薄膜电路是采用半导体薄膜工艺及薄膜集成技术在蓝宝石、石英玻璃、铁氧体、陶瓷基片上制作电子元器件及连接线形成的电路，该电路产品具有工作频率高、元件精度高、温度频率特性好、集成度高、尺寸小等优点，同时集成的薄膜分立型无源元件产品精度高、稳定性能好，广泛应用于国防军工、光通信等领域，尤其是军用雷达、电子对抗、精确制导、卫星通信等国防军工领域。

薄膜电路产品具有小批量、多品种、多批次等特点，据不完全统计，薄膜电路型号种类超过1.8万种，涉及6600余种不同的面积，共涉及数十种不同工艺，不同型号应客户需求存在多种工艺的组合。因此，薄膜电路产品定制化程度高，需要根据客户的性能要求、设计理念、使用频段等因素进行设计，主要难点在于企业如何对客户的图纸进行优化以及各关键工序（溅射、光刻等）如何设置工艺参数以实现产品性能要求。因此，不同薄膜电路企业在薄膜电路的工艺上各有侧重，线条精度、尺寸公差、热烘、附着强度、金丝键合等工艺指标也差异较大。

由于国内薄膜电路发展较晚，欧美厂商占据国内市场绝大部分份额。受国际政治经济形势的变化的影响，国内下游企业特别是国防军工领域的相关单位认识到国产自主可控的重要性，开始积极寻求国内薄膜电路供应商，目前我国仅有宏达恒芯、广州天极电子等部分企业和少数科研院所具有薄膜电路的生产能力。

薄膜集成电路的制造过程

①根据电路图，首先划分多个功能部件图，然后通过平面布置法将其转换为基板上的平面电路布置图，然后通过摄影板法制作用于丝网印刷的厚膜网模板。

②在基片上制造厚膜网的主要工艺是印刷、烧结和调阻。丝网印刷是一种常见的印刷方法。

③在烧结过程中，有机粘合剂完全分解和挥发，固体粉末熔化、分解复合，形成致密、坚实的厚膜。厚膜的质量和性能与烧结过程和环境气氛密切相关，加热速度应缓慢，确保玻璃流动前有机物完全消除；烧结时间和峰值温度取决于所使用的浆液和膜结构。为防止厚膜开裂，还应控制冷却速度。常用的烧结炉是隧道窑。

④为了使厚膜网达到最佳性能，应在电阻燃烧后调整电阻。常用的调阻方法有喷砂、激光和电压脉冲调节等。

全球薄膜沉积设备市场持续增长，国内市场本土化需求迫切

薄膜沉积设备是晶圆制造三大主设备之一，在设备投资中占比约25%。应用于集成 电路领域的设备通常可分为前道工艺设备（晶圆制造）和后道工艺设备（封装测试） 两大类。据公司招股书引用的SEMI数据，在新建晶圆厂设备投资中，晶圆制造相关 设备投资额占比约为总体设备投资的 80%，薄膜沉积设备作为晶圆制造的核心设备 之一，在晶圆制造环节设备投资占比仅次于刻蚀设备，约占25%，稳居半导体设备 市场的前三大细分赛道。

PECVD、溅射PVD和ALD是薄膜沉积设备的主要类型。根据应用的不同，薄膜沉积 演化出了PECVD、溅射PVD、ALD和LPCVD等不同的工艺。目前，据公司招股书 引用的Gartner数据，在全球薄膜沉积设备中，PECVD 是占比最高的设备类型，占 整体薄膜沉积设备市场的 33%；其次为溅射 PVD设备，占比19%；ALD 设备是第 三大细分市场，占据薄膜沉积设备市场的 11%。SACVD 是新兴的设备类型，属于 其他薄膜沉积设备类目下的产品，占比较小。

受益于下游终端需求增长和晶圆厂扩产增效，全球半导体设备市场规模持续扩大。 终端需求是推动半导体设备市场成长的主要动力。伴随全球信息化、网络化和知识 经济的迅速发展，特别是以物联网、人工智能、汽车电子、智能手机、智能穿戴、 云计算、大数据和安防电子等为主的新兴应用领域的强劲增长，全球半导体行业正 迎来市场快速增长期，芯片需求量不断增加，带动晶圆制造、封装测试的需求提升， 推动相关产业环节的产能稳步扩张，进而驱动半导体设备市场规模稳步提升。

