在SADP工艺所需的ALD(原子层沉积)设备领域,东京电子确实占据主导地位,其市场份额约45%,应用材料约29%,泛林半导体约26%。国产设备在此细分赛道的突破口,在于以拓荆科技为代表的厂商已实现PEALD产品在28-14nm SADP工艺中的产业化应用,率先打破了该环节的完全进口依赖。虽然当前国产化率仍处于低位,但技术验证的完成意味着替代路径已经走通。

ALD市场格局与SADP工艺的关键性

ALD设备虽在薄膜沉积整体市场中占比约11%,却是先进制程的“兵家必争之地”。在22nm及以下的FinFET制造中,Fin宽度远小于光刻极限,需通过SADP(自对准双重成像)工艺实现。该工艺中,ALD沉积的氧化硅硬掩膜版厚度直接决定最终Fin的宽度,是制约逻辑芯片先进程度的核心因素之一。

从全球竞争格局看,ALD细分市场高度集中,东京电子、应用材料与泛林半导体三家合计占据绝大部分份额。这一格局也反映在国内存储厂的采购数据中——以长江存储为例,其ALD设备采购量从早期年份的数十台级别增长至特定年份的82台,但国产设备中标数量与之相比仍十分稀少。

国产替代的突破口:PEALD产业化落地

国产ALD设备的突破口并非从零开始,而是依托已有技术积累向先进制程延伸。拓荆科技的FT-300T(PE)型号PEALD设备已实现产业化应用,官方资料显示其覆盖28-14nm SADP工艺及STI Liner工艺,并兼容55-40nm BSI工艺,客户包括ICRD等研发机构。这意味着国产设备已具备进入先进逻辑芯片关键沉积环节的能力。

另一家主要厂商北方华创在ALD领域亦有布局,其Polaris系列PEALD产品覆盖28nm FinFET及double pattern工艺,技术节点相对拓荆科技略逊一筹(28nm对比14nm)。两家厂商在ALD技术路线上的差异化布局,为国产替代提供了多层次的供给选择。

国产设备面临的现实差距

尽管产业化应用已实现,国产ALD设备在大规模产线替代上仍面临挑战。从长江存储、华虹无锡及华力集成等主流产线的中标数据看,包括拓荆科技与北方华创在内的国产薄膜沉积设备整体国产化率多在10%以下,ALD细分领域的占比更低。硬掩膜版沉积对薄膜均匀性、纯度及颗粒控制的要求极为严苛,国产设备在这些关键指标上与国际巨头的差距仍需通过更多产线验证来缩小。

常见问题

国产ALD设备是否已用于先进制程量产线?

拓荆科技的PEALD设备已实现产业化应用,覆盖28-14nm SADP工艺,但其客户主要为ICRD等研发机构。在存储大厂的大规模量产线中,ALD设备的国产中标数量仍然稀少,国产化率处于极低水平。

北方华创与拓荆科技在ALD领域有何差异?

拓荆科技的ALD产品覆盖至14nm技术节点,处于国内领先地位;北方华创的ALD产品技术节点覆盖至28nm,两者形成梯度布局。在薄膜沉积整体领域,拓荆科技的优势在PECVD,北方华创的优势在溅射PVD。

SADP工艺中ALD设备为何难以替代?

SADP工艺要求ALD沉积的硬掩膜版具备原子层级的厚度控制精度,直接决定芯片最终线宽。该环节对设备的均匀性、重复性和可靠性要求极高,且一旦失效将导致整批晶圆报废。国产设备虽已通过技术验证,但在大规模量产中积累的工艺数据与稳定性验证仍需时间沉淀。