长江存储、华虹无锡、华力集成三家晶圆厂的薄膜沉积设备国产化率确实存在显著差异,这直接影响了各自上下游配套格局。根据2020年数据,长江存储的国产化率最低,而华虹无锡的国产化率最高。具体来看,以机台数量计算,2020年长江存储的沈阳拓荆和北方华创中标占比分别为3%和4%;华虹无锡的沈阳拓荆和北方华创占比则达到11%和7%;华力集成的沈阳拓荆和北方华创占比分别为5%和10%。这种数倍的差距,源于各厂制程节点、技术路线及国产设备导入策略的不同,并深刻影响了上游零部件供应链和下游设备商的成长空间。
国产化率差异的根源:制程节点与设备匹配
不同晶圆厂的制程节点决定了其对薄膜沉积设备类型和性能的需求,进而影响国产设备的导入难度。
- 长江存储聚焦于3D NAND闪存,其核心工艺对**原子层沉积(ALD)**设备需求极高,而国产ALD设备(如拓荆科技的PEALD)当时仍处于产业化初期,覆盖节点有限,导致国产化率较低。
- 华虹无锡主要生产逻辑芯片,制程节点相对成熟,对PECVD和溅射PVD等设备需求更大。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领域也具备较强竞争力,因此国产设备更容易切入,国产化率自然更高。
- 华力集成同样以逻辑芯片为主,其国产化率介于两者之间,北方华创的PVD设备在其中占比提升明显。
对上下游配套格局的影响
国产化率的差异,直接影响了上游零部件供应商和下游晶圆厂的采购策略。
- 上游零部件:国产化率越高的晶圆厂,越能带动国产设备商放量,进而拉动对国产射频电源、真空泵等核心零部件的需求,形成正向循环。反之,国产化率低的产线,其零部件供应仍高度依赖进口品牌。
- 下游晶圆厂:国产化率高的晶圆厂(如华虹无锡)在采购策略上更倾向于国产设备,有助于降低采购成本、缩短供应链周期。而国产化率低的产线(如长江存储)则对进口设备依赖度更高,面临更大的供应链风险。
- 国产设备商:高国产化率的晶圆厂为拓荆科技、北方华创提供了宝贵的验证和量产机会,加速其技术迭代。长江存储虽然国产化率低,但其庞大的设备采购量(2020年采购PVD 13台、CVD 173台)为国产设备商提供了巨大的潜在市场空间。
常见问题
为什么长江存储的薄膜沉积设备国产化率远低于华虹无锡?
主要原因是制程节点和技术路线的差异。长江存储的3D NAND产线对先进的ALD设备需求极大,而国产ALD设备当时在先进节点(如14nm及以下)的覆盖能力有限;华虹无锡的逻辑芯片产线制程相对成熟,对国产PECVD和PVD设备的匹配度更高,因此国产化率更高。
北方华创和拓荆科技在薄膜沉积设备领域的主要优势分别是什么?
北方华创的优势集中在溅射PVD领域,已推出13款PVD产品,覆盖90-14nm制程,在长江存储的PVD设备中占比约20%。拓荆科技的优势在于PECVD,是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商,产品覆盖180-14nm逻辑芯片和64/128层3D NAND,其PEALD设备也处于国内领先地位。
国产薄膜沉积设备未来的市场空间主要来自哪里?
主要来自两个方向:一是存量市场的国产替代,随着国产设备在性能、稳定性和覆盖节点上的提升,长江存储等国产化率较低的晶圆厂有望逐步导入更多国产设备;二是增量市场的需求增长,制程升级和芯片3D化趋势使薄膜沉积工序量增加,全球市场规模持续扩大,为国产设备商提供了广阔的成长空间。