3D NAND堆叠推动薄膜沉积资本开支占比跃升，市场规模增长的主要驱动力是什么？

半导体薄膜沉积设备市场规模增长的核心驱动力，来自芯片制程进步带来的工序量增加，以及芯片向3D化发展后薄膜沉积设备资本开支占比的显著提升。在3D NAND产线中，薄膜沉积设备在资本开支中的占比从2D时代的18%跃升至26%，而堆叠层数的增加直接拉动了对薄膜沉积设备的需求。

堆叠层数提升：从2D到3D的结构性变化

3D NAND通过垂直堆叠存储单元来提升存储密度，这一架构变化深刻改变了产线的设备投资结构。在3D架构下，堆叠层数与薄膜工艺直接挂钩，层数越多，需要沉积的介质材料薄膜（如氧化硅、氮化硅）的步骤就越复杂。

从产线资本开支结构看，2D向3D的转换显著提升了薄膜沉积设备的地位：

这一结构性变化意味着，存储厂商在推进更高堆叠层数的3D NAND产线时，需要配置更多薄膜沉积设备来完成逐层沉积工艺。薄膜沉积与刻蚀的相关性非常强，两者共同构成了3D NAND制造的核心环节。

制程升级与产线扩产的双重拉动

除了3D架构带来的结构性变化，逻辑芯片制程的进步同样推动薄膜沉积设备需求增长。以工序数为例，90nm CMOS工艺产线的薄膜沉积工序数为40道，而3nm FinFET工艺产线则大幅增加至100道。制程越先进，薄膜沉积的工序量越大，对设备的需求量也越明显。

从产线设备配置看，以12寸晶圆产线为例，90nm制程对PVD设备的需求量为24.0台/万片产能，CVD设备为42.0台/万片产能，远高于180nm 8寸产线的配置水平。这种单位产能设备需求的提升，叠加存储厂与逻辑厂的扩产周期，构成了薄膜沉积设备市场规模增长的另一重要驱动。

单片式与批量式的需求差异

在3D NAND的不同堆叠阶段，对沉积设备类型的需求存在差异。ALD（原子层沉积）因能对材料厚度实现原子层级别控制，在先进制程和3D结构中扮演关键角色——虽然ALD在薄膜沉积设备市场中占比仅11%，但被认为是需求增长最快的细分方向，尤其在28nm以下先进制程和3D NAND的深孔、高深宽比结构填充中不可或缺。

相比之下，PECVD作为占比最大的细分品类（33%），在3D NAND的层间介质沉积中仍是最主要的生产力设备。不同技术路线各司其职，不存在明显的替代关系，这也决定了设备厂商需要具备对薄膜材料覆盖的广度和深度。

常见问题

3D NAND堆叠层数增加如何影响薄膜沉积设备需求？

3D NAND的堆叠层数与薄膜工艺直接挂钩。随着层数从64层向128层甚至更高推进，每一层存储单元都需要经历介质薄膜沉积、刻蚀等工序，薄膜沉积步骤数量随之增加，产线对沉积设备的需求量也相应提升。这也是薄膜沉积设备在3D NAND产线资本开支中占比高于2D时代的根本原因。

薄膜沉积设备市场中哪个细分品类增长最快？

ALD（原子层沉积）被认为是需求增长最快的细分方向。虽然其当前市场占比仅11%，但ALD能够满足先进制程和3D结构对薄膜厚度原子级控制的需求，在3D NAND向更高层数演进的过程中，ALD的应用场景将持续扩大。

国产薄膜沉积设备厂商的进展如何？

国内薄膜沉积设备领域的主要参与者包括拓荆科技和北方华创。拓荆科技在PECVD领域已实现产业化，产品覆盖180-14nm制程逻辑芯片及64/128层3D NAND；北方华创的优势集中在溅射PVD领域，产品覆盖90-14nm多个制程工艺。两家公司在ALD领域均有布局。