随着制程从90nm推进到3nm,薄膜沉积工序数已从40道增至100道,全球薄膜沉积设备市场长期由应用材料、东京电子等国际巨头主导。中国厂商在薄膜沉积领域已实现多点突破,但整体仍处于追赶者位置——拓荆科技在PECVD领域是国内唯一实现产业化的厂商,北方华创在溅射PVD领域具备较强竞争力,两家公司在ALD领域均有布局,但全球市场份额与国际巨头仍有明显差距。
全球格局:细分赛道各有霸主
薄膜沉积设备市场构成较为分散,占比最大的PECVD份额约为33%,其次是溅射PVD(19%)、管式CVD(12%)、ALD(11%)等。各细分赛道均由国际巨头垄断:应用材料在PVD领域占据约85%份额,东京电子在ALD领域占据约45%份额,CVD领域则由应用材料(28%)、泛林半导体(25%)、先晶半导体(17%)等分食。
值得注意的是,ALD虽然目前占比仅11%,但因能实现原子层级别的厚度控制,是先进制程和3D结构芯片的“兵家必争之地”,也是各厂商重点布局的方向。
中国厂商位置:局部突破,整体追赶
国内薄膜沉积设备的国产替代已进入快车道,主力厂商为拓荆科技和北方华创两家。
拓荆科技的产品覆盖规模最大的PECVD和需求增长最快的ALD,其PECVD设备已实现产业化,工艺覆盖180-14nm制程的逻辑芯片及64/128层3D NAND存储芯片;PEALD设备可应用于14nm及以下的逻辑芯片。北方华创的优势集中在溅射PVD领域,已推出多款PVD产品覆盖90-14nm制程,打破了应用材料在部分领域的垄断;其ALD产品技术节点覆盖至28nm。
从国内主流晶圆厂的中标数据看,国产设备已实现批量导入。以长江存储的薄膜设备采购为例,北方华创在溅射PVD细分设备中的占比可达20%左右,拓荆科技在CVD类设备中的占比约为2-3%。在华虹无锡、华力集成等产线中,两家国产厂商的合计中标占比总体在10%左右。
常见问题
薄膜沉积工序数翻倍意味着什么?
工序数从90nm的40道增至3nm的100道,直接拉动了薄膜沉积设备的需求量。同时芯片向3D化发展后,薄膜沉积在产线资本开支中的占比从2D时代的18%提升至3D时代的26%,市场规模随之持续扩大。
中国厂商与国际巨头的主要差距在哪里?
差距主要体现在全球市场份额和先进制程覆盖上。应用材料、东京电子在PVD、ALD等核心赛道占据绝对份额优势,而国产厂商目前更多是在国内特定客户中实现突破,全球市场影响力仍有限。在ALD等先进制程关键设备上,国产厂商的技术节点覆盖与国际巨头也存在差距。
国产替代的进度如何?
国产替代已取得实质性进展,但整体国产化率仍处于较低水平。从主流晶圆厂的中标数据看,国产薄膜沉积设备的占比总体在10%左右,其中北方华创在溅射PVD领域占比可达20%,拓荆科技在PECVD领域已实现产业化突破。后续替代进度需持续跟踪各产线的设备采购数据。