薄膜沉积设备主要分为 CVD(化学气相沉积)、PVD(物理气相沉积)、ALD(原子层沉积)与外延沉积 四大类。四大路线因技术特点与适用领域不同,分别对应逻辑芯片、存储芯片、功率半导体、先进封装、MEMS、半导体照明等不同器件类型与制程环节,彼此之间不存在明显的替代关系,因此下游需求结构天然呈分散状态——占比最高的 PECVD 份额也仅为 33%,正是这种分散性的直接体现。
四大路线各管一段:特点决定场景
CVD 通过化学反应在硅片表面生成薄膜,为满足不同制程与功能需求,衍生出 PECVD、LPCVD 等技术;PVD 以物理方式沉积金属材料,包括溅射 PVD 和蒸镀 PVD;ALD 通过逐层化学吸附与反应实现原子层级别的厚度控制,能够很好地满足先进制程和 3D 结构的需求;外延沉积则用于生长特定晶态薄膜。沉积的材料涵盖多晶硅、介质材料(绝缘)与金属材料(导电),路线不同,可覆盖的材料与工艺环节自然不同。
需求为何分散:细分技术各有归属
以 ALD 为例,其在先进制程中用于自对准双重成像(SADP)工艺沉积 Spacer 材料,其宽度决定 Fin 的宽度;同时在金属栅、BSI 等工艺中大量应用,可用于制造 CMOS 器件、存储芯片和 TSV 封装。PECVD 与 LPCVD 面向不同制程的介质薄膜沉积,溅射 PVD 与蒸镀 PVD 则分别服务不同金属化环节。由于每种设备适用的领域不同,需求被切分到逻辑、存储、功率、封装等多个方向,而非集中于单一赛道。
| 细分品类 | 占比 |
|---|---|
| PECVD | 33% |
| 溅射PVD | 19% |
| 管式CVD | 12% |
| ALD | 11% |
| 非管式 | 11% |
| 其他薄膜沉积设备(包括SACVD) | 6% |
| LPCVD | 4% |
| 电镀ECD | 4% |
资料来源:Gartner、转引自拓荆科技招股书,华创证券
除占比分散外,需求端还受两重因素驱动:制程进步使薄膜沉积工序量增加,3D 化架构下堆叠层数与薄膜工艺直接挂钩,薄膜沉积在产线资本开支中的占比也随之提升。这意味着分散的需求结构还处在持续扩容之中。
常见问题
四大路线之间会互相替代吗?
不会。每种设备因特点存在差异,同时适用的领域也不同,所以不存在明显的替代关系。下游需求分散在逻辑、存储、功率等不同器件与制程环节,正是这一格局的结果。
为什么 PECVD 份额最高也只有 33%?
因为薄膜沉积市场构成本身比较分散,各细分品类分别对应不同的材料与工艺需求。要在这一市场中立足,更多考验厂商对薄膜材料覆盖的广度和深度,而非单一品类的规模优势。
ALD 占比不高,为什么仍受重视?
ALD 性能较强,能够很好地满足先进制程和 3D 结构的需求,在金属栅、BSI 等工艺中都有大量应用。其占比为 11%,但被视作“兵家必争之地”。