Рынок осаждения атомного слоя

Определение рынка

Атомно-слоевое осаждение (ALD) — это точный метод осаждения тонких пленок, который обеспечивает контроль над материалами покрытий на атомном уровне. Этот процесс осуществляется посредством последовательных самоограничивающихся химических реакций, обеспечивая однородность и высокое качество как на плоских, так и на сложных трехмерных поверхностях. Он широко используется в полупроводниках, энергетических устройствах, нанотехнологиях и современных покрытиях благодаря своей точности и способности производить ультратонкие бездефектные пленки.

Рынок осаждения атомного слояОбзор

Объем мирового рынка атомно-слоевого осаждения оценивается в 2 644,6 миллиона долларов США в 2024 году и, по прогнозам, вырастет с 2 982,6 миллиона долларов США в 2025 году до 7 077,8 миллиона долларов США к 2032 году, демонстрируя среднегодовой темп роста 13,04% в течение прогнозируемого периода.

Растущий спрос на миниатюрные полупроводниковые устройства стимулирует внедрение ALD, поскольку его нанометровая точность позволяет изготавливать меньшие по размеру, более эффективные и высокопроизводительные чипы. Растущее внимание к высокопроизводительным медицинским устройствам и биосовместимым покрытиям способствует более широкому внедрению ALD, обеспечивая надежность, безопасность и долгосрочную функциональность в жизненно важных приложениях здравоохранения.

Ключевые моменты:

1. В 2024 году объем отрасли атомно-слоевого осаждения составил 2 644,6 миллиона долларов США.
2. Прогнозируется, что рынок будет расти в среднем на 13,04% в период с 2025 по 2032 год.
3. В 2024 году доля Азиатско-Тихоокеанского региона составила 35,03% на сумму 926,4 миллиона долларов США.
4. Выручка сегмента ALD оксида алюминия в 2024 году составила 742,5 млн долларов США.
5. Ожидается, что к 2032 году сегмент полупроводников достигнет 1 858,8 млн долларов США.
6. Ожидается, что в Северной Америке среднегодовой темп роста составит 13,56% в течение прогнозируемого периода.

Крупнейшими компаниями, работающими на рынке атомно-слоевого осаждения, являются LAM RESEARCH CORPORATION, Applied Materials, Inc., Tokyo Electron Limited, ASM International N.V., Veeco Instruments Inc, Forge Nano Inc, Kurt J. Lesker Company, Arradiance LLC, Oxford Instruments, NCD Co. Ltd, CVD Equipment Corporation, NANO-MASTER, INC, SHOWA SHINKU CO., LTD, SVT Associates, Inc. и Бенек Ою.

Растущее внимание к проектам возобновляемой энергетики способствует внедрению технологии ALD, особенно в современных батареях и фотоэлектрических элементах. ALD позволяет получать однородные ультратонкие пленки с точным контролем, повышая эффективность и долговечностьнакопитель энергиии системы генерации, тем самым способствуя росту рынка.

• Министерство энергетики США (DOE) выделило 3,5 миллиона долларов США в 2023 году в соответствии с Законом о двухпартийной инфраструктуре на стимулирование внутреннего производства современных аккумуляторов, при этом ALD поддерживает повышение производительности и продление срока службы аккумуляторных материалов и систем.

Растущий спрос на Динамическая память с произвольным доступом

Основным фактором, способствующим расширению рынка атомно-слоевого осаждения, является растущий спрос на динамическую память с произвольным доступом (DRAM), вызванный растущей потребностью в высокопроизводительной памяти в компьютерах, мобильных устройствах и центрах обработки данных. Производители полупроводников используют ALD для нанесения ультратонких бездефектных пленок, необходимых для конденсаторов DRAM и транзисторных структур.

Растущие требования к более быстрой обработке, большей емкости хранения и энергоэффективности стимулируют производство DRAM. Этот устойчивый рост потребления памяти приводит к увеличению инвестиций в передовые технологии осаждения, тем самым стимулируя рост рынка.

• В мае 2025 года Ассоциация полупроводниковой промышленности (SIA) сообщает, что глобальные продажи DRAM, как ожидается, вырастут с 44,3 млрд долларов США в 2024 году до 55,6 млрд долларов США в 2027 году, чему способствует рост спроса со стороны компьютеров, мобильных устройств и центров обработки данных. Этот рост усиливает потребность в передовых методах осаждения.

