Рынок депонирования химических паров SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Рынок депонирования химических паров Size and Trends

Мировой рынок химического осаждения паров оценивается как USD 24,27 Bn в 2024 году Ожидается, что он достигнет USD 44,66 Bn к 2031 году, демонстрирует совокупный годовой темп роста (CAGR) 9,1% с 2024 по 2031 год.

To learn more about this report, request sample copy

Глобальный рынок осаждения химических паров обусловлен растущим спросом на оборудование для осаждения химических паров в различных отраслях промышленности, таких как электроника, машины и медицинские устройства. Технологические достижения обеспечивают более высокий процесс с помощью габаритов и униформы покрытия на наноуровне. Ключевые игроки, такие как Applied Materials, Inc., Lam Research Corporation и другие, инвестируют в Исследования и разработки НИОКР по разработке новых материалов для осаждения и снижению стоимости владения. Использование CVD для таких приложений, как солнечные панели и интеллектуальные устройства, повысит спрос на оборудование для осаждения химического пара. Однако наличие альтернативных методов осаждения может в определенной степени препятствовать росту рынка в течение прогнозируемых лет.

Растущий спрос на передовые полупроводниковые устройства

Повсеместное присутствие электронных устройств в нашей жизни означает, что спрос на более совершенные и мощные полупроводниковые чипы постоянно растет. В приложениях, начиная от смартфонов и заканчивая искусственным интеллектом, наблюдается постоянный толчок к более высокой производительности и снижению энергопотребления. полупроводники. Это приводит к тому, что производители полупроводников интегрируют больше компонентов на одном чипе, используя такие методы, как 3D-укладка. Тем не менее, сокращение размеров транзисторов и интеграция различных функций на чипе сопряжены с собственным набором проблем. Надежность, выход и точное осаждение различных тонких пленок стали критически важными для успешного производства передовых логических и микросхем памяти.

Химическое осаждение паров (CVD) является одним из основных методов осаждения, используемых во время изготовления полупроводников. Он обеспечивает однородное осаждение однородных тонких пленок на пластинах посредством химических реакций между химическими веществами паровой фазы и поверхностью подложки. Такие достижения, как плазменный CVD (PECVD), позволили отрасли размещать пленки с контролем толщины ангстрема на высоких скоростях. Поскольку чипы интегрируют больше функций с каждым новым поколением, обычные процессы осаждения затрудняют выполнение требований. Это стимулирует более широкое внедрение атомного осаждения слоя (ALD), варианта CVD, который может точно осаждать монослои материалов. Кроме того, 3D-архитектуры требуют конформного, бесшовного покрытия тонкой пленки поверх структур с высоким соотношением сторон, с которыми борется традиционная CVD. Технологии осаждения следующего поколения, такие как пространственные ALD, пытаются преодолеть это, независимо дозируя газы-предшественники в разных местах на подложке.

Переход на все более мелкие транзисторные функции, предусмотренный законом Мура, также требует более жесткого контроля над свойствами пленки и составом в атомном масштабе. Изменения параметров материалов по всей пластине могут препятствовать производительности и выходу устройства. Продвинутая метрология, интегрированная в инструменты осаждения, помогает достичь большей однородности и повторяемости, давая обратную связь в реальном времени. Спрос на более мощные логические чипы и микросхемы памяти в приложениях, ведущих нашу все более цифровую жизнь, зависит от дальнейшего развития базовой полупроводниковой технологии. Это ставит CVD и его варианты в центр создания новых технологических узлов, стимулируя дальнейший рост.

Market Concentration and Competitive Landscape

Get actionable strategies to beat competition: Get instant access to report

Рост в секторе возобновляемых источников энергии, особенно солнечной энергии

Растет глобальный импульс к разработке устойчивых источников энергии для замены ископаемого топлива и сокращения углеродного следа. Среди различных возобновляемых источников энергии солнечная энергия возглавляет этот сдвиг с быстро падающими затратами и растущими установками по всему миру. Например, по данным Международного энергетического агентства в 2023 году, возобновляемые источники энергии, такие как солнечная, ветровая, гидро-, геотермальная и океаническая энергия, увеличились почти на 8% в 2022 году. Этот рост способствовал увеличению доли возобновляемых источников энергии в общем мировом энергоснабжении, которая выросла примерно на 0,4 процентных пункта и достигла 5,5%. Эта тенденция подчеркивает растущую роль возобновляемых источников энергии в глобальном энергетическом ландшафте и подчеркивает продолжающийся переход к более устойчивым источникам энергии. Однако увеличение использования солнечной энергии также зависит от развития технологий и материалов, которые делают солнечные панели более эффективными, долговечными и экономичными.

