我国PECVD设备行业分析：下游需求爆发拓荆科技为龙头企业且量产规模扩大

2025-10-02 10:04

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前言：

作为半导体、光伏与显示面板制造的“镀膜”核心，PECVD（等离子体增强化学气相沉积）设备凭借其低温沉积、高膜层质量与卓越的工艺适应性，已成为现代电子产业不可或缺的关键装备。在半导体国产替代浪潮与光伏技术快速迭代的双重驱动下，我国PECVD设备行业下游需求爆发。同时，随着本土产业链协同创新的深化，一个由国产力量主导的PECVD设备新生态正在形成。

1、PECVD设备成膜质量高且沉积温度低

根据观研报告网发布的《中国‌PECVD设备行业现状深度研究与投资趋势预测报告（2025-2032年）》显示，PECVD即等离子体增强化学气相沉积，是半导体、显示面板、光伏电池等制造业中不可或缺的关键薄膜沉积设备，工作原理是在较低的温度下，利用等离子体能量激活化学反应，将气态前驱体物质沉积在衬底表面，形成固态薄膜。

相比传统的CVD设备，PECVD设备由于等离子体的作用，化学反应温度明显降低，可形成高致密度、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，适用于沉积大多数主流介质薄膜，是芯片制造薄膜沉积工艺中运用最广泛的设备种类。

PECVD设备的优缺点

比项	特点	具体阐述
优点	温度低	应用PECVD技术，许多在热CVD条件下进行十分缓慢或不能进行的反应能够得以进行
	通常在较低的压力下进行，可提高沉积速率，增加膜厚均匀性	多数PECVD在辉光放电中所用的压力较低，从而增强了反应气体与生成气体产物穿过边界层，在平流层和衬底表面之间的质量输运；同时由于反应物中分子、原子等离子粒团与电子之间的碰撞、散射、电离等作用，膜层厚度的均匀性也得到改善，膜层针孔少，组织致密，内应力小，不易产生微裂纹。特别是低温沉积利于获得非晶态和微晶薄膜。
	可用于获得性能独特的薄膜	为维持PECVD系统的稳定性，需要不断从外界输入能量，因此PECVD系统实际上处于能量耗散状态。根据耗散结构理论，PECVD的沉积产物将呈多样性，一些按热平衡理论不能发生的反应和不能获得的物质结构，在PECVD系统中将可能发生。
	可用于生长界面陡峭的多层结构	在PECVD的低温沉积条件下，如果没有等离子体，沉积反应几乎不会发生。而一旦有等离子体存在，沉积反应就能以适当的速度进行。如此可把等离子体作为沉积反应的开关，用于开始和停止沉积反应。由于等离子体开关的反应时间相当于气体分子的碰撞时间（气压133Pa时为lms），因此利用PECVD技术可生长界面陡峭的多层结构
	扩大了化学气相沉积的应用范围	提供了在不同的基片制备各种金属膜、非晶态无机物膜、有机聚合膜的可能性
缺点	难以获得纯净的物质	在等离子体中，电子能量分布的范围宽，除电子碰撞外，其离子的碰撞和放电时产生的射线作用也可产生新的粒子。PECVD反应未必是选择性的，有可能存在几种化学反应，致使反应产物难以控制。有些反应机理也难以解释清楚。所以采用PECVD难以获得纯净的物质
	残留物多	因沉积温度低，反应过程中产生的副产物气体和其它气体的解吸进行得不彻底，经常残留沉积在膜层之中。在氨化物、碳化物、氧化物、硅化物的沉积中，很难确保它们的化学计量比。
	易对某些脆弱的衬底材料和薄膜造成离子轰击损伤	衬底电位相对于等离子体电位通常为负，这势必导致等离子体中的正离子被电场加速后轰击衬底，导致衬底损伤和薄膜缺陷。如对III-V、II-VI族化合物半导体材料。特别在离子能量超过20eV时，就特别不利。
	易在薄膜中造成压应力	对于在半导体工艺中应用的超薄膜来说，应力还不致于造成太大的问题。对冶金涂层来讲，压应力有时反而是有利的，但涂层较厚时应力有可能造成涂层的开裂和剥落。
	价格高	相对一般CVD而言，等离子体增强CVD设备相对较为复杂，且价格较高

