制程升级正在显著提升溅射PVD设备的价值量:从180nm 8寸产线每万片产能仅需4.8台PVD设备,到90nm 12寸产线已增至24台,需求量放大至5倍。这意味着溅射PVD在半导体设备产业链中的投资占比与利润份额同步抬升,而利润分配格局则呈现“设备商主导、上游零部件与材料商跟随”的结构。
制程升级如何撬动溅射PVD价值量
薄膜沉积与刻蚀是半导体制造中相互衔接的两大核心工序。随着制程从180nm向90nm乃至更先进节点推进,芯片结构日趋复杂,薄膜沉积的工序数从90nm CMOS工艺的40道增至3nm FinFET工艺的100道,设备需求量随之水涨船高。
以溅射PVD为例,180nm 8寸产线每万片产能仅需4.8台,而90nm 12寸产线则需24台,需求量的跃升直接拉动了设备价值量的提升。与此同时,存储芯片从2D向3D结构演进,薄膜沉积在产线资本开支中的占比从2D时代的18%升至3D时代的26%,进一步巩固了薄膜沉积设备在整体设备投资中的权重。
产业链利润分配:设备商话语权最强
从市场规模看,全球半导体薄膜沉积设备市场已从125亿美元增长至172亿美元,其中溅射PVD约占细分品类的19%,对应数十亿美元量级的市场空间。在利润分配上,设备商凭借技术壁垒和客户粘性占据主导地位。
竞争格局印证了这一分配逻辑:在PVD领域,应用材料一家独占约85%的份额,东京电子约占15%,高度集中的市场结构赋予了头部设备商极强的议价能力。国内方面,北方华创在溅射PVD细分领域表现突出,在长江存储的招标中,其PVD设备占比可达20%左右,且对下游议价能力较强,这在国产设备中较为少见。相比之下,上游零部件供应商和材料商虽能分享行业增长红利,但由于设备商掌握核心工艺know-how与客户资源,利润分配的天平明显倾向设备端。
常见问题
溅射PVD设备需求量为何增长这么快?
制程越先进,芯片内部结构越复杂,需要沉积的薄膜层数和种类越多。从180nm到90nm,每万片产能所需的PVD设备从4.8台增至24台;而从2D到3D NAND,薄膜沉积资本开支占比从18%升至26%,双重因素叠加驱动需求快速增长。
国内溅射PVD设备商的竞争地位如何?
北方华创是国内溅射PVD领域的代表性厂商,产品覆盖90-14nm多个制程工艺,在长江存储的薄膜设备采购中,其PVD设备占比可达20%左右。不过从整体看,PVD市场仍由应用材料等国际巨头主导,国产替代尚处于加速追赶阶段。
除设备商外,产业链还有哪些环节受益?
零部件供应商和材料商同样受益于溅射PVD需求扩张,但利润分配份额相对有限。设备商掌握核心工艺与客户资源,议价能力最强;零部件与材料环节竞争相对分散,利润弹性更多取决于技术壁垒和客户认证进度。