Ключевым процессом в производстве кристаллических кремниевых солнечных элементов является осаждение химического пара (CVD). Он используется для нанесения пленок кремния, силицидов и оксидов на кремниевые пластины, которые образуют основные p-n соединения и пассивирующие слои. Поскольку солнечная промышленность стремится к более высокой эффективности преобразования выше 25%, точность в свойствах пленки CVD и интерфейсах становится важной. В то же время для промышленного производства требуются системы осаждения с высокой пропускной способностью и воспроизводимостью. Производители CVD решают эту проблему с помощью таких инноваций, как более крупные реакторы, новые системы доставки газа и расширенный контроль процессов. Между тем, конструкции солнечных элементов диверсифицируются в новые материалы, такие как перовскиты, а также концентрируют несколько р-n переходов в одной ячейке. Варианты CVD, такие как ALD, играют здесь роль, позволяя наномасштабные осаждения, необходимые для этих проектов следующего поколения.

Кроме того, фотоэлектрические модули также требуют антиотражающих покрытий, проводников, инкапсулантов и стеклянных подложек, некоторые или все из которых могут использовать CVD во время их производства. Кроме того, решения для хранения энергии, еще одна важная область для перехода к возобновляемым источникам энергии, использует тонкие пленки CVD в таких приложениях, как батареи и водородные топливные элементы. Поскольку солнечные, ветровые и другие устойчивые ресурсы быстро расширяются во всем мире, чтобы играть большую роль в нашем энергетическом балансе, они будут стимулировать дальнейший рост и развитие отрасли осаждения химических паров для поддержки их производства и долгосрочных потребностей в надежности.

Ключевые выводы аналитика:

Глобальный рынок химического осаждения паров в течение следующего десятилетия будет существенно расти в связи с ростом спроса на интегральные схемы в полупроводниковой и электронной промышленности. CVD все чаще становится предпочтительным методом осаждения по сравнению с другими методами из-за его способности обеспечивать высококачественное и точное тонкопленочное покрытие. Разработка новых передовых материалов, таких как графен, который требует очень однородных тонких пленок, еще больше повысит спрос на ССЗ.

Однако строгие экологические нормы, касающиеся опасных газов, таких как дихлорсилан, используемый в процессе CVD, могут сдерживать рост рынка. Высокие первоначальные инвестиции и затраты на техническое обслуживание оборудования CVD также остаются серьезной проблемой. Тем не менее, новые технологии, такие как 3D-печать и сети 5G, откроют новые источники дохода для производителей CVD. Регион Северной Америки в настоящее время доминирует на мировом рынке CVD из-за присутствия крупных заводов и литейных заводов, в то время как Азиатско-Тихоокеанский регион быстро растет на рынке. Ожидается, что Северная Америка привлечет значительные инвестиции, поскольку компании пытаются сократить цепочки поставок и увеличить производство на суше.

Вызов рынка - высокие затраты на оборудование, связанные с процессами CVD

Одной из основных проблем, с которыми сталкивается мировой рынок осаждения химических паров, является высокая стоимость оборудования, связанная с процессами ССЗ. CVD требует специализированных высоковакуумных камер осаждения, нагревательных рецепторов, сложных систем доставки газа и приборов управления процессом. Все это специализированное оборудование поставляется по высокой цене. Кроме того, частое техническое обслуживание и замена деталей также необходимы для оптимизации производительности оборудования CVD. Это увеличивает операционные расходы с течением времени. Значительные капиталовложения, необходимые для установки систем CVD, являются барьером, особенно для небольших производственных подразделений и стартапов. Высокие затраты на оборудование и техническое обслуживание в конечном итоге увеличивают стоимость производства CVD пленок и покрытий на единицу продукции. Этот фактор ценообразования создает проблемы при внедрении CVD для массового производства и привлечения клиентов, чувствительных к цене. Вендоры оборудования CVD должны сосредоточиться на разработке инновационных конструкций реакторов и интегрированных систем, которые могут снизить затраты на покупку и эксплуатацию, чтобы помочь повысить доступность технологии CVD и рост рынка.

