全球ALD设备市场由东京电子、应用材料、泛林半导体三家巨头主导,其中东京电子在ALD细分领域占据45%的份额,应用材料为29%,泛林半导体为26%。在PE-ALD与Thermal-ALD两条技术路线上,中国厂商呈现明显进度差异:拓荆科技的PE-ALD设备已实现产业化应用并覆盖14nm及以下逻辑芯片工艺,而Thermal-ALD仍处于研发阶段。整体来看,中国半导体设备产业在全球ALD版图中处于追赶者位置,国产化率仍较低,但已在关键细分方向上实现突破。
全球ALD设备竞争格局
ALD(原子层沉积)虽然仅占薄膜沉积设备市场约11%的份额,但由于其能够满足先进制程和3D结构需求,被视为“兵家必争之地”。在ALD细分赛道,竞争格局高度集中:
| 厂商 | ALD市场份额 |
|---|---|
| 东京电子 | 45% |
| 应用材料 | 29% |
| 泛林半导体 | 26% |
这三家国际巨头合计占据ALD设备市场的全部份额,形成了寡头垄断格局。ALD设备的战略重要性源于先进制程对FinFET结构的依赖——在28nm以下制程中,ALD沉积的Spacer材料宽度直接决定Fin的宽度,是制约逻辑芯片先进程度的核心因素之一。
中国厂商在PE-ALD与Thermal-ALD的进度差异
在国产替代进程中,拓荆科技和北方华创是薄膜沉积设备领域的两大主力。两家公司在ALD技术路线上呈现出明显的进度分化:
拓荆科技:PE-ALD设备(FT-300T)已实现产业化应用,覆盖12英寸晶圆,适用于28-14nm SADP、STI Liner工艺及55-40nm BSI工艺,可沉积介质材料薄膜。而Thermal-ALD设备(T-300T)目前仍处于研发阶段,目标应用为28nm以下制程的金属化合物薄膜材料。
北方华创:ALD产品线覆盖PEALD和A-ALD两类,技术节点覆盖至28nm FinFET、double pattern及3D NAND应用,相较拓荆科技的14nm节点有一定差距。
从市场渗透情况看,以长江存储的ALD设备采购为例,其ALD采购量从2017年的24台增长至2020年的82台,但国产厂商中标占比仍然有限。
中国ALD设备产业的现实位置
综合来看,中国ALD设备产业在全球格局中仍处于追赶阶段。虽然国内厂商已在PE-ALD方向实现产业化突破,但在Thermal-ALD领域尚未完成研发,与东京电子、应用材料等国际巨头在技术覆盖面和先进制程适配度上仍存在差距。随着先进制程和3D NAND对ALD设备需求的持续增长,这一领域的国产替代仍有较大空间。
常见问题
拓荆科技的ALD设备目前处于什么阶段?
拓荆科技的PE-ALD设备已实现产业化应用,可覆盖14nm及以下逻辑芯片工艺;Thermal-ALD设备尚在研发中,目标面向28nm以下制程的金属化合物薄膜沉积。
北方华创在ALD领域的技术节点如何?
北方华创的ALD产品覆盖28nm FinFET、double pattern及3D NAND应用,技术节点略落后于拓荆科技的14nm水平。
ALD设备为何被视为“兵家必争之地”?
ALD能够实现原子层级别的厚度控制,在28nm以下先进制程的FinFET结构中,ALD沉积材料的宽度直接决定Fin的宽度,是制约逻辑芯片先进程度的核心环节之一,同时也广泛应用于存储芯片和先进封装领域。