随着制程从90nm CMOS工艺的40道薄膜沉积工序增加到3nm FinFET工艺产线的100道,薄膜沉积设备在晶圆制造中的不可替代性显著增强,设备商的议价能力随之提升,成本能够更有效地向下游传导。这一趋势在ALD、PVD等关键设备领域尤为突出,龙头厂商凭借技术壁垒和客户依赖度,在价格谈判中占据主动。

工序翻倍驱动设备依赖度提升

薄膜沉积工序数量的翻倍(从40道增至100道)直接提升了晶圆厂对沉积设备的需求量和依赖度。在3D NAND架构中,薄膜沉积设备在产线资本开支中的占比从2D时代的18%上升至26%,而刻蚀设备占比则从20%跃升至50%,光刻占比从38%降至18%。这意味着晶圆厂在先进制程和3D结构中,对沉积设备的刚性需求大幅增加,削弱了其压价能力。

议价能力:龙头厂商占据主动

在薄膜沉积设备市场,各细分赛道均由国际巨头主导。例如,应用材料在PVD领域占据85%的份额,在CVD和ALD领域也分别持有28%和29%的份额;东京电子在ALD领域占比45%。这种寡头格局赋予龙头厂商较强的定价权。以北方华创为例,其PVD产品对下游的议价能力很强,这在国产设备中较为罕见。设备商能够通过技术迭代和产品差异化,将成本压力(如零部件涨价)有效向下游晶圆厂传导,同时维持或提升毛利率。

成本传导机制与国产设备现状

设备零部件(如射频电源、真空泵等)的涨价会推高设备商的制造成本,但在高依赖度背景下,设备商可通过提价或优化产品组合将成本转嫁。国产设备方面,拓荆科技在PECVD领域是国内唯一实现产业化的厂商,产品覆盖180-14nm逻辑芯片及64/128层3D NAND;北方华创的PVD产品覆盖90-14nm制程。尽管国产化率整体较低(以长江存储为例,2020年北方华创和拓荆科技的中标机台数量占比分别为4%和3%),但部分产线(如华虹无锡)的国产化率已达10%左右,显示国产替代正在加速。

常见问题

薄膜沉积工序翻倍对晶圆厂成本有何影响?

工序增加直接推高晶圆厂的设备采购和运营成本,但由于沉积设备已成为关键瓶颈,晶圆厂难以通过压价来降低采购成本,成本更多通过良率提升和规模效应来消化。

国产设备商在议价方面是否有优势?

目前国产设备商整体议价能力较弱,但部分细分领域已实现突破。例如,北方华创的PVD产品对下游议价能力较强,而拓荆科技在PECVD领域的独家产业化地位也赋予其一定的定价权。

设备零部件涨价对整机价格传导是否顺畅?

在龙头厂商主导的市场中,传导较为顺畅。由于晶圆厂对沉积设备的依赖度高,设备商能够通过提价或产品升级将零部件成本上涨转嫁给下游,从而维持自身毛利率。

延伸阅读