Рыночная возможность - Разработка инновационных материалов и технологий CVD

Развитие инновационных материалов и постоянное развитие технологий CVD открывают значительные возможности для будущего роста мирового рынка CVD. CVD позволяет настраивать свойства материала на наномасштабе и осаждение многослойных тонких пленок. Обширные исследования и разработки продолжают расширять портфель материалов CVD за пределы основного кремния, керамики и металлов. Новые материалы, такие как графен и 2D-халкогениды, депонированные с использованием CVD, обещают широкое применение. Достижения в области прекурсоров и технологий доставки прекурсоров улучшают контроль осаждения пленки на атомном уровне. Кроме того, новые конструкции реакторов с улучшенным тепловым бюджетом и совместимостью с 3D-подложками расширяют область применения CVD. Продолжающиеся инновации в процессах CVD, таких как удаленные или пространственные ALD, открывают новые возможности для снижения затрат. Новые применения пленок CVD в современной электронике, возобновляемых источниках энергии, защитных покрытиях и биоматериалах указывают на существенные будущие потребности. Это предоставляет широкие возможности для поставщиков CVD для укрепления своих позиций на рынке.

Discover high revenue pocket segments and roadmap to it: Get instant access to report

Инсайты по технологиям: Плазменное химическое осаждение паров (PECVD) стимулирует рост технологического сегмента

С точки зрения технологии, сегмент химического осаждения паров в плазме (PECVD), по оценкам, обеспечит самую высокую долю рынка в 38,8% в 2024 году благодаря своим уникальным преимуществам перед конкурирующими методами осаждения. PECVD позволяет более точно контролировать толщину и однородность пленки в процессе осаждения. Уникальные возможности для нанесения пленок при более низких температурах особенно ценны для применений с использованием теплочувствительных материалов. Способность создавать конформные покрытия на сложных трехмерных подложках делает PECVD хорошо подходящим для производства интегральных схем, где осаждение пленки должно происходить в траншеях и отверстиях с высоким соотношением сторон.

PECVD также обеспечивает более высокие скорости осаждения по сравнению с другими методами низкого давления, такими как LPCVD, что обеспечивает более быструю производительность. Использование плазмы для активации реагентных газов обеспечивает более гибкую химию для более широкого спектра осажденных материалов. В частности, PECVD преуспевает в депонировании диэлектрических пленок, таких как диоксид кремния и нитрид кремния, используемых в различных полупроводниковых и микроэлектромеханических системах. Достижения в конструкции источника плазмы еще больше увеличили пропускную способность и единообразие техники для этих критических изоляционных слоев.

Контроль и гибкость, обеспечиваемые процессом PECVD, укрепили его роль для нескольких критических шагов в рабочих процессах нанопроизводства. Поскольку интегральные схемы и другие устройства продолжают миниатюризироваться с большим количеством слоев и 3D-архитектур, преимущества высококонформного и настраиваемого тонкопленочного осаждения будут пользоваться большим спросом. Между тем, поставщики оборудования PECVD продолжают повышать однородность плазмы и возможности многослойного слоя для поддержки растущих производственных потребностей. Эти факторы помогают объяснить доминирование PECVD в технологическом сегменте рынка химического осаждения паров.

Insights by application: Полупроводники стимулируют рост сегмента приложений

С точки зрения применения сегмент полупроводников, по оценкам, обеспечит самую высокую долю рынка в 37,7% в 2024 году из-за центральной роли осаждения химического пара в полупроводниковой промышленности. CVD используется для нанесения многочисленных функциональных тонких пленок во время изготовления интегральных схем, микросхем памяти и других устройств.

Некоторые из наиболее распространенных применений CVD в полупроводниковой обработке включают осаждение проводящих пленок, таких как вольфрам, алюминий и медь, используемых для транзисторов, проводов и других проводящих элементов. CVD также выделяется при осаждении диэлектрических пленок, причем оксид кремния и нитрид являются материалами рабочей лошадки для изоляции и пассивации слоев. Между тем, разработка новых архитектур электрических устройств требует, чтобы CVD осаждал новые материалы, такие как диэлектрики с высоким К, для современных оксидов затвора CMOS.

