半导体设备从发货到客户验收之间存在一定时长的验收周期,这是产销率数据波动的直接原因。以拓荆科技PECVD产品为例,招股说明书披露其2021年1-9月产量49台、销量23台,产销率46.94%,明显低于100%。产销率之所以不能简单等同于需求强弱,核心在于薄膜沉积设备需要在晶圆厂完成工艺验证后才能确认销售,这一验证过程涵盖薄膜均匀性、颗粒控制、腔体设计等多项工艺指标的考核,周期较长,构成了PECVD等设备进入量产线的实质性门槛。
产销率背后的验收周期
拓荆科技招股说明书明确指出,报告期内产销率低于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,存在一定时长验收周期,使得产量大于销量。从数据看,PECVD产销率在2018年为44.44%、2019年为86.36%、2020年为62.00%,波动明显,正说明设备交付与收入确认之间存在时间差。设备发出后并不能立即转化为销售,需在客户产线上完成规定工艺验证后方可验收。
薄膜沉积的工艺壁垒
薄膜沉积与刻蚀可理解为两个相反的环节:薄膜材料无差别沉积到硅片表面后,再通过刻蚀去除不需要的部分,最终使晶体管集成为电路。半导体领域沉积的材料主要包括多晶硅、介质材料(绝缘)和金属材料(导电)。半导体制造对均匀性、纯度等指标的要求显著高于光伏领域,因此技术壁垒也更高。
沉积方法主要分为CVD、PVD、ALD和外延四大类,各类方法因特点差异适用于不同领域,不存在明显的替代关系。市场构成较为分散,占比最大的PECVD份额为33%,这意味着厂商需要在薄膜材料覆盖的广度和深度上持续积累,而非依赖单一技术通吃。
晶圆厂验证导入的门槛
薄膜沉积设备各细分赛道目前由应用材料、东京电子等国际厂商主导,CVD领域应用材料占比28%、泛林半导体25%、东京电子11%、先晶半导体17%;ALD领域东京电子占比45%、应用材料29%、泛林半导体26%。新进入者要打破格局,必须通过晶圆厂的严格验证。
从国内中标数据看,长江存储薄膜设备国产化率中,沈阳拓荆2018年至2020年分别为1%、4%、3%,北方华创同期分别为2%、1%、4%;华虹无锡、华力集成的国产化率总体在10%左右。这一进程表明,验证导入是逐步推进的过程,设备商需在不同产线、不同制程上逐项通过工艺验证,才能扩大份额。
常见问题
PECVD设备产销率低于100%是否意味着需求不足?
不能这样理解。拓荆科技招股说明书已说明,产销率低于100%主要源于发货到验收之间存在一定时长验收周期。设备需在客户产线完成工艺验证后确认销售,因此产量与销量之间存在时间差,产销率更多反映验收节奏而非需求强弱。
薄膜沉积设备的技术壁垒主要体现在哪些方面?
主要体现在薄膜均匀性、颗粒控制、纯度以及腔体设计等工艺环节。半导体制造对这些指标的要求远高于光伏等泛半导体领域,且不同沉积方法(CVD、PVD、ALD、外延)适用的制程和材料各异,厂商需具备较广的薄膜材料覆盖能力。
国产薄膜沉积设备进入晶圆厂需要经过哪些验证环节?
设备需在晶圆厂完成工艺验证,达到产线对薄膜均匀性、颗粒控制等指标的要求后,才能通过验收并确认销售。从长江存储、华虹无锡等产线的中标数据看,国产设备份额是逐步提升的,验证导入是一个分阶段推进的过程。