全球薄膜沉积设备市场规模已从2017年的125亿美元增长至2020年的172亿美元，复合增长率约11%。但这一市场的各细分赛道仍由国际巨头主导：CVD环节应用材料占28%、泛林半导体占25%、东京电子占11%、先晶半导体占17%；ALD环节东京电子占45%、应用材料占29%、泛林半导体占26%；PVD环节应用材料占85%、东京电子占15%。中国厂商整体处于追赶阶段，在PVD领域已有局部突破，CVD和ALD环节的份额提升空间仍然较大。

全球格局：各细分赛道高度集中

薄膜沉积设备主要包括CVD、PVD、ALD和外延四大类方法，各细分品类市场占比相对分散，占比最大的PECVD也仅为33%。但竞争格局并不分散——CVD、ALD、PVD三条主要赛道均呈现高度集中的态势，应用材料、泛林半导体、东京电子等国际厂商在各环节占据主要份额。其中PVD环节应用材料独占85%，集中度最为突出。

中国厂商的卡位：PVD有突破，CVD仍在起步

从长江存储的招标数据来看，国产厂商在不同环节的进展差异明显：

  • 溅射PVD：北方华创在该细分设备中占比约20%，是国产替代进展最快的方向。据北方华创官网介绍，其已推出13款PVD产品，覆盖90-14nm多个制程工艺。
  • CVD：国产供应商主要是沈阳拓荆，总占比约2-3%。拓荆科技已覆盖PECVD和ALD等品类，其PECVD设备工艺覆盖180-14nm逻辑芯片及64层、128层3D NAND。
  • ALD：拓荆科技的PEALD设备可应用于14nm及以下逻辑芯片；北方华创ALD产品覆盖至28nm技术节点。

华虹无锡和华力集成的薄膜沉积设备国产化率整体约10%，高于长江存储的同期水平，但总体仍处于较低区间。

常见问题

中国薄膜沉积设备的国产化率目前是多少？

根据不同晶圆厂的中标数据，长江存储的CVD类国产供应商占比约2-3%，溅射PVD领域北方华创占比约20%；华虹无锡和华力集成的整体国产化率约10%。各产线、各环节差异较大，目前尚无统一的整体国产化率数据。

国产薄膜沉积设备在哪些细分方向更具竞争力？

溅射PVD是国产替代进展最快的方向，北方华创在该领域已实现较高的中标占比。CVD和ALD环节国产份额仍然较低，但拓荆科技在PECVD领域已实现产业化，其PEALD设备可应用于14nm及以下逻辑芯片，属于国内领先水平。

薄膜沉积设备市场的增长动力来自哪里？

主要来自两方面：一是制程进步后薄膜沉积工序量增加，90nm CMOS工艺约需40道薄膜沉积工序，3nm FinFET工艺产线则增至100道；二是芯片向3D化发展后，薄膜沉积在产线资本开支中的占比从2D NAND的18%提升至3D NAND的26%。