全球半导体薄膜沉积设备市场在2020年达到172亿美元，由应用材料（AMAT）、泛林半导体（Lam Research）和东京电子（TEL）三家国际巨头主导，呈现高度集中的竞争格局。应用材料在PVD领域以85%的份额占据绝对优势，泛林在CVD和ALD领域分别持有25%和26%的份额，东京电子则在ALD领域以45%的份额领先。国产设备商方面，北方华创以溅射PVD为核心突破口，拓荆科技则是国内唯一实现PECVD产业化的厂商，正从细分领域切入追赶。
全球格局：三巨头各据一方
薄膜沉积设备的竞争格局高度集中，但各家的优势领域差异明显。根据行业统计数据，应用材料在PVD领域占据85%的份额，处于绝对主导地位；在CVD和ALD领域，其份额分别为28%和29%。泛林半导体在CVD和ALD领域分别持有25%和26%的份额，尤其在存储芯片应用上积累深厚。东京电子则在ALD领域以45%的份额领先，其介质膜沉积布局也较为深厚。
| 厂商 | CVD | ALD | PVD |
|---|---|---|---|
| 应用材料 | 28% | 29% | 85% |
| 泛林半导体 | 25% | 26% | — |
| 东京电子 | 11% | 45% | 15% |
从细分品类看，PECVD是占比最大的细分市场，份额达33%；溅射PVD以19%位居第二；ALD虽然当前占比仅11%，但由于能满足先进制程和3D结构需求，被视为“兵家必争之地”。市场构成的分散性意味着，厂商的竞争力更多取决于对薄膜材料覆盖的广度和深度。
国产追赶：细分领域多点突破
国产替代的主力集中在拓荆科技和北方华创两家。拓荆科技的产品覆盖PECVD、ALD和SACVD三大方向，其中PECVD已实现产业化，是国内唯一实现该设备产业化的厂商，工艺覆盖180-14nm逻辑芯片及64/128层3D NAND；其PEALD设备在国内处于领先地位，可应用于14nm及以下逻辑芯片。北方华创则在PVD、CVD和ALD三大技术方向均有布局，其优势集中在溅射PVD领域，已推出多款产品覆盖90-14nm制程，成功打破国外垄断；ALD产品技术节点覆盖至28nm。
从国产化率看，以长江存储的采购数据为例，北方华创在溅射PVD细分设备中的占比可达20%左右，而拓荆科技在CVD类设备的占比约为2-3%。华虹无锡和华力集成的薄膜沉积设备国产化率相对更高，但总体仍在10%左右。整体而言，国产设备商已在PVD和PECVD等细分领域实现突破，但在ALD等前沿技术方向仍处于追赶阶段，国产化率的提升仍有较大空间。
常见问题
薄膜沉积设备中哪个细分品类最值得关注？
ALD（原子层沉积）虽然当前市场占比仅11%，但被视为“兵家必争之地”。它能够满足先进制程和3D结构的需求，在FinFET等先进工艺中，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。
国产薄膜沉积设备目前处于什么水平？
国产厂商已在多个细分领域实现产业化突破：拓荆科技是国内唯一实现PECVD产业化的厂商，覆盖180-14nm制程；北方华创在溅射PVD领域覆盖90-14nm制程。但在ALD等前沿领域，国产设备的技术节点与外资龙头仍有差距，整体国产化率约为10%左右，提升空间较大。
薄膜沉积设备市场增长的驱动力是什么？
需求增长主要来自两方面：一是制程进步带来的工序量增加，例如90nm CMOS工艺约需40道薄膜沉积工序，而3nm FinFET工艺产线则增至100道；二是芯片向3D化方向发展，在3D NAND产线中，薄膜沉积设备在资本开支中的占比从2D时代的18%提升至26%。