全球半导体设备格局重塑,拓荆科技PECVD国产化的核心意义在于:它作为国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商,正在薄膜沉积这一被国际巨头垄断的关键赛道打开缺口,直接提升中国半导体设备在核心环节的自主可控能力与国产化率。在全球薄膜沉积设备市场持续扩容的背景下,这一突破对中国在全球半导体产业链位置的提升具有实质性推动作用。
薄膜沉积设备:全球格局与市场空间
薄膜沉积与刻蚀并列为半导体三大核心设备之一,主要分为CVD(化学气相沉积)、PVD(物理气相沉积)、ALD(原子层沉积)和外延四大类。全球半导体薄膜沉积设备市场规模从2017年的125亿美元增长至2020年的172亿美元,复合增长率约11%。
从细分品类看,PECVD是占比最大的单一品类,份额达33%。然而,这一市场长期由国际巨头主导——在CVD、ALD、PVD三大细分赛道中,应用材料、泛林半导体、东京电子均占据显著份额,尤其在PVD领域,应用材料一家即占据85%的份额。市场高度集中的格局,正是中国设备厂商需要突破的核心壁垒。
拓荆科技:PECVD国产化的关键力量
在国产替代进程中,拓荆科技是PECVD领域最具代表性的厂商。根据其招股说明书披露,拓荆科技是国内唯一一家实现PECVD设备产业化的厂商,产品已覆盖PECVD、ALD和SACVD三大品类。其PECVD设备工艺已覆盖180-14nm制程的逻辑芯片,以及64层和128层的3D NAND闪存,能够兼容氧化硅、氮化硅等多种薄膜材料。
从市场导入数据看,拓荆科技在主流存储与逻辑晶圆厂的中标份额正在逐步显现:在长江存储的薄膜设备采购中,拓荆科技2018-2020年中标机台数量分别为1台、4台和3台,国产化率(以机台数量计)对应为1%、4%和3%;在华虹无锡的采购中,其2020年国产化率已达到11%。这些数据表明,国产PECVD设备已从验证阶段走向规模化量产导入。
国产替代的现状与边界
需要客观看待的是,国产薄膜沉积设备的整体渗透率仍然有限。以长江存储为例,2020年拓荆科技与北方华创合计的国产化率(以机台数量计算)约为7%;华虹无锡和华力集成的薄膜沉积设备国产化率总体在10%左右。这意味着,尽管国产设备已实现从0到1的突破,但在国际巨头主导的存量格局中,份额提升仍需时间。
从产业分工看,国产厂商各有所长:拓荆科技聚焦PECVD及ALD,其PEALD设备可应用于14nm及以下逻辑芯片;北方华创的优势则集中在溅射PVD领域,已推出多款覆盖90-14nm制程的产品。两家公司在ALD领域均有布局,共同构成了中国薄膜沉积设备国产化的主力梯队。
常见问题
拓荆科技的PECVD设备覆盖哪些制程?
拓荆科技PECVD设备已覆盖180-14nm制程的逻辑芯片,以及64层和128层的3D NAND闪存制造,并兼容氧化硅、氮化硅等介质材料薄膜。其更先进制程的型号处于产业化验证或研发阶段。
中国薄膜沉积设备的国产化率目前处于什么水平?
以主流晶圆厂的中标数据测算,国产薄膜沉积设备的国产化率总体在10%左右。其中拓荆科技在华虹无锡2020年的国产化率达到11%,在长江存储约为3%,整体仍处于早期渗透阶段。
除了拓荆科技,还有哪些国产厂商在薄膜沉积领域布局?
北方华创是另一家主力厂商,其优势集中在溅射PVD领域,产品覆盖90-14nm多个制程,同时在CVD和ALD方向也有布局,其中ALD技术节点覆盖至28nm。两家公司在ALD领域均有所布局,但技术节点和侧重点各有不同。