北方华创与沈阳拓荆在长江存储薄膜设备中标量上各有侧重,北方华创在溅射PVD领域占据优势,沈阳拓荆则在CVD类设备(尤其是PECVD)上领先。从长江存储历年采购数据看,北方华创2018年、2019年、2020年中标薄膜设备分别为2台、1台、4台,沈阳拓荆同期分别为1台、4台、3台,两家公司呈现出错位竞争、并行推进的国产替代格局。国产半导体薄膜沉积设备的龙头梯队正由“单点突破”走向“多线并进”,拓荆科技与北方华创分别在CVD与PVD赛道构筑各自壁垒,共同推动国产化率提升。
中标数据背后的差异化布局
从长江存储的采购数据可以清晰看到两家厂商的竞争态势。北方华创在2018年至2020年间累计中标7台薄膜设备,沈阳拓荆累计中标8台,数量上差距不大,但各自切入的细分赛道截然不同。
北方华创的优势集中在溅射PVD领域,其PVD产品在长江存储该细分设备中的占比可达20%左右。公司已在PVD、CVD和ALD三大技术方向均有布局,其中PVD产品覆盖90-14nm多个制程工艺,已推出多款产品应用于集成电路和功率半导体等领域。
沈阳拓荆则主攻CVD类设备,特别是PECVD,其CVD类设备在长江存储的总体占比约为2-3%。拓荆科技的产品覆盖了规模最大的PECVD和需求增长最快的原子层沉积(ALD),是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商,产品工艺覆盖180-14nm制程的逻辑芯片以及64层和128层的3D NAND存储芯片。
竞争格局:错位竞争,各有壁垒
两家厂商在薄膜沉积的不同细分领域形成了各自的护城河:
| 维度 | 北方华创 | 拓荆科技 |
|---|---|---|
| 优势领域 | 溅射PVD | PECVD(CVD类) |
| ALD布局 | 技术节点覆盖至28nm | PEALD可应用于14nm及以下逻辑芯片 |
| 覆盖制程 | PVD覆盖90-14nm | PECVD覆盖180-14nm |
在ALD这一“兵家必争之地”的布局上,两家公司均有所涉足。拓荆科技的PEALD设备在国内处于领先地位,可广泛应用于14nm及以下的逻辑芯片;北方华创的ALD产品技术节点覆盖至28nm。整体来看,两家公司在ALD领域的布局存在一定的技术节点差距,但都处于积极推进的态势。
国产化率提升的大趋势
从更宏观的视角看,国产薄膜设备的渗透正在多个存储和逻辑芯片产线同步推进。除长江存储外,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,其中拓荆科技在华虹无锡的国产化率从2019年的5%提升至2020年的11%,北方华创在华力集成的国产化率从2019年的0%提升至2020年的10%。国产薄膜沉积设备正从单一客户验证走向多产线批量导入,龙头厂商的竞争格局也将随各自技术迭代和客户拓展持续演变。
常见问题
北方华创和拓荆科技在薄膜沉积领域的主要区别是什么?
北方华创的优势在溅射PVD领域,其PVD产品在长江存储该细分设备中占比可达20%左右;拓荆科技的优势在CVD类设备,特别是PECVD领域,是国内唯一实现PECVD产业化的厂商。两家公司在ALD领域均有布局,但技术节点覆盖有所不同。
国产薄膜沉积设备的整体国产化率处于什么水平?
从公开的中标数据看,长江存储薄膜设备的国产化率(以机台数量计算)在2018年至2020年间,北方华创和沈阳拓荆各自在1%-4%之间波动。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。整体而言,国产替代仍处于早期加速阶段。
薄膜沉积设备市场未来的增长驱动力是什么?
薄膜沉积设备的需求增长主要受两大因素驱动:一是制程进步后薄膜沉积工序量增加,从90nm CMOS工艺的40道工序增至3nm FinFET工艺的100道;二是芯片向3D化方向发展后,薄膜沉积在资本开支中的占比从2D NAND的18%提升至3D NAND的26%。ALD作为能满足先进制程和3D结构需求的关键技术,被视为未来竞争的核心赛道。