电子行业半导体设备系列报告：薄膜沉积设备，国内厂商差异竞争，共同受益国产化率提升-20220220-东方证券-25页_1mb

报告摘要

薄膜沉积设备：国内厂商差异竞争，共同受益国产化率提升

核心内容

薄膜沉积是半导体制造工艺中的三大核心步骤之一，与光刻和刻蚀设备并列。在晶圆制造环节，薄膜沉积设备的投资占比仅次于光刻设备，约占25%。2020年全球半导体设备市场规模达712亿美元，其中薄膜沉积设备市场规模约172亿美元，CVD类设备占比最高，达64%；溅射PVD设备占比21%。在CVD设备中，PECVD占比达53%，是应用最广泛的设备类型。

主要观点

国产化率仍较低：目前薄膜沉积设备国产化率估计仅5.5%（按设备数量口径），主要依赖进口设备。
多因素推动国产设备需求：
- 国内晶圆厂新增产能建设带动设备需求。
- 芯片工艺进步与结构复杂化推动高性能薄膜设备需求。
- 制程升级导致设备用量显著增加。
- 3D NAND堆叠层数提升，增加薄膜沉积工艺步骤，带动设备需求。
国内厂商错位发展：
- 拓荆科技专注于PECVD设备，具备SACVD和ALD供应能力。
- 北方华创在PVD设备领域优势显著，同时布局CVD和ALD设备。
- 中微公司专注于MOCVD设备，在LED及miniLED领域占据国内大多数市场份额。

关键信息

设备需求增长：随着制程从180nm向90nm演进，CVD设备用量从约9.9台/万片月产能提升至42台/万片月产能。
3D NAND推动需求：3D NAND堆叠层数从32/64层发展至128/196层，每层都需要薄膜沉积工艺，带动设备需求。
国内厂商表现：
- 拓荆科技在2020年中标40台设备，市占率3.8%。
- 北方华创中标18台设备，市占率1.7%。
- 中微公司持有拓荆科技11%股权，主要在MOCVD设备领域占据国内领先地位。

投资建议

拓荆科技：引领PECVD国产化，具备SACVD和ALD供应能力，2020年营收4.36亿元，同比增长73%，毛利率34%。
北方华创：在PVD设备领域优势显著，产品覆盖广泛，2020年营收快速增长，研发投入占比达27%。
中微公司：MOCVD设备在LED领域竞争力强，2021年营收达31.1亿元，同比增长37%，毛利增长显著，已打破国际巨头在MOCVD领域的垄断。

风险提示

技术创新不及预期；
行业竞争加剧；
数据统计误差。

行业评级

看好（维持）

薄膜沉积技术分类

技术类型	工作原理	应用领域	特点
PVD	物理方法气化成原子或分子沉积	金属薄膜、介质薄膜	台阶覆盖和间隙填充能力优秀
CVD	化学反应形成固体薄膜	氧化硅、氮化硅、多晶硅膜层	沉积速率快、膜密度高
ALD	基于CVD发展，脉冲调制	用于高端IC制造	自限制生长，沉积均匀无针孔

技术对比

技术	沉积温度	沉积速率	膜层厚度	结合强度	应用领域
CVD	高	快	10~20μm	高	氧化硅、氮化硅、多晶硅
PVD	低	中	3~5μm	低	金属薄膜、介质薄膜
ALD	中	快	单原子层	高	高端IC制造、存储器等

总结

薄膜沉积设备作为半导体制造的重要环节，其国产化率仍处于较低水平，但近年来随着国内晶圆厂的扩产和工艺升级，国产设备需求显著增长。国内厂商如拓荆科技、北方华创和中微公司分别在PECVD、PVD和MOCVD设备领域占据优势，形成错位竞争格局。随着技术进步和市场拓展，国内厂商有望在薄膜沉积设备领域实现更大突破，共同受益于国产化率的提升。

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