资料来源：观研天下整理

PECVD与热CVD典型的沉积温度范围（°C）

沉积薄膜	热CVD	PECVD
硅外延膜	1000~1250	750
多晶硅	650	200~400
Si3N4	900	300
SiO2	800~1100	300
TiC	900~1100	500
TiN	900~1100	500
WC	1000	325~525

资料来源：观研天下整理

2、应用领域蓬勃发展，我国PECVD设备行业快速发展

PECVD设备属于典型的技术密集型和资本密集型行业，其发展与下游产业的景气度和技术迭代紧密相连。PECVD设备主要下游应用包括：半导体制造：沉积介质薄膜（如SiO₂,Si₃N₄），用于隔离、钝化、掩膜等；光伏电池：沉积减反射膜和钝化膜，是提升晶硅太阳能电池转换效率的核心环节；显示面板：用于沉积薄膜晶体管阵列上的绝缘层和钝化层。

在“国产替代”战略下，中芯国际、长江存储、长鑫存储等本土晶圆厂持续扩产，带动了对国产设备的验证和采购需求，半导体级PECVD设备市场空间巨大。同时，根据数据，中国作为全球第二大半导体设备市场，薄膜沉积设备占比约25%，其中PECVD是主流技术。

中国大陆主要的晶圆制造企业的产能扩张情况

企业名称	扩产计划	技术重点
中芯国际（SMIC）	中芯深圳：专注于28nm及以上工艺，规划月产能10万片（12英寸），已进入量产。	成熟制程是当前扩产绝对主力，同时继续研发先进工艺。
	中芯京城（北京）：原计划重点建设28nm产线，规划月产能10万片（12英寸）。项目分期建设，部分产能已投产。
	中芯东方（上海）：上海临港基地，规划建设10万片/月的12英寸晶圆产能，工艺节点覆盖28nm及以上。
	中芯西青（天津）：扩建12英寸产线，规划产能10万片/月，主要生产28nm-180nm芯片。
	中芯宁波：专注于特种工艺（如高压模拟、射频等）的晶圆制造。
华虹集团	华虹无锡（二期）：重中之重。项目总投资67亿美元，工艺节点覆盖65/55nm至40nm，规划月产能8.3万片（12英寸）。正在快速爬坡中，是全球近年来最大的12英寸产线建设项目之一。	特色工艺平台（eNVM、功率器件、模拟与电源管理）和55nm至28nm的逻辑工艺。
	华力集成（上海）：持续进行产能优化和扩充。
合肥晶合集成（Nexchip）	晶合三期：规划建设产能4万片/月（12英寸），继续聚焦显示驱动、MCU、CIS等特色工艺。	从显示驱动芯片向其他多元化特色工艺平台拓展，是中国大陆重要的55nm至150nm代工基地。
	晶合四期：已在规划中，将进一步扩大产能。
长江存储（YMTC）	武汉三期：规划建设产能20万片/月（12英寸），但因被列入“实体清单”而面临设备获取困难，进度有所推迟，但仍在其能力范围内持续推进。	基于Xtacking架构的3DNAND闪存技术，努力向200层以上堆叠技术迈进。
	成都工厂：规划建设大型NANDFlash产线，目前状态待明确。
长鑫存储（CXMT）	合肥二厂（B2）：已在建设中，计划大幅提升产能。	17nm工艺的DDR4、LPDDR4/4X、DDR5产品，并持续推进更先进制程的研发。
	北京工厂：规划建设产能10万片/月（12英寸），作为新的制造基地。

资料来源：观研天下整理

光伏领域，中国是全球光伏产能95%以上。随着PERC、TOPCon、HJT、BC等高效电池技术的快速迭代和产能扩张，对专用PECVD设备（如板式PECVD、管式PECVD）的需求呈爆发式增长。并且，以TOPCon为代表的N型电池技术逐步替代P型电池技术，其对钝化工艺要求极高，催生了新一代PECVD设备的巨大投资。

