文章核心观点 - 在“后摩尔时代”,原子层沉积(ALD)技术凭借其原子级精度和优异的三维保形性,正从辅助工艺跃升为制造先进芯片三维结构的关键核心技术,其应用也从半导体扩展到光伏、新能源电池、显示面板等多个领域,驱动市场规模持续增长 [1][9] - 中国ALD设备行业已实现从技术引进到自主创新的跨越式发展,国产设备在光伏等领域已占据主导地位,并成功导入28纳米及以上逻辑芯片和先进存储芯片产线,行业进入深度国产替代和向更先进制程突破的攻坚期 [4][5][11][13] - 行业未来发展将由技术演进、深度国产替代和应用场景拓展三大趋势驱动,市场规模有望持续扩容,本土厂商正从“并跑”向“领跑”迈进,并在“超越摩尔”和原子制造等新兴领域寻找增量市场 [12][13][15] 行业概述 - ALD(原子层沉积)设备是一种先进的薄膜制备技术,通过交替、自限性的表面化学反应,在基底上逐层生长出高度均匀、致密、保形性极佳的纳米级薄膜 [2] - 该技术正成为“后摩尔时代”制造先进芯片三维结构的关键核心技术,其应用已从半导体制造拓展至高效太阳能电池(TOPCon)、OLED柔性显示封装、锂电池固态电解质涂层等新能源及新材料领域 [1][12] 行业发展历程 - 起步阶段(20世纪70年代至2013年):国内早期依赖进口设备,中高端市场被ASM、TEL等海外厂商垄断;2010年沈阳拓荆成立并布局ALD技术,开启国产化探索 [4] - 自主研发阶段(2014-2018年):北方华创承担国家02重大专项“28-14nm原子层沉积系统研发及产业化”项目;微导纳米研发首台ALD原型机并完成光伏ALD设备的量产验证 [4] - 产业化突破阶段(2019-2022年):微导纳米半导体ALD设备研发完成并签订订单,其首套国产高电介质ALD设备通过28nm工艺测试验证;拓荆科技ALD设备完成产业化验证 [5] - 应用拓展阶段(2023年至今):拓荆科技实现国内ALD设备装机量及薄膜工艺覆盖率双第一;北方华创一次性推出三款ALD设备;国产设备在3D NAND、GAA晶体管等先进结构中取得关键突破,形成完整产业链 [5] 行业产业链 - 上游:主要包括金属有机前驱体、氧化剂、反应气体等原材料,以及高精度质量流量控制器(MFC)、真空泵、ALD专用阀组、等离子体源、加热平台和石英/SiC反应腔体等关键系统 [7] - 中游:为ALD设备研发生产环节 [7] - 下游:主要应用于半导体制造、光伏、新能源、显示面板、MEMS传感器、光学器件、生物医疗等领域 [7] 市场规模与产业背景 - 2024年,中国ALD设备行业市场规模约为45.22亿元,同比增长7.23% [1][9] - 市场规模增长受双重驱动:一是集成电路制造向更先进节点突破,工艺步骤成倍增加,直接拉动核心需求;二是“超越摩尔”战略下的光伏、显示、新能源等广阔应用成为新增长引擎 [1][9] - 中国集成电路产业正从“量”的扩张向“质”的跃升转型,2025年集成电路产量为4842.79亿块,同比增长7.28%,作为高端薄膜沉积核心装备的ALD设备战略重要性愈发凸显 [9] 重点企业经营情况 - 微导纳米(688147):是一家面向全球的半导体、泛半导体高端微纳装备制造商,以ALD技术为核心。2025年前三季度,营业收入为17.22亿元,同比增长11.48%;归母净利润为2.48亿元,同比增长64.83% [11] - 北方华创(002371):在薄膜沉积设备领域已形成PVD、CVD、ALD、外延和电镀设备的全系列布局。2025年前三季度,营业收入为273.01亿元,同比增长32.97%;归母净利润为51.30亿元,同比增长14.83% [11] - 行业竞争格局:已从国际巨头垄断演变为国产力量奋起直追的多元竞争局面,以北方华创、拓荆科技、微导纳米为代表的国产企业已在光伏、显示等领域取得主导地位,并成功将量产型ALD设备导入国内28纳米及以上逻辑芯片和128层以上3D NAND存储芯片生产线 [11] 行业发展趋势 - 技术演进驱动ALD从辅助走向核心,市场规模持续扩容:随着芯片制造步入3纳米以下节点并转向3D结构(如GAA晶体管、3D NAND),ALD因其原子级精度和优异台阶覆盖率成为核心制造环节;同时,在光伏钝化层和锂电池电极包覆等领域的应用成为重要增长点,驱动全球市场以可观增速扩张 [12] - 深度国产替代进入攻坚期,本土厂商从“并跑”迈向“领跑”:外部供应链不确定性强化了装备自主可控的紧迫性;头部企业已在28nm及以上制程实现批量应用,未来的挑战与机遇在于向2纳米及以下更先进制程突破,并通过构建“ALD+CVD”产品平台、提供整体解决方案来增强竞争力,转向与客户共同进行前沿工艺研发的创新“领跑” [13] - 应用场景拓展,向“超越摩尔”和原子制造领域前进:未来增长将来自于颠覆性的新兴应用,例如粉体原子层沉积技术(可将ALD的原子级包覆能力扩展至三维粉末颗粒,应用于锂电池材料、催化剂等),以及服务于硅光子、异质集成、MEMS传感器等“超越摩尔”领域的专用ALD设备,这些新兴赛道开辟了远超传统半导体的增量市场 [15]
2026年中国ALD设备行业发展历程、市场规模、重点企业及行业趋势分析:后摩尔时代,ALD技术凭原子级精度跃居芯片制造核心[图]