半导体薄膜沉积设备的竞争格局呈现“国际巨头主导细分赛道、国产厂商单点突破”的特征。全球市场由应用材料、泛林半导体、东京电子等国际厂商在各细分领域占据主要份额,其中应用材料在溅射PVD领域的份额尤为突出;国内方面,拓荆科技是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商,北方华创的优势则集中在溅射PVD领域,两家公司在ALD方向均有布局。
细分赛道:国际厂商的主导地位
薄膜沉积设备市场构成较为分散,占比最大的PECVD份额为33%,因此厂商的竞争力更多取决于对薄膜材料覆盖的广度与深度。从细分格局看:
| 细分赛道 | 主要厂商及份额 |
|---|---|
| CVD | 应用材料28%、泛林半导体25%、先晶半导体17%、东京电子11% |
| ALD | 东京电子45%、应用材料29%、泛林半导体26% |
| 溅射PVD | 应用材料85%、东京电子15% |
(数据来源:Gartner,转引自拓荆科技招股书,华创证券)
可以看到,ALD作为满足先进制程与3D结构需求的关键技术,是国际厂商争夺的焦点;而溅射PVD领域应用材料的领先幅度最为明显。
国产替代:从机台中标看进度
国内薄膜沉积设备的国产化率目前尚无统一口径,但从晶圆厂招标数据可观察大致轮廓。在长江存储的采购中,北方华创在溅射PVD细分设备的占比可达20%左右,CVD类设备的国产供应商主要是拓荆科技,占比约2-3%。华虹无锡、华力集成等产线的薄膜设备国产化率相对更高,总体在10%左右。
两家国产主力厂商的技术卡位
拓荆科技成立于2010年,中微公司为其股东之一,持股比例8.40%。公司产品已覆盖规模最大的PECVD和需求增长最快的ALD,以及SACVD。其PECVD设备工艺覆盖180-14nm逻辑芯片及64层、128层3D NAND,兼容氧化硅、氮化硅等薄膜材料;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。
北方华创在PVD、CVD和ALD三大方向均有布局,优势集中在溅射PVD,已推出13款PVD产品,覆盖90-14nm多个制程工艺。其CVD产品主要是LPCVD和APCVD,PECVD主要用于LED和光伏等泛半导体领域,与拓荆科技的重合度并不高;ALD产品技术节点覆盖至28nm。
常见问题
拓荆科技PECVD产销率为何低于100%?
拓荆科技招股书显示,PECVD产品2021年1-9月产量49台、销量23台,产销率46.94%。产销率低于100%主要由于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的验收周期,使得产量大于销量。这一特征在半导体设备行业较为普遍,反映的是收入确认节奏而非需求变化。
国内薄膜沉积设备领域,拓荆科技与北方华创是直接竞争关系吗?
两家公司的优势方向存在差异。拓荆科技是PECVD领域国内唯一实现产业化的厂商,北方华创的优势则集中在溅射PVD领域;北方华创的PECVD产品主要用于LED和光伏等泛半导体领域,与拓荆科技在集成电路领域的PECVD布局重合度不高。两家公司在ALD领域均有布局。
薄膜沉积设备各细分品类之间会相互替代吗?
各类设备因技术特点存在差异,适用领域也不同,不存在明显的替代关系。CVD、PVD、ALD和外延四大类方法衍生出PECVD、LPCVD、溅射PVD等多种技术,分别对应不同的制程和功能需求,因此厂商的竞争力更多体现在对薄膜材料覆盖的广度和深度上。