在22nm制程中,ALD(原子层沉积)沉积的氧化硅硬掩膜版厚度直接决定了Fin的宽度(14.67nm),是SADP(自对准双重成像)工艺的核心环节。全球ALD设备市场由东京电子、应用材料、泛林半导体等国际巨头主导,中国ALD玩家如拓荆科技、北方华创虽已实现部分产品产业化,但在最先进制程的市占率和技术覆盖度上仍处于追赶阶段,国产化率整体较低。

ALD:先进制程的“兵家必争之地”

在22nm及以下的FinFET结构中,Fin的宽度远小于光刻机所能制造的最小尺寸,必须通过SADP工艺实现。该工艺中,ALD沉积的氧化硅硬掩膜版厚度精确控制Fin宽度,因此ALD设备的精度直接决定了芯片制程的先进程度。ALD技术凭借原子层级别的厚度控制能力,在逻辑芯片、3D NAND存储等先进领域应用广泛,虽然其在整个薄膜沉积设备市场中占比约11%,但被视为“兵家必争之地”。

全球竞争格局:国际巨头主导

全球ALD设备市场高度集中,主要供应商包括:

  • 东京电子:市占率约45%,技术领先。
  • 应用材料:市占率约29%。
  • 泛林半导体:市占率约26%。

这些巨头在技术积累、产品线覆盖和客户认证方面拥有显著优势,主导了先进制程的ALD设备供应。

中国ALD玩家:拓荆科技与北方华创的追赶路径

中国ALD设备厂商以拓荆科技北方华创为代表,两者在ALD领域均有布局,但技术节点和产业化阶段存在差异:

  • 拓荆科技:其PEALD设备(FT-300T)已实现产业化应用,覆盖28-14nm逻辑芯片的SADP工艺,技术节点相对领先。
  • 北方华创:ALD产品(Polaris系列)技术节点覆盖至28nm,主要应用于FinFET、3D NAND等工艺。

从国产化率看,根据长江存储、华虹无锡等产线的中标数据,国产薄膜沉积设备整体国产化率约在10%左右,ALD设备作为其中的细分品类,国产渗透率更低。在先进制程受限的背景下,国内厂商的突破方向集中在加速产品验证(如拓荆科技PEALD在14nm产线的产业化验证)和扩展材料覆盖(如氧化硅、氮化硅等介质薄膜的兼容性),以逐步缩小与国际巨头的差距。

常见问题

拓荆科技的ALD设备能用于多少纳米制程?

拓荆科技的PEALD设备(FT-300T)已实现产业化应用,覆盖28-14nm逻辑芯片的SADP工艺,同时也在研发适用于128层以上3D NAND的ALD设备。

北方华创的ALD设备主要覆盖哪些制程?

北方华创的ALD产品(Polaris系列)技术节点覆盖至28nm,主要应用于28nm FinFET、double pattern及3D NAND工艺。

中国ALD设备的国产化率大概是多少?

根据产线中标数据,国内薄膜沉积设备的整体国产化率约在10%左右,ALD作为细分品类,国产渗透率更低,但具体数值会因产线和年份有所差异。

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