全球薄膜沉积设备市场长期由应用材料、泛林半导体和东京电子等美日巨头主导,而长江存储的采购数据揭示了一个关键事实:中国在该领域的国产化率以机台数量计算不足5%,仍处于明显的追赶阶段。中国薄膜沉积设备在全球竞争中已实现“多点突破”,但整体份额与美日巨头差距悬殊,国产替代尚处早期。
全球格局:美日巨头垄断细分赛道
全球半导体薄膜沉积设备市场规模已增长至172亿美元,主要由制程升级和3D化结构驱动。在细分市场中,PECVD占比最高达33%,其次是溅射PVD(19%)和管式CVD(12%),而被称为“兵家必争之地”的ALD占比11%。
各细分赛道的竞争格局高度集中:应用材料在PVD领域占据绝对优势(85%份额),东京电子在ALD领域份额达45%,CVD市场则由应用材料(28%)、泛林半导体(25%)和先晶半导体(17%)分食。这种寡头格局意味着,新进入者必须在薄膜材料覆盖的广度和深度上同时突破,才能站稳脚跟。
长江存储采购数据:国产化率不足5%
以长江存储近年采购数据为样本,国产设备的渗透率仍处低位。按机台数量计算,北方华创在长江存储的中标占比在1%-4%之间,沈阳拓荆在1%-4%之间,合计国产化率不到5%。不过,北方华创在溅射PVD细分领域表现突出,占比可达20%左右;沈阳拓荆则在CVD类设备中占据约2-3%的份额。
其他产线的情况稍好:华虹无锡的薄膜设备国产化率约在7%-11%区间,华力集成约在4%-10%区间,但总体仍在10%左右。这表明国产设备已进入主流存储和逻辑产线,但尚未形成规模替代。
国产主力:拓荆科技与北方华创
国产替代的主力是拓荆科技和北方华创两家。拓荆科技是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商,产品覆盖180-14nm逻辑芯片及64/128层3D NAND,其PEALD设备可应用于14nm及以下制程。北方华创的优势集中在溅射PVD领域,已推出多款产品覆盖90-14nm制程,并在ALD方向布局至28nm节点。
两家公司在ALD这一“兵家必争之地”均有卡位,但技术节点与国际巨头仍有代际差距。
常见问题
中国薄膜沉积设备与美日巨头差距有多大?
差距主要体现在市场份额和技术节点两方面。应用材料在PVD领域占有85%份额,东京电子在ALD领域占45%,而中国厂商在主流产线的整体国产化率不足5%。技术层面,国产ALD设备已覆盖至14nm节点,但国际巨头在更先进制程的产业化经验上仍领先。
国产薄膜设备最有可能率先突破哪个方向?
溅射PVD和PECVD是当前国产化进展最快的两个方向。北方华创在溅射PVD领域已具备较强竞争力,拓荆科技则是国内唯一实现PECVD产业化的厂商。ALD虽然占比不高,但因与先进制程和3D结构强相关,被视为下一阶段的战略重点。
国产化率低是否意味着国产设备性能不可用?
并非如此。国产设备已进入长江存储、华虹等主流产线并实现批量中标,说明产品已通过产线验证。国产化率低更多反映的是市场渗透需要一个过程——从验证通过到规模放量,通常需要数年的产能爬坡和客户信任积累。