北方華創-國產PVD薄膜工藝最高水平沉積業務快速放量-210726（20頁）.pdf

1、定增接連落地穩步推進擴產能，擴大競爭優勢。2020 年公司資本開支迅速增長，達到6.683 億元，同增 290.5%，主要系公司發力高端設備，擴產項目持續推進所致。2019 年公司定增募集資金 20 億元加碼高端裝備研發及高精密電子元器件擴產，其中 17.8 億元投向“高端集成電路裝備研發及產業化項目”，目標所指先進工藝關鍵集成電路裝備的研發和產業化，2020 年，高精密電子元器件產業化基地擴產項目廠房建設完成，并交付使用。高端集成電路裝備研發及產業化項目各項工作有序進行，集成電路裝備創新中心樓主體結構完成封頂，將于 2021 年竣工并交付使用。2021 年，公司計劃通過非公開發行方式再募資

2、85 億元投入“半導體裝備產業化基地擴產項目（四期）”、“高端半導體裝備研發項目”和“高精密電子元器件產業化基地擴產項目（三期）”的建設，進一步提升現有高端集成電路設備的產業化能力，鞏固主營業務的競爭優勢，非公開發行項目已獲得中國證監會受理。薄膜生長：采用物理或化學方法使物質附著于襯底材料表面的過程，常見生長物質包括金屬、氧化物、氮化物等不同薄膜。根據工作原理不同，薄膜沉積生長設備可分為：物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）和外延等類別。PVD 和 CVD 是主要的薄膜設備，ALD 是產業技術發展趨勢。在半導體領域，薄膜主要分給絕緣薄膜、金屬薄膜。大部分絕緣薄膜使用 CVD，金屬薄膜

3、常用 PVD（主要是濺射）。其他常用的鍍膜方式包括 ECD、SOD、MOCVD、Epitaxy 等。在薄膜設備整體中，CVD 的使用越來越廣泛，基于 CVD 發展的 ALD 更是行業升級的技術方向。CVD：用于沉積介質絕緣層、半導體材料、金屬薄膜。典型的 CVD 流程包括氣體輸入、氣體對流、氣象擴散、表面吸附、表面反應、表面脫附及薄膜成核生長。1) 微米時代，化學氣相沉積多采用常壓化學氣相沉積（APCVD）設備，結構簡單；2) 亞微米時代，低壓化學氣相沉積（LPCVD）成為主流，提升薄膜均勻性、溝槽覆蓋填充能力；3) 90nm 以后，等離子增強化學氣相沉積（PECVD）扮演重要角色，等離子體作

4、用下，降低反應溫度，提升薄膜純度，加強薄膜密度；4) 45nm 以后，高介電材料（High k）和金屬柵（Metal Gate），引入原子層沉積（ALD）設備，膜層達到納米級別。（a）高介電材料（High k）替代 SiO2，用于制備MOS 器件的柵介質層，需要引入 ALD。（b）多晶硅同步地被替代為金屬柵（MatalGate）電極，也用 ALD 設備制備。物理氣相沉積（PVD）：利用蒸發或濺射，實現原子從源物質到沉底材料表面的物質轉移，沉積形成薄膜。物理氣相沉積是一種物理氣相反應生長法，沉積過程是在真空或低壓氣體放電條件下，涂層物質源是固態物質，經過“蒸發或濺射”后，在零件表面生成與基材性能完全不同的新的固態物質涂層。PVD 具有成膜速率高、鍍膜厚度及均勻性可控好、薄膜致密性好、粘結力強及純凈度高等優點。PVD 可以分為真空蒸鍍（Vacuum Evaporator）和濺射（Sputtering）。PVD 發展初期以真空蒸鍍鍍膜為主，特點是工藝簡單、操作容易、純度較高，缺點是難以蒸發某些金屬和氧化物。由于濺射設備制備的薄膜更加均勻、致密，對襯底附著性強，純度更高，濺射設備取代了蒸鍍設備。