光伏电池技术市场占有率

项目	2024年	2023年	2022年
PERC电池市占率	20.60%	73.50%	90.90%
TOPCon电池市占率	71.10%	23.00%	8.30%
HJT电池市占率	3.30%	2.60%	0.60%
BC电池市占率	5.00%	0.90%	0.20%

资料来源：观研天下整理

3、我国PECVD设备行业玩家数量诸多，拓荆科技为龙头企业

目前，我国布局PECVD厂商较多，包括拓荆科技、北方华创、盛美上海、微导纳米等。其中，拓荆科技是国内PECVD设备龙头，已实现全系列PECVD介质薄膜材料的覆盖，通用介质薄膜材料和先进介质薄膜材料均已实现产业化应用；基于新型设备平台（PF-300T Plus和PF-300M）和新型反应腔（pX和Supra-D）的PECVD Stack（ONO 叠层）、ACHM及PECVD Bianca等先进工艺设备，陆续通过客户验收，量产规模不断增加。

我国PECVD设备行业主要企业及布局情况

公司	布局情况
拓荆科技	拓荆科技自成立就开始研制PECVD设备，在PECVD设备技术领域具有十余年的研发和产业化经验。PECVD设备作为公司的主打产品，已实现全系列PECVD介质薄膜材料的覆盖，通用介质薄膜材料（包括SiO2、SiN、TEOS、SiON、SiOC、FSG、BPSG、PSG等）和先进介质薄膜材料（包括ACHM、LoKI、LoKII、ADCI、ADCII、HTN、a-Si等）均已实现产业化应用。
北方华创	北方华创在PECVD设备领域深耕多年。1）2012年推出应用于LED领域介质薄膜制备的EPEE 550系列PECVD设备，在客户端销售近千台。2）2019年推出应用于功率器件、化合物、MEMS等领域介质薄膜制备的EPEEi 200/800系列PECVD设备，为近百家客户提供介质薄膜生长解决方案。3）2022年推出应用于集成电路领域的Lyra系列12英寸介质薄膜生长PECVD设备，以其优良的工艺结果和设备的高稳定性赢得了多家主流客户的认可。4）Cygnus系列12英寸等离子体增强化学气相沉积设备，主要用于制备氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅等多种高品质介质薄膜，可满足逻辑、存储和先进封装对钝化层、隔离层、抗反射层、刻蚀停止层等多样化的应用需求。
盛美上海	2022年12月，盛美上海推出拥有自主知识产权的Ultra Pmax TMPE CVD设备。公司PECVD设备采用盛美独特全球首创的“1个腔体3个卡盘”的设计，可在同一平台上实现多种PECVD工艺。2024年Q3向中国的一家集成电路客户交付其首台PECVD设备，验证TEOS及SiN工艺。
微导纳米	微导纳米于2023年6月发布的iTronix®PE系列等离子体增强化学气相沉积镀膜系统，可沉积相应不同种类薄膜，可应用于逻辑、存储、先进封装、显示器件以及化合物半导体等领域的芯片制造。同时，该新型平台可安装更多反应腔以满足高产能需求。

资料来源：观研天下整理

拓荆科技PECVD产品类型

产品型号	主要薄膜工艺
PF-300T	SiO2、SiN、TEOS、SiON、SiOC、FSG、BPSG、PSG等通用介质薄膜材料，以及LoKI、LoKII、ACHM、ADCI、ADCII、HTN、a-Si等先进介质薄膜材料。
PF-300T eX PF-300T Plus eX
PF-300TpXPF-300TPluspX
PF-300T Supra-D PF-300M Supra-D
PF-300T Bianca	在晶圆背面沉积SiN、SiO2等介质薄膜材料
NF-300H	Thick TEOS等较厚的介质薄膜材料
PF-150T PF-200T	SiO2、SiN、TEOS、SiON等薄膜材料（新型功率器件领域）