从2D到3D NAND的架构转变，使得薄膜沉积设备在芯片产线资本开支中的占比从18%大幅提升至26%，成为仅次于刻蚀设备的核心工艺环节。在3D NAND时代，应用材料、泛林半导体和东京电子凭借在CVD、ALD和PVD各细分赛道的技术优势，形成了寡头垄断的竞争格局，而国内厂商拓荆科技和北方华创则在部分领域实现了关键突破。
3D NAND如何改变薄膜沉积设备需求
芯片从2D平面结构转向3D立体堆叠后，薄膜沉积工序量与堆叠层数直接挂钩。数据显示，3D NAND产线中薄膜沉积设备的资本开支占比从2D时代的18%升至26%，而光刻设备占比则从38%降至18%。这一变化意味着，在3D NAND制造中，薄膜沉积设备的重要性显著提升，成为决定芯片性能和良率的关键环节之一。
全球薄膜沉积设备竞争格局
薄膜沉积设备市场由国际巨头主导，各细分赛道呈现不同的竞争态势：
| 细分品类 | 应用材料 | 泛林半导体 | 东京电子 | 先晶半导体 |
|---|---|---|---|---|
| CVD | 28% | 25% | 11% | 17% |
| ALD | 29% | 26% | 45% | - |
| PVD | 85% | - | 15% | - |
东京电子在ALD领域占据45%的市场份额，应用材料则在PVD领域拥有85%的绝对优势。ALD设备虽然目前仅占薄膜沉积设备整体市场的11%，但由于其在先进制程和3D结构中的关键作用，已成为各厂商的“兵家必争之地”。
常见问题
3D NAND对国产薄膜沉积设备厂商有何影响？
国产替代的主力是拓荆科技和北方华创。拓荆科技在PECVD领域是国内唯一实现产业化的厂商，产品已覆盖64层和128层3D NAND；北方华创的优势集中在溅射PVD领域，覆盖90-14nm制程，并在长江存储PVD采购中占据约20%的份额。
谁是薄膜沉积设备行业的龙头？
从全球市场份额看，应用材料在PVD领域（85%）和CVD领域（28%）均居首位，东京电子则在ALD领域（45%）领先。泛林半导体在CVD（25%）和ALD（26%）领域也具备强劲竞争力。三家巨头在不同细分赛道各具优势，共同主导市场。
ALD设备为何成为竞争焦点？
ALD设备能够实现原子层级别的薄膜厚度控制，是先进制程和3D NAND制造中不可或缺的工艺。它决定了FinFET结构中Fin的宽度，也是3D NAND堆叠层数提升的关键技术。尽管目前ALD仅占薄膜沉积设备市场的11%，但需求增长最快。