半导体设备行业专题报告：薄膜沉积设备，国内厂商差异竞争，共同受益国产化率提升

薄膜沉积是半导体工艺三大核心步骤之一。薄膜沉积设备作为晶圆制造的核心设备之一，在晶圆制造环节设备投资占比仅次于光刻机，约占 25%。根据 SEMI 和Maximize Market Research 的统计，2020 年全球半导体设备市场规模达到 712 亿美元，其中薄膜沉积设备市场规模约 172 亿美元。目前，薄膜沉积设备中 CVD 类设备占比最高，2020 年合计占比 64%；溅射 PVD 类设备占整体市场的 21%。PECVD 是薄膜设备中占比最高的设备类型，占整体薄膜沉积设备市场的 34%。

薄膜沉积是半导体工艺三大核心步骤之一。薄膜沉积设备作为晶圆制造的核心设备之一，在晶圆制造环节设备投资占比仅次于光刻机，约占 25%。根据 SEMI 和Maximize Market Research 的统计，2020 年全球半导体设备市场规模达到 712 亿美元，其中薄膜沉积设备市场规模约 172 亿美元。目前，薄膜沉积设备中 CVD 类设备占比最高，2020 年合计占比 64%；溅射 PVD 类设备占整体市场的 21%。PECVD 是薄膜设备中占比最高的设备类型，占整体薄膜沉积设备市场的 34%。

多因素驱动国产薄膜沉积设备需求：

a). 国内产线建设极大拉动国产设备需求。贸易摩擦背景下，半导体设备国产化诉求增强，长江存储、上海积塔、中芯国际、华虹、士兰微、合肥晶合等国内晶圆厂在新增产能建设过程中积极导入国产设备，极大拉动国内半导体设备需求。

b). 芯片工艺进步及结构复杂化拉动高性能薄膜设备需求。以 CVD 设备演进为例，过去主要为 APCVD、LPCVD 设备，目前主流的 PECVD 设备在相对较低的反应温度下形成高致密度、高性能薄膜，不破坏已有薄膜和已形成的底层电路，实现更快的薄膜沉积速度，未来 HDPCVD、FCVD、ALD 应用有望增加。

c). 制程升级带动薄膜沉积设备用量提升。以中芯国际为例，一条 1 万片产能的180nm 8 寸晶圆产线 CVD 和 PVD 设备用量平均约为 9.9 台和 4.8 台，而一条 1万片 90nm 12 寸晶圆产线 CVD 和 PVD 设备用量分别可达 42 台和 24 台。

d). 3D NAND 堆叠层数增加拉动薄膜沉积设备需求。存储器领域制造工艺中，目前增加集成度的主要方法是增大三维立体堆叠的层数，叠堆层数从 32/64 层向128/196 层发展，每层均需要经过薄膜沉积工艺步骤，催生出更多设备需求。未来长江存储 196 层 3D NAND 突破和产能建设有望拉动更多国产薄膜沉积设备需求。

薄膜沉积设备国产化率估计仅 5.5%（按设备数量口径）。近年来我国半导体设备国产化速度快速增长，但从整体看我国半导体行业制造仍需大量进口设备支持，国产化依然处于较低水平。我们统计了 2020 年 1 月 1 日至 2022 年 2 月 13 日国内部分主要晶圆制造产线的薄膜沉积设备招标情况，6 家厂商共招标薄膜沉积设备 1060 台（仅 PVD 和 CVD 类设备），国内厂商中标 58 台，其中拓荆科技中标 40 台（主要为 PECVD 设备），国内市占率为 3.8%；北方华创中标 18 台（主要为 PVD 设备），国内市占率 1.7%。总体来看，目前国内薄膜沉积设备国产化率估计仅 5.5%（按设备数量口径）。