一、薄膜沉积设备是晶圆制造三大核心工艺装备之一，占比达25%
薄膜沉积设备在半导体制造设备中具有重要作用，即在晶圆表面通过物理/化学方法交替堆叠SiO2、SiN等绝缘介质薄膜和Al、Cu等金属导电膜等，在这些薄膜上可以进行掩膜版图形转移（光刻）、刻蚀等工艺，最终形成各层电路结构。在硅片制造、芯片制造和芯片封测过程中都有应用。
根据观研报告网发布的《中国薄膜沉积设备行业发展趋势研究与未来前景预测报告（2026-2033年）》显示，薄膜沉积设备是晶圆制造三大核心工艺装备之一，与光刻、刻蚀设备共同构成芯片制造的关键环节，直接决定芯片的结构精度、电学性能与良率水平。从市场结构看，2025年全球晶圆制造设备销售额约为 1108 亿美元，占半导体设备整体市场的 90%左右。薄膜沉积设备作为晶圆制造的关键环节，在全球晶圆制造设备市场中占据约25%的份额，排名第二位。
数据来源：观研天下数据中心整理
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二、全球薄膜沉积设备长期趋势向好，PECVD和溅射PVD为当前市场主流
随着半导体技术的不断进步，薄膜沉积设备的技术也在不断更新和升级，行业前景长期向好的趋势较为明确。2024年全球薄膜沉积设备市场规模约为232亿美元，预计2028年全球薄膜沉积设备市场规模将增长至375亿美元，2024-2028年CAGR达12.8%。
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薄膜沉积设备按技术分为化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、原子层沉积（ALD）三大类。细分而言，PECVD和溅射PVD为当前市场主流。PECVD可在相对较低的反应温度下形成高致密度、高性能薄膜，且不破坏已有薄膜和底层电路，占全球市场份额约三成。溅射PVD形成的薄膜附着力较强、质量较好、应用范围广，大约占据全球市场两成份额。
薄膜沉积设备分类
| 细分小类 | 优点 | 缺点 | 适用 |
| PECVD（等离子体） | 低温（200~500℃）低压，沉积速度快，镀膜缺陷少，成膜质量高。是当前CVD中的主流。 | 成本高，颗粒污染。 | 较为通用。 |
| LPCVD（低压） | 成膜纯度高、均匀性好。 | 沉积速度慢，维护成本高。 | SiO2、SiON、Si3N4等薄膜材料。 |
| SACVD（次常压） | 沉积速度快。 | 高温环境，对于膜层材料要求较高。 | 沟槽填充工艺，沉积BPSG、SAF等膜层。 |
| APCVD（常压） | 设备结构简单，沉积速度快。 | 台阶覆盖能力差，存在颗粒污染。 | μm级别制程，通常用于沉积厚层。 |
| HDPCVD（高密度） | 低温，具有良好的间隙能力。 | 高压，成本高。 | 适用于填充高深宽比间隙的膜层。 |
| MOCVD（金属有机物） | 低温，沉积速度快，对于膜层厚度的控制较为精准。 | 有机金属有毒，设备防护成本上升。 | 主要用于沉积外延层材料，如GaN。 |
| FCVD（流动式） | 沉积速度快，成膜质量高，成膜精度高 | 技术难度较大，成本较高。 | 鳍式Fin-FET工艺下，特别是7nm以下的先进制程。 |
| 真空蒸镀PVD | 工艺简单，成膜纯度高。 | 高温，成本高，成膜台阶覆盖率差。 | 仅适用于小规模的集成电路制造。 |
| 磁控溅射PVD | 沉积速度快，厚度精准。是当前PVD中最主流。 | 高温，成本高。 | Al、TiN等金属膜。 |
| 离子镀PVD | 成膜具有优秀的高深宽比和台阶覆盖能力。 | 沉积慢，成本高。 | 阻挡层和黏附层膜。 |
| PEALD（等离子型）、Thermal-ALD（热型） | 成膜质量高（均匀致密且无孔），可精确控制成膜厚度（原子级别），可镀不规则形状的膜。特别适用于鳍式Fin-FET工艺及7nm以下制程。 | 成膜速度慢、技术壁垒高，产能小，国内是起步阶段。 | 低k材料介质膜层；金属栅极、高k金属化合物等类型薄膜。 |
资料来源：观研天下整理
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三、全球薄膜沉积设备形成显著垄断格局，中国企业依托差异化技术路径积极突围
全球薄膜沉积设备市场技术壁垒高，头部集中度强，应用材料（AMAT，美国）、泛林半导体（Lam Research，美国）与东京电子（TEL，日本）三大巨头合计占据约75%的市场份额，形成显著垄断格局。
数据来源：观研天下数据中心整理
细分领域中，PVD设备市场由应用材料主导，长期维持超过 80%的份额；CVD 设备市场则主要由美日企业控制，AMAT、Lam、TEL占比约 70%；ALD 设备市场中，东京电子与先晶半导体分别以 31%和 29%的份额形成双强格局。
数据来源：观研天下数据中心整理
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在此竞争格局下，我国薄膜沉积设备国产化水平仍处于较低区间：我国 PVD 设备在成熟制程的国产化率为 15-20%，先进制程国产化率低于 10%；CVD 和 ALD 的国产化率均仅为 5%-10%，国产替代空间广阔。
半导体设备国产化率
| 设备种类 | 国产化率 |
| PVD | 15%-20%(成熟制程);<10%(先进制程) |
| CVD/ALD | 5%-10% |
