在3D NAND之外,薄膜沉积设备在DRAM、逻辑芯片和先进封装领域同样具备高增长潜力,其中逻辑芯片的先进制程(FinFET/GAA)和DRAM的高k介质/电容结构是未来增长弹性最大的方向。

薄膜沉积设备的需求核心驱动力是制程升级和芯片结构的3D化。除了3D NAND(其资本开支中薄膜沉积占比已从2D的18%提升至3D的26%),其他下游领域的需求结构差异显著。

DRAM与逻辑芯片:技术驱动的差异化需求

在DRAM领域,薄膜沉积设备主要用于高k介质层和电容结构的制造。随着DRAM制程微缩(如19nm以下),对原子层沉积(ALD)设备的需求显著增加,用于沉积具有高介电常数的薄膜材料,以维持电容性能。在逻辑芯片领域,从28nm以下FinFET结构到GAA(环绕栅极)架构,薄膜沉积工序数大幅增加——90nm CMOS工艺约40道,而3nm FinFET产线已增至约100道。其中,ALD技术因其原子层级的厚度控制能力,成为决定Fin宽度的关键工艺,是先进制程的核心制约因素之一。

先进封装:异构集成的增长极

先进封装(如TSV硅通孔、RDL重布线层)是薄膜沉积设备另一个快速增长的应用场景。TSV工艺需要PVD设备沉积阻挡层/种子层(如Ti、Ta、Cu),CVD/ALD设备用于绝缘介质层填充,RDL工艺则依赖PVD溅射金属薄膜。随着2.5D/3D封装、Chiplet技术的普及,薄膜沉积设备在封装环节的资本开支占比将持续提升。不过,该领域对设备均匀性和纯度要求低于前道制造,技术壁垒相对较低,但市场容量可观。

常见问题

除了3D NAND,哪个下游领域对薄膜沉积设备的需求增长最快?

逻辑芯片的先进制程(如FinFET、GAA)增长最快。 从90nm到3nm,薄膜沉积工序数从约40道增至约100道,且ALD设备在决定Fin宽度的SADP工艺中扮演不可替代的角色,技术壁垒最高。

DRAM对薄膜沉积设备的需求特点是什么?

DRAM需求主要集中在高k介质材料和电容结构的沉积。随着制程微缩,ALD设备用于沉积HfO₂、ZrO₂等高k材料,以在缩小单元面积的同时维持电容性能,对薄膜的均匀性和阶梯覆盖能力要求极高。

先进封装对薄膜沉积设备的需求与逻辑芯片有何不同?

先进封装(TSV、RDL)主要依赖PVD设备沉积金属种子层和阻挡层,以及CVD设备填充绝缘介质。其对薄膜的纯度、均匀性要求低于逻辑芯片前道制造,但更强调设备的产能和成本效益,技术壁垒相对较低,但市场增长潜力大。

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