北方华创溅射PVD机台在长江存储的采购占比约20%,而薄膜设备整体国产化率在长江存储约4%、华虹无锡约7%、华力集成约10%,差异主要源于各晶圆厂产线代际、验证节奏与扩产时点的不同。国产半导体设备市场规模扩容的核心驱动,来自晶圆厂资本开支周期带来的总量扩张与国产化率提升带来的结构性红利两大引擎的叠加。
不同晶圆厂国产化率差异的成因
同一家设备厂商在不同晶圆厂渗透率差异明显,背后是多种客观因素共同作用:
- 产线代际与工艺需求不同:存储与逻辑产线对薄膜设备的工艺要求不同。以长江存储为例,其3D NAND产线对CVD、ALD等设备需求量大,而国产设备在溅射PVD细分领域(北方华创占比约20%)表现突出,但在整体薄膜设备盘子中占比仍有限。
- 验证节奏与历史采购惯性:晶圆厂对核心设备导入极为审慎,设备需经历漫长的产线验证周期。华虹无锡、华力集成等产线的国产化率略高,与其特定产线节点的验证推进节奏直接相关。
- 国产厂商产品覆盖广度差异:北方华创优势集中于溅射PVD,拓荆科技则在PECVD领域实现产业化突破,两家厂商在不同晶圆厂、不同设备品类上的中标分布,直接影响了各厂的整体国产化率读数。
市场规模扩容的两大引擎
引擎一:晶圆厂资本开支的周期驱动
半导体设备需求本质由晶圆厂扩产节奏决定。国内主流晶圆厂的持续扩产为设备市场提供了基础需求盘。从结构看,薄膜沉积设备在产线资本开支中的占比随制程升级与3D化趋势明显提升——从2D向3D NAND演进中,薄膜沉积设备资本开支占比从18%提升至26%;逻辑芯片从90nm向更先进制程演进时,薄膜沉积工序数也从约40道增至约100道。这意味着即便晶圆厂产能扩张速度不变,单条产线对薄膜设备的需求量也在系统性增加。
引擎二:国产化率提升的结构性红利
当前薄膜沉积设备各细分赛道仍由应用材料、东京电子等国际巨头主导,国产设备整体渗透率仍处低位。从长江存储、华虹无锡、华力集成的中标数据看,国产化率总体都在10%左右甚至更低,这意味着国产设备在存量替代与增量导入两个维度都有巨大空间。以北方华创溅射PVD为例,其在单一存储厂客户中占比可达约20%,证明国产设备在细分品类已具备与国际巨头正面竞争的能力。随着国产设备在更多产线、更多工艺节点通过验证,国产化率每提升一个百分点,对应都是可观的市场增量。
常见问题
为什么北方华创PVD在长江存储占比高,但整体薄膜国产化率仍低?
因为薄膜沉积设备品类众多,PECVD占比约33%、溅射PVD占比约19%,北方华创的优势集中在溅射PVD单一品类。长江存储整体薄膜设备盘子中,CVD类设备采购量远大于PVD,而国产CVD设备(以拓荆科技为代表)整体占比仅约2-3%,拉低了整体国产化率。
薄膜沉积设备市场增长与刻蚀设备有何相似逻辑?
两者都受两大因素驱动:一是制程进步导致工序量增加,二是芯片向3D化发展后堆叠层数增加。3D NAND产线中薄膜沉积设备资本开支占比从2D时代的18%提升至26%,逻辑芯片先进制程的薄膜沉积工序数也成倍增长,这是行业层面的共同增长逻辑。
国产薄膜设备厂商各自优势领域是什么?
北方华创的优势集中在溅射PVD领域,已推出多款PVD产品覆盖90-14nm制程;拓荆科技则是国内实现PECVD产业化的代表性厂商,并布局了需求增长最快的ALD领域。两家公司在ALD方向均有产品布局,但技术节点覆盖存在差异。