| 去胶 | 75%-90%(中低端);<30%(高端) |
| 清洗 | 50%-60% |
| 刻蚀 | 50%-60%(成熟制程);<15%(先进制程) |
| 热处理 | 30%-40% |
| CMP | 15%-25%(成熟制程);<10%(先进制程) |
| 涂胶显影 | 10%-15%(成熟制程);<10%(先进制程) |
| 离子注入 | 10%-20%(成熟制程);<5%(先进制程) |
| 量测 | 10%-15%(成熟制程);<5%(先进制程) |
| 光刻 | 10%-15%(成熟制程);<1%(先进制程) |
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随着中国半导体产业快速发展，本土市场需求不断扩大，中国市场在全球市场中重要性显著提升，2025年全球薄膜沉积设备市场规模已达到约265亿美元，根据中国大陆半导体设备销售额约占全球42%的市场份额推算，2025 年中国薄膜沉积设备市场规模已超100亿美元。良好市场前景下，各中国厂商依托差异化技术路径积极突破，薄膜沉积设备领域国产化率将显著提升。
如拓荆科技以 PECVD 为核心，横向拓展 ALD、SACVD、HDPCVD 等关键设备；北方华创作为国内稀缺的 PVD 设备供应商，同时实现 CVD、ALD、EPI、ECP 等工艺全系列覆盖；中微公司在 MOCVD 设备领域保持技术领先，其钨系列 LPCVD 与 ALD 设备已全面通过客户端验证，金属栅系列多款产品性能达国际先进水平；盛美上海以清洗、电镀设备为基础，近年来持续推进薄膜沉积技术延伸，已在 LPCVD、ALD、PECVD 等工艺环节取得实质性进展。
整体来看，国内企业正通过系统性技术攻关，逐步构建覆盖薄膜沉积核心工艺的自主化设备体系，展望未来薄膜沉积设备国产化率将稳步提升。
中国大陆部分薄膜沉积设备厂商产品对比
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薄膜沉积类型 |
拓荆科技 |
北方华创 |
中微公司 |
盛美上海 |
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PVD |
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CVD |
PECVD |
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管式CVD |
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LPCVD |
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HDPCVD |
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SACVD |
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Flowable CVD |
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MOCVD |
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ALD |
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外延(EPI) |
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√ |
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电镀(ECP) |
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- |
√ |
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当前进展 |
2024年实现产品销售收入38.63亿元，同比增长50.29%。PECVD:公司核心产品，持续扩大量产规模，实现全系列介质薄膜材料的覆盖;ALD:获得重复订单并已实现出货，持续扩大量产规模;HDPCVD/SACVD:持续获得客户订单并出货，不断扩大量产规模;Flowable CVD:多台通过客户验证，实现了产业化应用 |
PVD、CVD、ALD、EPI、ECP设备的全系列布局。2024年薄膜沉积设备收入超100亿元，2025年上半年薄膜沉积设备收入超65亿元。 |
MOCVD:世界排名前列的氮化镓基LED设备制造商;持续研发功率半导体外延设备;ALD/LPCVD:多款产品进入市场并获得大批量重复性订单;2025年前三季度LPCVD和ALD 等薄膜设备收入4.03亿元 |
PECVD:2024年第三季度首台交付LPCVD:已在多家中国芯片制造厂逐步应用并通过验证，订单规模持续增长ALD:持续研发与客户验证，取得进展ECP:核心产品之一，实现量产，阳极电镀技术国际领先 |
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资料来源：观研天下整理（zlj）
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