北方华创的溅射PVD设备已批量进入长江存储等主流存储产线,在长江存储PVD采购中占据约20%的份额,是当前半导体设备国产替代进展最快的细分赛道之一。整体来看,薄膜沉积设备的国产化已从“单点突破”走向“多点开花”,但不同细分品类的替代进度差异明显——溅射PVD领先,CVD仍在爬坡,ALD则处于卡位阶段。

溅射PVD:国产替代的先行者

在薄膜沉积设备中,溅射PVD是国产化率最高的细分方向之一。以长江存储的采购数据为例,北方华创在溅射PVD品类中的中标占比可达20%左右,已实现批量供货。北方华创已推出多款PVD产品,覆盖90-14nm多个制程工艺,应用于集成电路金属互联、先进封装、功率半导体等领域,打破了国际巨头在PVD领域的垄断格局。

相比之下,CVD类设备的国产化进度明显滞后。同样以长江存储的数据为参考,CVD类设备的国产供应商主要是拓荆科技,整体占比仅约2-3%。这一差距也解释了为何溅射PVD被视为国产替代的“尖刀连”。

国产化率全景:从存储产线看替代进度

从主流存储产线的中标数据可以更直观地看到国产替代的推进节奏。以机台数量计算,长江存储的薄膜设备国产化率在多个年份间维持在个位数水平;而华虹无锡、华力集成等产线的薄膜沉积设备国产化率相对更高,总体在10%左右。

产线国产化率参考(以机台数量计)
长江存储北方华创PVD占比约20%;CVD类(拓荆)占比约2-3%
华虹无锡北方华创、拓荆合计约10%左右
华力集成总体约10%水平

需要说明的是,以上数据来自特定产线、特定年份的中标统计,反映的是阶段性的替代进度,而非全行业统一水平。但趋势已经清晰:PVD品类率先实现规模化突破,CVD和ALD仍在追赶。

国产设备的差异化布局

目前薄膜沉积设备国产替代的主力是北方华创和拓荆科技两家,各自选择了不同的主攻方向:

  • 北方华创:优势集中在溅射PVD,同时布局CVD和ALD,ALD技术节点覆盖至28nm。
  • 拓荆科技:主攻PECVD,是国内唯一实现PECVD产业化的国产厂商,工艺覆盖180-14nm逻辑芯片及64/128层3D NAND,ALD布局则推进至14nm及以下。

常见问题

溅射PVD设备主要用在哪些环节?

溅射PVD主要用于沉积金属导电薄膜,比如集成电路后道金属互联的铝垫、Ti/TiN金属硬掩膜等,也覆盖先进封装、MEMS、功率半导体等应用场景。

国产CVD设备和PVD设备的差距有多大?

差距较为明显。以长江存储的中标数据为例,北方华创在溅射PVD品类中占比约20%,而CVD类设备国产占比仅约2-3%,两者相差近十倍。

薄膜沉积设备国产替代的下一个突破口在哪?

ALD被视为“兵家必争之地”,其性能可满足先进制程和3D结构需求。目前北方华创ALD覆盖至28nm,拓荆科技推进至14nm及以下,与国际巨头的差距正在逐步缩小。

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