SADP(自对准双重成像)工艺需要在 FinFET 制造流程中进行多次刻蚀,这直接推高了先进制程对刻蚀设备的需求量,同时也带动了决定 Fin 宽度的 ALD 薄膜沉积设备成为“兵家必争之地”。在这一趋势下,半导体设备行业的竞争格局将向具备高精度工艺覆盖能力的厂商集中,薄膜沉积与刻蚀设备中技术布局更深的龙头厂商有望持续受益

SADP 工艺如何放大刻蚀与沉积需求

在先进制程中,Fin 的宽度远小于光刻机所能制造的最小尺寸,因此需要借助 SADP 工艺完成。以 22nm 制程为例,Fin 宽度约为 14.67nm,必须通过“沉积—刻蚀—再沉积—再刻蚀”的多重循环来实现。整个 SADP 前段流程中,需要经历多次干法刻蚀步骤,这正是先进制程对刻蚀需求显著增加的底层原因。

与此同时,SADP 工艺中 ALD 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。虽然 ALD 在流程中只使用一次,但若缺少这一步,后续流程无从谈起。因此,ALD 设备虽在薄膜沉积市场中占比仅 11%,却被视为决定先进制程能力的关键环节

龙头格局:向高精度、多品类覆盖集中

薄膜沉积设备市场构成较为分散,占比最大的 PECVD 份额为 33%,各细分赛道目前主要由应用材料、东京电子等国际巨头主导。在国产厂商中,两类龙头已形成差异化布局:

厂商优势领域工艺覆盖
拓荆科技PECVD、ALDPECVD 覆盖 180-14nm,PEALD 覆盖 28-14nm SADP 工艺
北方华创溅射 PVDPVD 覆盖 90-14nm,ALD 覆盖至 28nm

拓荆科技是国内唯一实现 PECVD 设备产业化的厂商,其 PEALD 设备可应用于 14nm 及以下的逻辑芯片;北方华创则在溅射 PVD 领域具备较强议价能力,并已推出多款覆盖 90-14nm 制程的产品。两家公司在 ALD 领域均有布局,但技术节点覆盖有所差异。

常见问题

SADP 工艺为什么需要多次刻蚀?

SADP 通过先沉积辅助层、光刻形成心轴、再用 ALD 沉积硬掩膜、最后多次干法刻蚀去除多余材料,才能形成超薄的 Fin 结构。整个流程中刻蚀步骤反复出现,使得先进制程对刻蚀设备的需求量明显高于成熟制程。

哪些设备厂商最受益于 SADP 需求增长?

在薄膜沉积领域,拓荆科技和北方华创是国产替代的主力。拓荆科技在 PECVD 和 ALD 领域布局较深,北方华创则在溅射 PVD 领域具备优势,两家公司均有望受益于先进制程带来的设备增量需求。

薄膜沉积设备市场的竞争关键是什么?

由于市场构成分散,单一品类难以形成绝对垄断,竞争更多考验厂商对薄膜材料覆盖的广度和深度。能够同时覆盖多种沉积技术、并跟进先进制程节点(14nm 及以下)的厂商,将在格局演变中占据更有利的位置。