jié)構(gòu)，為電池的背面提供了優(yōu)異的表面鈍化。TOPCon電池制備過(guò)程較PERC電池要復(fù)雜，但我國(guó)光伏企業(yè)在TOPCon電池技術(shù)上已取得一定積累，很多量產(chǎn)工藝瓶頸和設(shè)備瓶頸也獲得了突破，未來(lái)存在將TOPCon技術(shù)與IBC技術(shù)相融合升級(jí)為TBC電池的可能性。HJT技術(shù)即異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，電池片中同時(shí)存在晶體和非晶體級(jí)別的硅，非晶硅的存在能夠更好地實(shí)現(xiàn)鈍化。HJT電池的制備工藝步驟簡(jiǎn)單，且工藝溫度較低，可避免高溫工藝對(duì)硅片的損傷，并有效降低排放，但是工藝難度大，且產(chǎn)線與傳統(tǒng)電池技術(shù)不兼容，需要重新購(gòu)置主要生產(chǎn)設(shè)備，產(chǎn)線投資規(guī)模較大。目前異質(zhì)結(jié)電池市場(chǎng)滲透率相對(duì)較低，僅在部分企業(yè)中實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。IBC電池最大的特點(diǎn)是P-N結(jié)和金屬接觸都處于電池的背面，正面沒(méi)有金屬電極遮擋的影響，因此具有更高的短路電流，同時(shí)背面可以容許較寬的金屬柵線來(lái)降低串聯(lián)電阻從而提高填充因子，加上電池前表面場(chǎng)以及良好鈍化作用帶來(lái)的開路電壓增益，使得這種正面無(wú)遮擋的電池就擁有了高轉(zhuǎn)換效率。相比于PERC、TOPCon和HJT，IBC電池的工藝流程和設(shè)備要復(fù)雜很多，并且投資較高，國(guó)內(nèi)尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是以鈣鈦礦晶體為吸光材料的一種新型太陽(yáng)能電池技術(shù)。與其它太陽(yáng)能電池材料相比，有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料的吸光系數(shù)高、載流子傳輸距離長(zhǎng)、缺陷容忍度高、帶隙可調(diào)，非常適合制備高效太陽(yáng)能電池。但由于電池本身受溫度及濕度影響，化學(xué)鍵合作用弱，易形變，光致衰退明顯，因此穩(wěn)定性問(wèn)題仍未解決，尚處于小規(guī)模試驗(yàn)階段。（二）太陽(yáng)能電池片行業(yè)發(fā)展情況2011年至2021年，全球電池片產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，2021年全球電池片總產(chǎn)量為223．9GW，同比增長(zhǎng)37%。2010年至2021年，我國(guó)太陽(yáng)能電池片產(chǎn)量逐年上升，2021年我國(guó)電池片產(chǎn)量為197．9GW，較2020年同比增長(zhǎng)約46．8%。我國(guó)電池片生產(chǎn)規(guī)模自2007年開始已連續(xù)14年居全球首位，全球電池片產(chǎn)業(yè)繼續(xù)向我國(guó)集中。從各類電池的市場(chǎng)占有率看，2018年傳統(tǒng)的BSF電池依然占領(lǐng)半數(shù)市場(chǎng)，2019年P(guān)ERC電池技術(shù)迅速反超BSF電池，占據(jù)了超過(guò)65%的市場(chǎng)份額，2020年，PERC電池片市場(chǎng)占比達(dá)到86．4%，2021年進(jìn)一步提升至91．2%。（三）太陽(yáng)能電池片行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)TOPCon和HJT是繼PERC電池之后的主要新興技術(shù)，TOPCon電池升級(jí)迭代的最大優(yōu)勢(shì)在于其與PERC產(chǎn)線兼容度高，可從PERC產(chǎn)線改造升級(jí)，是目前初始投資成本最低的N型高效電池之一。HJT技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)是電池結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，然而目前設(shè)備成本依舊較高，經(jīng)濟(jì)性不足，在材料端和設(shè)備端均存在降本空間。雖然TOPCon電池、HJT電池可以獲得較高的電池光電轉(zhuǎn)換效率，但因其各有的限制性因素的存在導(dǎo)致目前規(guī)模量產(chǎn)偏少。TOPCon技術(shù)目前尚未取代PERC技術(shù)的主要原因?yàn)椋海?）工藝步驟增加，導(dǎo)致技術(shù)成熟度和產(chǎn)品良率有待進(jìn)一步提高；（2）工藝設(shè)備成本和雙面銀漿帶來(lái)的成本上升。HJT技術(shù)目前尚未取代PERC技術(shù)的主要原因?yàn)椋海?）HJT電池產(chǎn)線的投資成本較高，是PERC電池產(chǎn)線投資的2-3倍以上；（2）HJT技術(shù)路線采用透明電極和低溫銀漿，技術(shù)成熟度不高，運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)較高。