在薄膜沉积设备市场中,PECVD 以 33% 的份额位居各细分品类之首,ALD 占比约 11%,却是先进制程的“兵家必争之地”。拓荆科技围绕 ALD/PEALD 构建技术壁垒的核心路径,是在 ALD 这一需求增长最快的细分赛道上率先实现产业化落地:其 PEALD 设备 FT-300T(PE)已进入产业化应用阶段,可覆盖 28-14nm 纳米 SADP、STI Liner 工艺及 55-40nm BSI 工艺,并能够广泛应用于 14nm 及以下的逻辑芯片。

ALD 为何是先进制程的必争之地

薄膜沉积主要分为 CVD、PVD、ALD 和外延四大类方法,各类技术因特点不同而适用领域不同,不存在明显的替代关系。其中 ALD 的性能较强,能够较好满足先进制程和 3D 结构的需求,因此虽然当前占比仅 11%,却是各方重点布局的方向。

ALD 的不可替代性体现在具体工艺中。以 28nm 以下的先进制程普遍采用的 FinFET 结构为例,难点在于 Fin 的形状控制:在 22nm 制程中,Fin 宽度远小于光刻机所能制造的最小尺寸,需要借助自对准双重成像技术(SADP)实现,而该工艺中由 ALD 沉积的 Spacer 材料宽度直接决定 Fin 的宽度,是制约逻辑芯片先进程度的核心因素之一。在这一流程中,ALD 虽然只使用一次,却决定了最终的芯片制程。此外,ALD 设备在金属栅、BSI 等工艺中同样存在大量应用,可用于制造 CMOS 器件、存储芯片和 TSV 封装等。

拓荆科技 ALD 产品线的产业化布局

拓荆科技的产品已覆盖规模最大的 PECVD 和需求增长最快的 ALD,并延伸至 SACVD。在 ALD 方向,其产品布局覆盖多个技术分支:

类型产品型号晶圆尺寸覆盖工艺阶段
PEALDFT-300T(PE)12 英寸28-14nm SADP、STI Liner;55-40nm BSI;2.5D、3D TSV 先进封装产业化应用
Thermal-ALDT-300T(Thermal)12 英寸28nm 以下研发中
ALDFT-300H12 英寸128 层以上 3D NAND FLASH、19/17nm DRAM 存储芯片晶圆制造研发中

其中 FT-300T(PE)是产业化进度最靠前的产品,沉积薄膜类型为介质材料薄膜。整体来看,拓荆科技产品的工艺已覆盖 180-14nm 制程的逻辑芯片,以及 64 层和 128 层的 3D NAND,并能够兼容氧化硅和氮化硅等薄膜材料。

技术壁垒如何形成

薄膜沉积设备市场构成较为分散,占比最多的 PECVD 份额也只有 33%,这意味着厂商的生存能力更多取决于对薄膜材料覆盖的广度和深度。同时,各细分赛道长期由国际巨头主导,国产替代仍处于推进过程中。

在这一背景下,拓荆科技构建壁垒的支点在于两点:一是在 ALD 这一需求增长最快的细分方向形成较完整的机型矩阵,覆盖 PEALD、Thermal-ALD 与面向存储的 ALD 三条路线;二是率先推动 PEALD 设备进入产业化应用,使其可服务于 14nm 及以下逻辑芯片的先进工艺需求。需要说明的是,Thermal-ALD 与 FT-300H 目前仍处于研发阶段,其后续产业化进展将影响整体产品线的成熟节奏。

常见问题

拓荆科技的 PEALD 设备目前处于什么阶段?

其 PEALD 设备 FT-300T(PE)已进入产业化应用阶段,可应用于 28-14nm 纳米 SADP、STI Liner 工艺以及 55-40nm BSI 工艺,并能够广泛应用于 14nm 及以下的逻辑芯片,同时可用于 2.5D、3D TSV 先进封装。该设备为 12 英寸晶圆规格,沉积介质材料薄膜。

ALD 在薄膜沉积设备市场中占比不高,为什么仍被视为关键赛道?

ALD 占比约 11%,但性能较强,能够较好满足先进制程和 3D 结构的需求。在 SADP 工艺中,ALD 沉积的 Spacer 宽度决定 Fin 宽度,直接关系逻辑芯片的先进程度;在金属栅、BSI 等工艺中也有大量应用。因此其战略重要性并不由当前份额高低决定。

拓荆科技在 ALD 方向的布局是否已经完整?

目前已形成 PEALD、Thermal-ALD 和面向存储芯片的 ALD 三条产品线,其中 PEALD 已实现产业化应用,Thermal-ALD 与 FT-300H 仍处于研发中。整体产品工艺覆盖 180-14nm 逻辑芯片及 64 层、128 层 3D NAND。后续各机型的产业化推进节奏,需以官方后续公布及客户端验证进展为准。