Сложность и количество слоев современных полупроводниковых конструкций способствуют широкому использованию CVD. Длина транзисторных затворов, сокращающихся ниже 10 нанометров в передовых узлах, означает, что необходимо точное осаждение тонкой пленки. Приложения также будут расти за счет разработки новых типов устройств, таких как память, датчики и чипы Интернета вещей, которые используют нанотехнологии. Продолжающийся прогресс отрасли в направлении 3D-архитектур чипов, таких как FinFET, также зависит от CVD для нанесения сложных сложенных и встроенных слоев. Ни одна другая технология производства не конкурирует с балансом высококачественных пленок CVD, масштабируемостью производства и гибкостью материалов, необходимой для спроса в современном секторе. Эта укоренившаяся база пользователей закрепляет вклад Semiconductors в качестве доминирующего сегмента приложений.

Regional Insights

To learn more about this report, request sample copy

Северная Америка зарекомендовала себя как один из доминирующих регионов на мировом рынке осаждения химических паров. Ожидается, что в 2024 году регион будет удерживать 40,4% доли рынка. США, в частности, имеют сильные позиции на рынке, связанные с несколькими отраслевыми игроками, базирующимися в стране. Ведущие производители полупроводников, такие как Intel, Qualcomm и Micron, имеют свои производственные мощности в США, чтобы эффективно удовлетворять высокий местный спрос со стороны различных отраслей конечного использования. Кроме того, регион пользуется сильным присутствием производителей оборудования CVD во главе с такими компаниями, как Applied Materials, Lam Research и Tokyo Electron.

Наличие надежной полупроводниковой промышленности и продолжающиеся инвестиции производителей чипов удерживают Северную Америку на переднем крае разработки и внедрения технологий CVD. Производители оригинального оборудования регулярно модернизируют свои производственные линии для перехода на меньшие размеры узлов, что требует передовых процессов CVD. Это обеспечивает стабильный спрос на услуги CVD и оборудование промышленного сегмента. Регион также занимает видное место в области производства солнечных элементов и нанесения покрытий, что еще больше увеличивает доходы рынка.

Азиатско-Тихоокеанский регион стал самым быстрорастущим рынком для химического осаждения паров. За последнее десятилетие такие страны, как Китай, Япония, Южная Корея и Тайвань, стали крупными центрами производства полупроводников и электроники. Этот сдвиг отрасли в Азию привел к обширным инфраструктурным разработкам и увеличению закупок оборудования и услуг CVD местными производителями. Китай, в частности, выделяется из-за акцента на построении самостоятельной цепочки поставок полупроводников через такие инициативы, как Made in China 2025.

Между тем, в Индии также наблюдается постепенное расширение своей электронной и автомобильной промышленности, что предвещает хорошие долгосрочные перспективы развития сердечно-сосудистых заболеваний в регионе. Согласно данным Invest India, опубликованным в 2023 году, Индия произвела в общей сложности 28,43 миллиона автомобилей в 2023-2024 финансовом году, зарекомендовав себя третьим по величине автомобильным рынком в мире с точки зрения продаж. Этот значительный объем производства подчеркивает растущее значение Индии в мировой автомобильной промышленности и отражает растущий спрос на автомобили в стране. Наличие дешевой рабочей силы и благоприятная государственная политика побудили ключевых глобальных игроков создать дополнительные мощности и расширить существующие мощности в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Это гарантирует, что у компаний, занимающихся CVD, нет недостатка возможностей для создания местных цепочек поставок и центров поддержки клиентов на этих быстрорастущих азиатских рынках. Цены в регионе также являются конкурентоспособными из-за экономии масштабных выгод и значительных местных производственных возможностей.