我國(guó)光伏企業(yè)在TOPCon、HJT等下一代高效晶硅電池生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)上先后取得突破，轉(zhuǎn)換效率不斷刷新世界記錄，效率更高的N型TOPCon電池、HJT電池等則最有望成為P型PERC電池后的產(chǎn)業(yè)化主流技術(shù)。半導(dǎo)體設(shè)備分類發(fā)展現(xiàn)狀及驅(qū)動(dòng)因素以產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用環(huán)節(jié)來(lái)劃分，半導(dǎo)體設(shè)備可分為前道工藝設(shè)備（晶圓制造）和后道工藝設(shè)備（封裝測(cè)試）兩個(gè)大類。其中后道工藝設(shè)備還可以細(xì)分為封裝設(shè)備和測(cè)試設(shè)備。設(shè)備中的前道設(shè)備占據(jù)了整個(gè)市場(chǎng)的80%-85%，其中光刻機(jī)，刻蝕機(jī)和薄膜設(shè)備是價(jià)值量最大的三大環(huán)節(jié)，各自所占的市場(chǎng)規(guī)模均達(dá)到了前道設(shè)備總量的20%以上。因此，全球半導(dǎo)體設(shè)備前十名廠商之中，有多家是平臺(tái)型企業(yè)，橫跨多個(gè)半導(dǎo)體工藝環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈龐大復(fù)雜的特性，使得很難有某一家公司能夠在所有設(shè)備領(lǐng)域做到全覆蓋。來(lái)自全球各個(gè)國(guó)家的企業(yè)共享整個(gè)市場(chǎng)。從2021年的全球競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，第一梯隊(duì)top5的收入規(guī)模均在百億規(guī)模左右或以上，排名前top10的公司營(yíng)收體量也要在20億美元以上。對(duì)比國(guó)內(nèi)設(shè)備龍頭北方華創(chuàng)2021年電子裝備業(yè)務(wù)（包含集成電路業(yè)務(wù)和泛半導(dǎo)體業(yè)務(wù)）約為79．5億元人民幣的營(yíng)收，我國(guó)半導(dǎo)體裝備行業(yè)的營(yíng)收規(guī)模距行業(yè)頭部廠商仍存在較大差距，替代空間巨大。按照2021財(cái)年半導(dǎo)體業(yè)務(wù)收入排名，全球前五大半導(dǎo)體設(shè)備廠商分別為應(yīng)用材料242億美元營(yíng)收，ASML約211億美元營(yíng)收，東京電子171億美元營(yíng)收，泛林半導(dǎo)體165億美元應(yīng)收，柯磊82億美元營(yíng)收。分地區(qū)來(lái)看，排名前十的廠商中有五家日本公司，四家美國(guó)公司，以及一家荷蘭公司。2021年全球營(yíng)收排名前五的設(shè)備廠商均屬于前道設(shè)備的應(yīng)用廠商，與前道設(shè)備占據(jù)80%以上的設(shè)備市場(chǎng)相匹配。同時(shí)，前五大廠商中有三家是平臺(tái)型（應(yīng)用材料，泛林半導(dǎo)體，東京電子），橫跨刻蝕，薄膜，清洗，離子注入等多個(gè)領(lǐng)域，對(duì)比來(lái)看，國(guó)內(nèi)許多公司也在橫向拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域以不斷突破天花板，向平臺(tái)型轉(zhuǎn)型。比如，中微公司從刻蝕及化合物半導(dǎo)體外延設(shè)備延展到集成電路薄膜設(shè)備；萬(wàn)業(yè)企業(yè)從離子注入設(shè)備延展到其嘉芯半導(dǎo)體子公司，覆蓋除光刻機(jī)之外的幾乎全部前道大類；盛美上海從清洗，電鍍等業(yè)務(wù)逐步覆蓋，爐管，沉積及其他前道品類。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)波動(dòng)性成長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)鏈最下游電子應(yīng)用終端發(fā)生新變化，產(chǎn)生新需求。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)呈現(xiàn)波動(dòng)性上漲的趨勢(shì)。近二十年間半導(dǎo)體設(shè)備的周期性正在減弱，行業(yè)成長(zhǎng)趨勢(shì)加強(qiáng)。得益于各類電子終端的芯片需求，智能化，網(wǎng)聯(lián)化，AIOT的發(fā)展，行業(yè)規(guī)模連續(xù)四年出現(xiàn)大幅度的正增長(zhǎng)。2022年仍將維持較高增速，這在半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展歷史上極為罕見(jiàn)。先進(jìn)制程（5nm以下先進(jìn)制程）的擴(kuò)產(chǎn)和研發(fā)投入變得十分巨大，同時(shí)成熟制程的芯片需求量大大提升。根據(jù)ASML的財(cái)報(bào)顯示，Arf光刻機(jī)單價(jià)在6000萬(wàn)歐元左右，EUV光刻機(jī)單價(jià)在1．