薄膜沉积设备市场高度分散,占比最高的 PECVD 也仅约 33%,这意味着该环节不存在统一的供需周期。CVD、PVD、ALD 与外延沉积四大技术路线各自对应不同制程与器件需求,彼此不存在明显的替代关系,因此扩产节奏随下游晶圆厂技术节点推进而分化,某一细分路线需求回落时,难以被其他路线同步填补。对投资者而言,观察薄膜沉积设备的景气度,需要下沉到细分路线而非笼统看总量。

为什么说薄膜沉积没有统一供需周期

从市场构成看,薄膜沉积各细分品类占比均不高:PECVD 约 33%,溅射 PVD 约 19%,管式 CVD 约 12%,ALD 约 11%,其余品类份额更低。这种分散结构本身就说明,没有任何单一技术能主导整个环节的供需节奏。

更关键的是路线之间的非替代性。不同设备因特点差异,适用领域不同,不存在明显的替代关系。CVD 中衍生出 PECVD、LPCVD 等,PVD 又分溅射与蒸镀,ALD 则分为 PE-ALD 与 Thermal-ALD,各自绑定不同的制程与功能需求。因此,某一细分路线的产能扩张或收缩,不会自动传导为其他路线的同向变化。

需求分化如何影响扩产节奏

薄膜沉积设备的成长逻辑与刻蚀设备相似,主要来自两方面:一是制程进步后工序量增加,例如 90nm CMOS 工艺约 40 道薄膜沉积工序,3nm FinFET 工艺产线约 100 道;二是芯片 3D 化后,堆叠层数与薄膜工艺直接挂钩,薄膜沉积在 3D NAND 产线资本开支中的占比由 2D 的 18% 升至 3D 的 26%。

但这两股驱动力在不同路线上的落点并不一致。ALD 因能满足先进制程和 3D 结构需求,被称为“兵家必争之地”,尽管当前占比约 11%,却是需求增长最快的方向之一;而 PECVD 作为规模最大的品类,更多与介质材料薄膜的通用需求相关。制程节点推进的先后、存储堆叠层数的爬坡节奏,都会让不同路线的资本开支周期出现时滞差异。

国产供给端的路线分工

国内厂商的布局同样呈现路线分化。拓荆科技的产品已覆盖规模最大的 PECVD 和需求增长最快的 ALD,以及 SACVD,其 PECVD 设备工艺覆盖 180-14nm 逻辑芯片及 64、128 层 3D NAND;北方华创则在 PVD、CVD 和 ALD 三大方向均有布局,优势集中在溅射 PVD。两家公司在 ALD 领域均有布局。

从下游采购数据看,长江存储的薄膜设备采购中,PVD 与 CVD 的年度台数波动明显不同步,ALD 采购量则从 2017 年的 24 台增至 2020 年的 82 台,节奏同样独立于其他品类。这也从侧面印证,细分路线的供需节奏需要分开跟踪。

常见问题

PECVD 份额只有 33%,是否说明它不重要?

并非如此。33% 仍是各细分品类中的最高占比,PECVD 对应介质材料薄膜的通用需求,是薄膜沉积设备中规模最大的单一品类。份额分散反映的是整个市场缺乏主导性技术,而非某一品类缺乏价值。

薄膜沉积设备的供需周期应该怎么观察?

建议按细分路线分别跟踪,重点关注下游晶圆厂的技术节点推进节奏、3D 存储堆叠层数变化,以及各品类在资本开支中的占比变动。四大路线不替代,意味着总量数据可能掩盖结构性分化。

ALD 占比不高,为什么值得单独关注?

ALD 能够较好满足先进制程和 3D 结构需求,在 SADP 等工艺中决定最终芯片制程,同时广泛应用于金属栅、BSI 等工艺,可用于 CMOS 器件、存储芯片和 TSV 封装。其当前占比约 11%,但属于需求增长最快的方向之一。