Market Report Scope

Key Developments

• В 2023 году, Эйкстрон Компания объявила об инвестициях в размере около 100 миллионов евро (109,7 миллиона долларов США) на своей площадке в Герцогенрате. Эти значительные инвестиции направлены на создание инновационного центра, призванного значительно расширить возможности компании в области исследований и разработок. Ожидается, что новый объект будет сосредоточен на производстве оборудования для осаждения для полупроводниковой промышленности, предоставляя ключевым игрокам на рынке полупроводников расширенные возможности для инноваций и развития. Создавая этот центр, AIXTRON укрепляет свою приверженность продвижению технологий и поддержке роста полупроводникового сектора, позиционируя себя как лидера в этой важной отрасли.
• В 2023 году, Компания Oerlikon Management AG Компания представила свое последнее покрытие PVD BALIQ TISINOS PRO. Это передовое покрытие специально разработано для закаленных сталей, нержавеющих сталей и высокотемпературных сплавов. Применяя BALIQ TISINOS PRO, нагрузка на инструмент эффективно снижается, что приводит к значительному повышению износостойкости сталей с твердостью до 70 HRC во время жестких процессов обработки. Это инновационное покрытие подчеркивает приверженность OC Oerlikon к предоставлению передовых решений, которые улучшают производительность инструмента и продлевают срок службы инструментов обработки в требовательных приложениях.
• В 2022 году CVD Компания Equipment Corporation заключила контракт на сумму 3,7 миллиона долларов США на систему нанесения покрытий, которая использует технологию химического осаждения паров (CVD) для нанесения керамических композиционных материалов специально для газотурбинных двигателей. Эта передовая система предназначена для повышения производительности и долговечности компонентов газовых турбин путем нанесения высококачественных керамических покрытий. Контракт подчеркивает опыт CVD Equipment Corporation в инновационных решениях для покрытия и ее приверженность поддержке аэрокосмической промышленности с помощью передовых технологий, которые повышают эффективность и продлевают срок службы критически важных деталей двигателя.
• В 2022 году ASM International N.V. объявила, что достигла соглашения о приобретении всех находящихся в обращении акций LPE S.p.A., итальянского производителя, специализирующегося на эпитаксиальных реакторах для карбида кремния (SiC) и кремния. Это приобретение подчеркивает приверженность ASM расширению своего портфеля в полупроводниковой промышленности, особенно на растущем рынке технологий SiC, что становится все более важным для применения в силовой электронике и электромобилях. Интегрируя опыт LPE и инновационные технологии, ASM стремится расширить свои возможности в предоставлении передовых решений своим клиентам и укрепить свои позиции на мировом рынке полупроводников.

* Определение: Глобальный рынок химического осаждения паров относится к рынку технологий и услуг химического осаждения паров по всему миру. CVD включает в себя нанесение тонких пленок или слоев материала на подложки с использованием химических реакций, которые происходят на поверхности подложек. Он находит применение в электронике, хранении данных, оптике, солнечной энергии и оптоэлектронике для производства полупроводников, кремниевых пластин и других устройств и компонентов.

Market Segmentation

• By Technology Insights (Выручка, USD Bn, 2019 - 2031)
• • Плазменное химическое осаждение паров (PECVD)
  • Химическое осаждение паров низкого давления (LPCVD)
  • Химическое осаждение паров атмосферного давления (APCVD)
  • Другие технологии
• По данным Application Insights (выручка, USD Bn, 2019 - 2031)
• • Полупроводники
  • Солнечные элементы
  • Оптические покрытия
  • Медицинские приборы
  • Другие
• Regional Insights (Выручка, USD Tn, 2019 - 2031)
• • Северная Америка
    • США.
    • Канада
  • Латинская Америка
    • Бразилия
    • Аргентина
    • Мексика
    • Остальная часть Латинской Америки
  • Европа
    • Германия
    • Великобритания.
    • Испания
    • Франция
    • Италия
    • Россия
    • Остальная Европа
  • Азиатско-Тихоокеанский регион
    • Китай
    • Индия
    • Япония
    • Австралия
    • Южная Корея
    • АСЕАН
    • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
  • Ближний Восток
    • ГКЦ Страны
    • Израиль
    • Остальная часть Ближнего Востока
  • Африка
    • Южная Африка
    • Северная Африка
• Ключевые игроки Insights
  • Прикладные материалы, Inc.
  • Lam Research Corporation
  • Компания Tokyo Electron Limited
  • ASM International N.V.
  • Veeco Instruments Inc.
  • Oxford Instruments PLC
  • Novellus Systems, Inc.
  • Корейский полупроводник Ассоциация промышленности
  • CVD Компания Equipment Corporation
  • СЕНТЕХ Компания Instruments GmbH
  • Линде ПЛК
  • Merck KGaA
  • Entegris, Inc.
  • Air Products and Chemicals, Inc.
  • MKS Instruments, Inc.
  • Компания Fujimi Incorporated
  • Компания Celeroton AG
  • Системы питания NexGen
  • Компания Buehler Limited
  • ООО «Плазма-Терм»