先进产线下的沉积工序增多，对薄膜沉积设备需求量陡增。在逻辑芯片领域，元器 件集成度的大幅提高要求集成电路线宽不断缩小，尤其当线宽向 7 纳米及以下制程 发展，需要重复多次薄膜沉积和刻蚀工序以实现更小的线宽，使得薄膜沉积次数显 著增加。在存储芯片领域，随着 3D NAND FLASH 芯片内部叠堆层数逐步向 128/196 层发展，每层均需经过薄膜沉积工艺步骤，对于薄膜沉积设备需求提升的 趋势亦将延续。

芯片工艺进步及结构复杂化，对高性能的薄膜设备依赖度增强。在晶圆制造过程中， 薄膜起到产生导电层或绝缘层、阻挡污染物和杂质渗透、提高吸光率、临时阻挡刻 蚀等重要作用。随着集成电路的持续发展，晶圆制造工艺不断精密化、芯片结构持续复杂化，在薄膜性能方面，先进制程的前段工艺对薄膜均匀性、颗粒数量控制、 金属污染控制的要求逐步提高；在设备种类方面，台阶覆盖能力强、薄膜厚度控制 精准的ALD设备和高深宽比沟槽孔洞填充能力强、沉积速度快的SACVD等新设备被 引入产线。这都对薄膜沉积设备产生了更高的技术要求，市场对于高性能薄膜设备 的依赖逐渐增强。

综上，集成电路尺寸及线宽的缩小、产品结构的立体化及生产工艺的复杂化等因素 都对薄膜沉积设备行业提出了更多的需求和更高的要求，全球半导体薄膜沉积设备 市场规模正稳步提升。根据前瞻产业研究院引用的 Maximize Market Research 数 据统计，2020年全球半导体薄膜沉积设备市场规模约172亿美元，预计2025年达到 340亿美元，年复合增长率为14.6%。

中国大陆正逐渐成为全球半导体产能重心，制造环节占比稳步提升。作为全球最大 的半导体消费市场，我国对半导体器件产品的需求旺盛，中国半导体市场规模持续 扩大，2010年—2020年年均复合增长率为19.91%。市场需求带动了全球产能中心 向中国大陆转移，中国大陆半导体产业链的制造环节重要性日益凸显，大陆地区晶 圆厂不断新建和扩产，为我国半导体设备行业提供了巨大的市场空间，2020 年中国 大陆地区半导体设备销售额为187.2亿美元，首次成为全球规模最大的半导体设备市 场。

在大陆产线持续建设的驱动下，国内薄膜沉积设备行业将保持高成长性。2019 年 以来，华虹半导体(无锡)项目、广州粤芯半导体项目、长鑫存储 DRAM 项目正式投 产。2020 年以来，长江存储、广州粤芯、上海积塔、中芯南方、士兰微(厦门)、广 东海芯项目等产线也取得新进展。国内下游晶圆厂的扩产给国产薄膜沉积设备销量 的增长提供了良好契机。根据2020年国内半导体设备市场占全球市场 26.29%的比 例和全球薄膜沉积设备172亿美元市场规模测算，2020年国内薄膜沉积设备市场规 模约为 45.22 亿美元，PECVD 市场规模约为 14.92 亿美元，ALD 市场规模约为 4.97 亿美元，且未来市场规模有望持续扩大。

综观全球，全球半导体设备购买额约占到全球半导体资本支出的60%。中国大陆前三家半导体晶圆厂的资本支出则占全球资本支出的12%。从国际市场来看，中国大陆代工厂产能占全球第二，在代工中，产能占比25.8%的先进工艺贡献了53.8%的营业额，设备投资额远超50%。

半导体投资的增长令设备需求大增，这其中，薄膜设备市场将从2020年的139亿美金增长到2025年186亿美元。其中，市占率最高的是VCD\PVD\ALD，将分别增长约1.34倍。至于中国国内市场，如果每年扩充12吋25万片产能计算，保守估计当年需要增加840至1000台薄膜沉积设备。具体到12吋薄膜设备市场，预估未来三至五年，进口设备的占有率将逐步降低，国产替代能力逐步增强，有望在2026年达到85%左右，国产替代空间巨大。

但即便如此，当前薄膜设备领域国产替代的挑战在于：先进和成熟制程的完全替代、供给设备产能的完全释放、以及技术满意度的完全超越。这需要国内厂商一一去克服。

文章来源： 产业爆告，科闻社，新思界网，华嵘电子