Высокая стоимость оборудования

Ключевой проблемой, препятствующей развитию рынка атомно-слоевого осаждения, является высокая стоимость оборудования, необходимого для приобретения и интеграции систем. Инструменты ALD включают усовершенствованные реакторы, точные системы доставки прекурсоров и сложные блоки управления, что приводит к более высоким капитальным вложениям по сравнению с традиционными методами осаждения. Кроме того, регулярные расходы на техническое обслуживание, поиск прекурсоров и обучение квалифицированной рабочей силы увеличивают эксплуатационные расходы, создавая дополнительные препятствия для широкомасштабного внедрения ALD.

Чтобы решить эту проблему, игроки рынка разрабатывают модульные, масштабируемые и более энергоэффективные системы ALD, позволяющие снизить эксплуатационные расходы. Они также внедряют модели лизинга, соглашения на оказание услуг и совместные программы исследований и разработок для снижения первоначальных инвестиций. Стратегическое партнерство сзаводы по производству полупроводникова исследовательские институты поддерживают общую инфраструктуру и оптимизацию затрат.

Интеграция ALD в логические устройства и современные полупроводники

Ключевой тенденцией, влияющей на рынок атомно-слоевого осаждения, является растущее использование в логических устройствах и передовых полупроводниковых приложениях. Производители используют ALD для нанесения ультратонких, однородных и бездефектных пленок, необходимых для транзисторных затворов, межсоединений и слоев металлизации. Такое точное осаждение обеспечивает более высокую производительность устройства, повышенную энергоэффективность и улучшенное масштабирование для DRAM, NAND и логических микросхем.

Растущая сложность полупроводников и растущие требования к производительности стимулируют внедрение ALD, способствуя инновациям в области памяти, обработки и обработки данных следующего поколения.высокопроизводительные вычисленияприложения во всей отрасли.

• В феврале 2025 года компания Lam Research представила ALTUS Halo, первый инструмент ALD для металлизации молибдена. Он обеспечивает высокоточное осаждение без пустот для DRAM, NAND и логических устройств и проходит сертификацию крупнейших производителей микросхем.

Снимок отчета о рынке осаждения атомного слоя

Сегментация рынка

• По продуктам (ALD на основе оксида алюминия, ALD с плазменным усилением, ALD на металле, каталитический ALD и другие): сегмент ALD на основе оксида алюминия заработал в 2024 году 742,5 миллиона долларов США, в основном благодаря его широкому использованию в производстве полупроводников и электроники для получения сверхтонких однородных покрытий.
• По приложениям (полупроводники, солнечные устройства, электроника, медицинское оборудование и другое). В 2024 году доля сегмента полупроводников составила 26,23%, чему способствовал рост спроса на высокопроизводительную память, логические устройства и современное производство микросхем.

Рынок осаждения атомного слояРегиональный анализ

В зависимости от региона рынок подразделяется на Северную Америку, Европу, Азиатско-Тихоокеанский регион, Ближний Восток и Африку и Южную Америку.

Доля рынка атомно-слоевого осаждения Азиатско-Тихоокеанского региона в 2024 году составила 35,03% и оценивалась в 926,4 миллиона долларов США. Такое доминирование объясняется присутствием крупных производителей электроники и микросхем в Китае, Японии, Южной Корее и Тайване, что создает высокий спрос на ультратонкие конформные пленки и передовые технологии осаждения в производстве полупроводников.

Государственная поддержка и инвестиции в инфраструктуру еще больше способствуют расширению регионального рынка за счет привлечения ключевых производителей полупроводников и электроники. Кроме того, растущее внедрение передовых процессов ALD в широкозонных полупроводниках и высокопроизводительной силовой электронике способствует росту регионального рынка.

• В мае 2025 года компания Beneq TransformАЛДИнструмент кластера был сертифицирован для крупномасштабного производства силовых устройств на основе GaN на 8 пластинах GaN-On-Si у азиатского производителя полупроводников первого уровня. Инструмент поддерживает плазменную и термическую ALD диэлектрических и нитридных пленок, обеспечивая масштабируемое и надежное изготовление GaN HEMT, интегральных схем и вертикальных устройств.

В течение прогнозируемого периода индустрия атомно-слоевого осаждения в Северной Америке будет расти устойчивыми среднегодовыми темпами в 13,56%. Этот рост объясняется растущим спросом на высокопроизводительную память и логические устройства, включая DRAM, NAND и усовершенствованные логические микросхемы.

