薄膜沉积的国产替代无法按单一进度整体推进,因为CVD、PVD、ALD、外延沉积四大类方法特点各异、适用领域不同,彼此不存在明显的替代关系,替代优先序需按细分技术路线分别评估。从市场结构看,占比最大的 PECVD 份额为 33%,溅射 PVD 为 19%,ALD 为 11%,没有一条路线占据主导地位,这意味着替代空间分散在多个细分赛道,需结合下游制程需求与各路线技术门槛分别判断。

四大路线为何不能合并衡量

四大类方法为满足不同制程与功能需求,又衍生出 PECVD、LPCVD、溅射 PVD、蒸镀 PVD 等细分技术,各自适用的领域不同。市场构成同样分散:除 PECVD 占 33%、溅射 PVD 占 19%、ALD 占 11% 外,管式 CVD 占 12%,非管式占 11%,其他薄膜沉积设备(包括 SACVD)占 6%,LPCVD 与电镀 ECD 各占 4%。要在这一市场中立足,更考验厂商对薄膜材料覆盖的广度和深度,而非单点突破。

各细分路线的成熟度差异

国内厂商的布局呈现明显的路线分化:

  • 溅射 PVD:北方华创在 PVD、CVD、ALD 三大方向均有布局,其中 PVD 是优势方向,主要即溅射 PVD。据其官网介绍,已推出 13 款 PVD 产品,覆盖 90-14nm 多个制程工艺。
  • PECVD:拓荆科技主要产品覆盖规模最大的 PECVD 与需求增长最快的 ALD,并延伸至 SACVD。按招股说明书披露,该公司是国内唯一一家实现 PECVD 设备产业化的厂商,产品工艺覆盖 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;北方华创的 ALD 产品技术节点覆盖至 28nm。

两家公司的产品重合度并不高,替代进度自然无法用同一标尺衡量。

优先序应结合下游制程需求判断

从需求端看,制程进步使薄膜沉积工序量增加——90nm CMOS 工艺为 40 道,3nm FinFET 工艺产线为 100 道;芯片向 3D 化发展后,薄膜沉积在 3D NAND FLASH 产线资本开支中的占比由 2D 的 18% 提升至 3D 的 26%。ALD 因能满足先进制程和 3D 结构需求,被称为“兵家必争之地”,但其份额仅为 11%。因此,优先推进哪条路线,取决于下游是先进逻辑、存储还是封装需求,而非单一维度的高低排序。

常见问题

薄膜沉积四大路线之间会互相替代吗?

不会。CVD、PVD、ALD 和外延沉积因特点存在差异、适用领域不同,不存在明显的替代关系。各路线衍生的细分技术(如 PECVD、LPCVD、溅射 PVD、蒸镀 PVD)同样各有其适用场景。

国产替代进度最快的是哪条路线?

不能一概而论。北方华创在溅射 PVD 这一细分设备中的占比相对较高,而 CVD 类设备的国产供应商主要是拓荆科技。不同细分赛道的成熟度不同,需分别评估。

为什么 ALD 份额不高却值得重视?

ALD 能够很好地满足先进制程和 3D 结构的需求,例如在 28nm 以下先进制程的 SADP 工艺中,ALD 沉积的 Spacer 材料宽度决定了 Fin 的宽度,是制约逻辑芯片先进程度的核心因素之一,因此被视为重点方向。