半导体薄膜沉积设备全球市场长期由应用材料、泛林半导体和东京电子等国际巨头主导,国内企业在部分细分领域已实现突破,但整体技术水平和市场份额仍有明显差距。国内代表性企业北方华创在溅射PVD领域已形成较强竞争力,拓荆科技则是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商,两家在ALD领域均有布局,是国产替代的主力。

全球竞争格局:巨头垄断,细分赛道各有优势

薄膜沉积设备各细分赛道均呈现高度集中态势。以CVD、ALD、PVD三大类为例,应用材料在PVD领域占据绝对优势,泛林半导体在CVD和ALD领域份额靠前,东京电子则在ALD领域表现突出。各细分品类中,PECVD占比最大,ALD虽然当前占比不高,但被视为“兵家必争之地”,在先进制程和3D结构中至关重要。

国内企业:北方华创与拓荆科技双线突破

北方华创:PVD优势明显,覆盖多领域

北方华创在PVD、CVD和ALD三大技术方向均有布局,其中溅射PVD是核心优势。其PVD产品已推出多款,覆盖90nm至14nm多个制程,可应用于集成电路、功率半导体、先进封装等领域。在ALD领域,北方华创的产品技术节点覆盖至28nm,并布局了PEALD和A-ALD等多个系列。

拓荆科技:PECVD产业化领先,ALD切入先进制程

拓荆科技主要产品已覆盖PECVD、ALD和SACVD。公司是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商,产品工艺覆盖180nm至14nm逻辑芯片及64层、128层3D NAND。其PEALD设备在国内处于领先地位,可广泛应用于14nm及以下逻辑芯片。

国产替代现状:局部突破,整体仍有差距

从国内主要晶圆厂的中标数据看,国产化率总体在10%左右。例如,在长江存储的薄膜设备采购中,北方华创在溅射PVD细分领域的占比可达约20%,而CVD类设备的国产供应商主要是沈阳拓荆,整体占比约2-3%。华虹无锡和华力集成的薄膜沉积设备国产化率相对更高,但总体也在10%左右。国内企业在部分环节已实现从0到1的突破,但与国际巨头相比,在技术覆盖广度、市场份额和先进制程验证方面仍有较大追赶空间。

常见问题

薄膜沉积设备技术壁垒主要体现在哪些方面?

半导体薄膜沉积对材料纯度、薄膜均匀性、厚度控制精度等指标要求极高,尤其是先进制程和3D结构对原子层级别的控制能力提出了严苛需求,技术壁垒远高于光伏等泛半导体领域。

国内企业在ALD领域进展如何?

拓荆科技的PEALD设备已能应用于14nm及以下逻辑芯片,北方华创的ALD产品覆盖至28nm。ALD被视为先进制程的核心技术之一,国内企业正在积极追赶。

薄膜沉积设备国产替代的难点在哪里?

主要难点在于国际巨头在技术积累、专利布局、客户认证和市场份额上的先发优势,以及国内企业在高端设备研发、量产稳定性和先进制程验证方面仍需时间积累。

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