5億歐元左右，而最新一代預(yù)告的3nm/2nm世代光刻機(jī)預(yù)計(jì)的單價(jià)將在3億歐元以上，先進(jìn)制成的研發(fā)和突破成本以指數(shù)曲線的形式上升。在先進(jìn)制程未來(lái)2nm，1nm的發(fā)展方向愈發(fā)接近物理極限的同時(shí)，成熟制程經(jīng)濟(jì)效益在不斷提高，車規(guī)MCU，超級(jí)結(jié)MOS，光伏IGBT等成熟制程芯片大量缺貨，交付期延長(zhǎng)，使得行業(yè)重新審視成熟制程產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)效益，臺(tái)積電也在2022年提出在未來(lái)三年將成熟制程擴(kuò)產(chǎn)50%。我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備廠商精準(zhǔn)卡位12英寸成熟制程所對(duì)應(yīng)設(shè)備，覆蓋28nm/14nm以上節(jié)點(diǎn)成熟制程領(lǐng)域并不斷完善。半導(dǎo)體設(shè)備處于產(chǎn)業(yè)鏈最上游環(huán)節(jié)，中游的芯片代工晶圓廠采購(gòu)芯片加工設(shè)備，將制備好的晶圓襯底進(jìn)行多個(gè)步驟數(shù)百道上千道工藝的加工，配合相關(guān)設(shè)備，通過(guò)氧化沉積，光刻，刻蝕，沉積，離子注入，退火，電鍍，研磨等步驟完成前道加工，再交由封測(cè)廠進(jìn)行封裝測(cè)試，出產(chǎn)芯片成品。芯片的制造在極其微觀的層面，90nm的晶體管大小與流行感冒病毒大小類似。在制程以納米級(jí)別來(lái)計(jì)量的芯片領(lǐng)域，生產(chǎn)加工流程在自動(dòng)化高精密的產(chǎn)線上進(jìn)行，對(duì)設(shè)備技術(shù)的要求極高。無(wú)論是設(shè)備的制造產(chǎn)線，還是晶圓廠的生產(chǎn)產(chǎn)線，所有芯片的生產(chǎn)加工均在無(wú)塵室中完成。任何外部的灰塵都會(huì)損壞晶圓，影響良率，因此對(duì)于環(huán)境和溫度的控制也有一定的要求。在代工廠中，晶圓襯底在自動(dòng)化產(chǎn)線上在各個(gè)設(shè)備間傳送生產(chǎn)，歷經(jīng)全部工藝流程大致所需2-3個(gè)月的時(shí)間，這其中不包括后道封裝所需要的時(shí)間。通常來(lái)說(shuō)，晶圓廠中的設(shè)備90%的時(shí)間都在運(yùn)行，剩余時(shí)間用于調(diào)整和維護(hù)。前道工藝步驟繁雜，工序繁多，是芯片出產(chǎn)過(guò)程中技術(shù)難度較大，資金投入最多的環(huán)節(jié)。在芯片代工廠中的芯片的工藝制備流程：氧化、勻膠、曝光、顯影、刻蝕、沉積、研磨、離子注入、退火。離子注入完成之后，繼續(xù)沉積二氧化硅層，然后重復(fù)涂膠，光刻，顯影，刻蝕等步驟進(jìn)入另一個(gè)循環(huán)，用以挖出連接金屬層（導(dǎo)電層）的通孔，從而使互通互聯(lián)得以是現(xiàn)在晶圓中。實(shí)現(xiàn)這一功能的是使用物理氣相沉積的方式沉積金屬層。上述步驟在晶圓的生產(chǎn)制造中將重復(fù)數(shù)次，直到一個(gè)完成的集成電路被制作完成。最后，將制備好的晶圓進(jìn)行減薄，切片，封裝，檢測(cè)。完成后到的工藝流程，至此，一顆完整的芯片制作完成。半導(dǎo)體設(shè)備主要由七大設(shè)備零部件構(gòu)成：光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、離子注入設(shè)備、機(jī)械拋光設(shè)備及封裝、測(cè)試設(shè)備。半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)（一）半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇1、清潔能源發(fā)展以及光伏產(chǎn)業(yè)降本提效帶動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)持續(xù)發(fā)展過(guò)去對(duì)傳統(tǒng)能源如煤炭、石油、天然氣等化石能源的過(guò)度依賴已導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，使得國(guó)際社會(huì)對(duì)保障能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、應(yīng)對(duì)氣候變化等問(wèn)題日益重視。而太陽(yáng)能作為最重要的可再生能源之一，具有資源普遍可及、便于應(yīng)用、成本低等優(yōu)勢(shì)，是替代化石能源的主力能源之一，已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)應(yīng)對(duì)氣候變化的共同選擇。近年來(lái)，全球多個(gè)國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)和扶持