国内PECVD设备市场是半导体薄膜沉积设备中规模最大的细分赛道,在薄膜沉积设备各品类中占比约33%。结合国内对CVD和PVD设备合计约200亿元的市场需求测算,PECVD作为CVD中占比最高的品类,对应市场规模在数十亿元量级,并随着先进制程扩产和3D NAND堆叠层数增加而持续增长。以拓荆科技为代表的国产厂商已实现PECVD产业化,其产品覆盖180-14nm逻辑芯片及64/128层3D NAND,成为国产替代的核心力量。
市场规模与需求基础
国内半导体薄膜沉积设备需求呈现快速增长态势。按照国盛证券的测算,中国大陆对CVD和PVD设备的市场需求合计约200亿元,其中CVD设备需求约170亿元,PVD约57亿元。PECVD作为CVD中占比最高的细分品类(约33%),是国内薄膜沉积设备市场中体量最大的单一赛道。
从全球维度看,半导体薄膜沉积设备市场从125亿美元增长至172亿美元,复合增长率约11%,为国内市场的扩张提供了同步的增长背景。国内市场的增速还叠加了晶圆厂扩产和国产化率提升的双重红利。
增长驱动力
先进制程扩产拉动设备需求
制程进步直接带来薄膜沉积工序量的增加。从90nm CMOS工艺的40道薄膜沉积工序,到3nm FinFET工艺产线的100道,工序数量成倍增长,对应设备需求量显著提升。以拓荆科技为例,其PECVD产品已覆盖180-14nm逻辑芯片制程,并进入中芯国际、华虹集团等主流晶圆厂供应链,直接受益于国内先进制程的扩产节奏。
3D NAND堆叠层数增加
存储芯片向3D结构转型是另一核心驱动。在3D NAND架构下,薄膜沉积设备在产线资本开支中的占比从2D时代的18%提升至26%,而刻蚀设备占比更是从20%跃升至50%。堆叠层数与薄膜沉积工艺直接挂钩——拓荆科技的PECVD设备已覆盖64层和128层3D NAND的产业化应用,层数每增加一代,对介质薄膜沉积的需求量就同步放大。
国产化率提升空间
目前国内薄膜沉积设备的国产化率总体仍在10%左右。以长江存储的中标数据为例,拓荆科技的机台数量占比约2-3%,华虹无锡的国产化率相对更高(拓荆约11%)。作为国内唯一实现PECVD产业化的厂商,拓荆科技在国产替代进程中占据先发位置,其市占率提升本身就是市场增长的重要组成。
常见问题
PECVD设备在薄膜沉积市场中占比多大?
PECVD是薄膜沉积设备中占比最大的细分品类,约占33%。在各类CVD设备中,PECVD因工艺适应性强、沉积速率高,广泛应用于逻辑芯片和存储芯片的介质薄膜沉积。
3D NAND层数增加如何影响PECVD需求?
3D NAND的堆叠层数与薄膜沉积工艺直接挂钩。从2D到3D架构,薄膜沉积设备在产线资本开支中的占比从18%提升至26%。层数从64层增至128层乃至更高,每一层都需要多次介质薄膜沉积,设备需求量随之放大。
国内PECVD设备国产化进展如何?
拓荆科技是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商,产品覆盖180-14nm逻辑芯片及64/128层3D NAND。但整体国产化率仍处于较低水平,以长江存储等主流产线的中标数据看,国产设备占比约在10%以内,替代空间广阔。