从薄膜沉积设备看全球半导体设备格局,中国半导体设备产业处于什么位置?

全球半导体薄膜沉积设备市场由应用材料、泛林半导体和东京电子等国际巨头主导,中国企业的市场份额整体较低,且主要集中在国内市场和相对低端的细分领域,产业整体处于第二梯队的追赶位置。 在具体细分赛道中,国内代表厂商拓荆科技和北方华创分别在PECVD和溅射PVD领域取得了产业化突破,但在技术覆盖和市场占有率上与国际龙头仍有显著差距。

全球市场格局:美日企业寡头垄断

全球半导体薄膜沉积设备市场高度集中。在CVD领域,应用材料、泛林半导体、东京电子和先晶半导体占据主要份额;在ALD领域,东京电子以45%的份额领先,应用材料占29%,泛林半导体占26%;在PVD领域,应用材料以85%的份额占据绝对统治地位。整体来看,应用材料、泛林半导体和东京电子三家合计在全球市场占据主导地位。

从市场规模看,全球半导体薄膜沉积设备市场从2017年的125亿美元增长至2020年的172亿美元,年复合增长率约为11%。市场内部结构较为分散,其中PECVD占比最大,约为33%,溅射PVD占比19%,ALD占比11%。

中国产业位置:国产化率低,局部突破明显

中国半导体薄膜沉积设备产业整体处于追赶阶段。根据部分国内主要晶圆厂的采购数据,国产薄膜沉积设备(以机台数量计算)的国产化率总体在10%左右。在长江存储的采购中,北方华创在溅射PVD领域的占比可达20%左右,而拓荆科技在CVD类设备中的占比约为2-3%。

目前,国内薄膜沉积设备市场的两大核心厂商是拓荆科技北方华创。拓荆科技是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商,产品覆盖180-14nm逻辑芯片及64-128层3D NAND,其PEALD设备可应用于14nm及以下逻辑芯片。北方华创的优势集中在溅射PVD领域,已推出多款PVD产品,覆盖90-14nm制程,成功打破了应用材料在部分领域的垄断;其ALD设备则覆盖28nm技术节点。

常见问题(FAQ)

中国在ALD这个“兵家必争之地”处于什么水平?

ALD设备是先进制程的核心设备之一。国内拓荆科技的PEALD设备已实现产业化应用,覆盖28-14nm的SADP工艺,而北方华创的ALD产品主要覆盖28nm节点。与国际巨头(如东京电子在ALD领域占45%份额)相比,国内企业在先进制程的覆盖和市场份额上仍有较大差距。

光伏薄膜沉积和半导体薄膜沉积是一回事吗?

两者技术原理相通,但半导体领域的薄膜沉积在材料纯度、均匀性等指标上的要求远高于光伏领域,技术壁垒更高。国内企业在光伏薄膜沉积设备领域已占据全球主要份额,但在半导体领域仍处于追赶状态。

国内薄膜沉积设备厂商主要服务哪些客户?

拓荆科技的客户包括中芯国际、华虹集团、长江存储等国内主要晶圆厂;北方华创的PVD产品也广泛应用于国内集成电路、功率半导体等产线。目前国产设备主要满足国内市场需求,进入国际主流晶圆厂供应链的案例较少。

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