SADP工艺中,ALD(原子层沉积)硬掩膜版环节虽然设备价值量占比不高,却是决定最终芯片制程的核心。在薄膜沉积设备市场中,ALD设备占比约11%,但在SADP这类自对准双重成像工艺中,ALD所沉积的Spacer材料宽度直接决定了Fin的宽度,是制约逻辑芯片先进程度的核心因素之一——ALD环节用量虽少,却卡住了先进制程的“命门”,具备典型的关键环节高价值属性

ALD在SADP工艺中的角色与价值逻辑

在22nm及以下的FinFET制程中,Fin的宽度远小于光刻机所能制造的最小尺寸,需通过SADP工艺完成。具体流程中,ALD工艺沉积的氧化硅层作为硬掩膜版,其厚度直接控制最终Fin的宽度。这一环节虽然只使用一次,但若没有ALD沉积,后续的刻蚀与结构成型便无从谈起。

从市场构成看,ALD在薄膜沉积设备中占比为11%,远低于PECVD的33%。但设备价值不能仅看数量占比——ALD在先进制程和3D结构中具备不可替代性,被业内视为“兵家必争之地”,在金属栅、BSI工艺、CMOS器件、存储芯片和TSV封装中均有大量应用。

半导体设备商业模式与价值分配特点

半导体设备行业的价值分配,核心在于设备厂商通过专利技术与工艺know-how获取溢价。以国产厂商拓荆科技为例,其每台薄膜沉积设备由1个平台和多个反应腔组成,采用平台+反应腔的模块化销售模式。这种模式的价值在于,设备厂商不仅销售硬件,更输出沉积工艺的解决方案——工艺覆盖的制程节点越先进、薄膜材料越多样,设备的技术溢价越高。

商业模式上,国际巨头与国产厂商路径存在差异。国际巨头如应用材料、东京电子等在CVD、ALD、PVD各细分赛道均占据较高份额,具备整线解决方案能力;国产厂商则多采取单点突破策略,例如拓荆科技在PECVD领域实现产业化,其PEALD设备可应用于14nm及以下逻辑芯片,北方华创的PVD产品则覆盖90-14nm多个制程。

设备商业模式的另一面:验收周期与现金流压力

半导体设备行业存在显著的验收周期特征。以拓荆科技披露的产销率数据为例,其PECVD产品各期产销率均低于100%,主要原因是产品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验收周期,使得产量大于销量。这意味着设备厂商在发货后需经历较长的客户验证阶段才能确认收入,对现金流形成压力,也是该行业商业模式中不可忽视的特点。

常见问题

ALD设备占比仅11%,为何被视为“兵家必争之地”?

ALD虽然当前在薄膜沉积设备市场中占比约11%,但其性能能够满足先进制程和3D结构的需求。在SADP工艺中,ALD沉积的硬掩膜版厚度直接决定Fin宽度,是先进逻辑芯片制造中不可替代的环节,因此战略价值远超其数量占比。

国产设备厂商与国际巨头在商业模式上有何差异?

国际巨头如应用材料、东京电子等在多个细分赛道均占有较高份额,具备整线解决方案能力;国产厂商多采取单点突破,如拓荆科技聚焦PECVD与ALD,北方华创以溅射PVD见长。两者均通过工艺know-how获取溢价,但国产厂商目前更多是在细分领域建立竞争力。

产销率低于100%说明设备不好卖吗?

不一定。产销率低于100%主要由于设备从生产完成发货到客户验收之间存在一定时长的验收周期,导致产量暂时大于销量。这是半导体设备行业普遍存在的收入确认节奏问题,反映的是验收流程而非市场需求不足。