溅射PVD约占薄膜沉积设备市场的19%,而该细分领域约85%的份额由应用材料占据、东京电子约占15%,国产厂商在溅射PVD环节的整体采购占比约20%,其中北方华创是主要供应方。破局的关键不在单点设备,而在于上游靶材与真空部件、中游设备集成、下游晶圆厂验证三端形成协同闭环:上游配套决定设备能否稳定量产,中游决定工艺覆盖广度,下游验证周期则直接决定国产机台能否从“进厂”走向“放量”。

一、格局:细分赛道高度集中,国产已在溅射PVD站住脚

薄膜沉积设备市场本身较为分散,占比最大的PECVD也只有33%,因此厂商的竞争力更多体现在对薄膜材料覆盖的广度与深度上。在溅射PVD这一细分赛道,格局高度集中,应用材料份额约85%,东京电子约15%。

国产侧的突破口出现在溅射PVD。从主流晶圆厂中标数据看,北方华创在溅射PVD细分设备中的占比可达20%左右;相比之下,CVD类设备的国产供应商主要是拓荆科技,整体占比约2—3%。薄膜沉积设备国产化率在不同晶圆厂之间差异明显,部分产线整体约在10%左右。

二、协同破局:上游配套、中游集成、下游验证三段卡点

上游材料与零部件是第一个卡点。 溅射PVD的工艺原理决定了靶材(如Cu、Ti、Ta、Al、TiW、Au等金属材料)与真空腔体、射频电源等部件直接决定成膜质量与设备稳定性。设备厂的产品型号越丰富——例如通用溅射、硅通孔PVD、Bumping PVD等——对上游材料与部件的种类和一致性要求就越高,配套环节若不能同步跟进,设备集成端就难以形成完整的产品矩阵。

中游设备集成考验的是工艺覆盖广度。 北方华创在PVD、CVD、ALD三大方向均有布局,其中PVD是优势方向,已推出13款PVD产品,覆盖90—14nm多个制程工艺,可用于集成电路和功率半导体等领域。产品线从28nm以上后道金属互联,延伸到55—28nm制程12寸金属硬掩膜,以及先进封装用的硅通孔PVD和Bumping PVD,这种广度本身就是与下游多类产线对接的前提。

下游晶圆厂验证是周期最长、也最关键的一环。 设备从生产完成并发货,到客户验收完成销售之间存在一定时长的验收周期,这也是相关厂商产销率低于100%的原因之一。国产设备进入中芯国际、华虹集团、长江存储等产线并完成产业化验证,是份额能否从20%继续向上走的决定性变量。

三、国产厂商的差异化站位

拓荆科技主攻薄膜沉积设备,已覆盖规模最大的PECVD和需求增长最快的ALD,以及SACVD,其PECVD设备工艺覆盖180—14nm逻辑芯片及64层、128层3D NAND。北方华创的优势则集中在溅射PVD,ALD产品技术节点覆盖至28nm。两家公司在ALD领域均有布局,但主战场不同,客观上形成了互补而非正面重叠的格局——这种分工本身也是产业链协同的一种形态。

常见问题

溅射PVD设备国产化率约20%,这个数字意味着什么?

这一比例来自主流晶圆厂中标机台数量的统计口径,反映的是国产设备在溅射PVD细分环节的采购占比,而非全行业统一口径的国产化率。它说明国产机台已经跨过“零的突破”,进入批量供货阶段,但距离主导供应仍有明显空间。

上游靶材和真空部件为什么被认为是协同破局的关键?

溅射PVD通过溅射金属靶材在晶圆表面成膜,靶材纯度、真空腔体密封性与射频电源稳定性直接影响薄膜均匀性和设备良率。设备厂产品型号越丰富,对上游材料与部件种类、一致性的要求越高,配套跟不上就会限制中游集成端的产品覆盖能力。

晶圆厂验证周期长,对国产设备放量有什么影响?

设备从发货到客户验收之间存在一定时长的验收周期,验收完成才确认销售,这使产量与销量之间存在时间差。验证环节既是国产设备证明稳定性的必经关口,也是份额提升节奏的主要制约因素,因此下游产线的开放验证意愿与上游材料、中游集成的成熟度需要同步推进。