Расширение применения ALD в области хранения энергии, включая литий-ионные аккумуляторы и батареи нового поколения, способствует его распространению среди производителей аккумуляторов и накопителей энергии. Кроме того, растущие инвестиции в аэрокосмическую, оборонную и высокоточную фотонику способствуют внедрению ALD для высокопроизводительных компонентов.

• В августе 2025 года General Atomics приобрела MLD Technologies, LLC, поставщика высокопроизводительныхоптические покрытияи компоненты для аэрокосмического и оборонного сектора. Приобретение интегрирует MLD в GA-EMS, расширяя его возможности в лазерных системах и продвигая применение ALD в высокоточных специализированных фотонных и оборонных решениях.

Нормативно-правовая база

• В США, ALD подпадает под действие правил, в первую очередь касающихся воздействия на окружающую среду, стандартов безопасности и процессов производства полупроводников. Агентство по охране окружающей среды (EPA) устанавливает стандарты использования химикатов и утилизации отходов, связанных с процессами ALD. Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA) регулирует безопасность работников, связанную с воздействием химикатов, используемых в ALD.
• В Великобритании, ALD подпадает под действие Закона о безопасности и гигиене труда 1974 года в отношении безопасности на рабочем месте, Закона об охране окружающей среды 1990 года в отношении обращения с химическими отходами и правил контроля над веществами, опасными для здоровья (COSHH) для оценки и управления химическими рисками.
• В КитаеГосударственное управление по охране труда (SAWS) регулирует стандарты безопасности для оборудования и химикатов, участвующих в процессах ALD, обеспечивая их соответствие законам о безопасности труда. Национальное агентство по охране окружающей среды Китая (SEPA) контролирует стандарты выбросов и управление химическими отходами. Кроме того, Национальная комиссия по развитию и реформам Китая (NDRC) контролирует использование энергии в производстве полупроводников, подталкивая компании к устойчивым и энергоэффективным процессам ALD.
• В Южной Корее, ALD регулируется Министерством окружающей среды (МЭ), которое обеспечивает соблюдение законов об охране окружающей среды, касающихся выбросов, химикатов и утилизации отходов. Агентство по безопасности и гигиене труда (OSHA) регулирует безопасность работников на производственных предприятиях, использующих ALD, обеспечивая безопасное обращение с опасными веществами.

Конкурентная среда

Крупнейшие игроки, работающие в отрасли атомно-слоевого осаждения, разрабатывают высокопроизводительные кластерные инструменты ALD для одной пластины, способные обрабатывать пластины различных размеров. Они сосредоточены на производстве ультратонких, однородных и бездефектных пленок, отвечающих требованиям качества передовых полупроводниковых приложений.

Кроме того, игроки отдают приоритет устойчивому развитию, сокращая потребление прекурсоров, сводя к минимуму химические отходы и повышая энергоэффективность во время осаждения, чтобы сделать процессы ALD более экологически чистыми и экономически эффективными.

• В июле 2024 года компания Forge Nano представила кластерный инструмент ALD для одной пластины TEPHRA для пластин диаметром 200 мм и меньше. Этот инструмент позволяет получать ультратонкие, однородные пленки без отверстий с высокой производительностью и эффективным использованием химикатов, поддерживая масштабируемое и надежное производство передовых полупроводниковых приложений, включая силовые устройства, радиочастотные компоненты, микросветодиоды и МЭМС.

Ключевые компании на рынке атомного осаждения слоев:

• ЛАМ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КОРПОРАЦИЯ
• Прикладные материалы, Inc.
• Токио Электрон Лимитед
• АСМ Интернэшнл Н.В.
• Veeco Инструменты Inc.
• Фордж Нано Инк
• Компания Курта Дж. Лескера
• ООО «Аррадианс»
• Оксфордские инструменты
• Компания НЦД, ООО
• Корпорация оборудования CVD
• НАНО-МАСТЕР, ООО
• СЁВА ШИНКУ КО., ООО
• СВТ Ассошиэйтс, Инк.
• Бенек Ой.

Последние разработки (запуск продукта)

• В августе 2024 г.Компания Kalpana Systems представила пространственные ALD-инструменты с возможностью прокатки рулонов для солнечных фотоэлектрических систем, органических светодиодов, аккумуляторов и упаковочных материалов. Оборудование обеспечивает высокопроизводительное и точное осаждение функциональных тонких пленок, изначально нацеленных на барьерные слои, поддерживая масштабируемые и экономичные покрытия для гибкой электроники и энергетических устройств.