随着3D NAND闪存从2D平面架构向3D立体堆叠演进，薄膜沉积设备在芯片产线资本开支中的占比已从早期的18%跃升至26%，直接推动该细分设备市场规模的持续扩大。3D NAND堆叠层数的增加与薄膜工艺深度绑定，使得薄膜沉积设备的需求量和价值量均显著提升，成为驱动市场增长的核心动力。
3D NAND架构升级如何改变设备支出结构
在2D NAND时代，光刻设备是产线资本开支中占比最高的环节，达到38%，而薄膜沉积与刻蚀的占比分别为18%和20%。进入3D NAND架构后，芯片结构从平面转为垂直堆叠，薄膜沉积工序量大幅增加，使其在资本开支中的占比提升至26%，而光刻占比则下降至18%。这一结构性变化直接反映了3D化对薄膜沉积设备的强劲需求。
薄膜沉积设备市场增长规模
受3D NAND扩产及逻辑芯片制程进步的双重驱动，全球半导体薄膜沉积设备市场规模呈现持续增长态势。从数据来看，该市场规模已从2017年的125亿美元增长至2020年的172亿美元，复合增长率约为11%。随着3D NAND向更高层数（如128层及以上）演进，薄膜沉积设备的市场需求有望进一步扩大。
常见问题
薄膜沉积设备占比提升的主要原因是什么？
3D NAND通过增加堆叠层数来提升存储密度，而每一层都需要通过薄膜沉积工艺形成介质层和导电层。堆叠层数越多，所需的薄膜沉积工序就越多，因此设备在产线中的资本开支占比从2D时代的18%提升至3D时代的26%。
哪些薄膜沉积技术最受益于3D NAND扩产？
原子层沉积（ALD）因其优异的薄膜均匀性和原子级厚度控制能力，能够很好满足3D NAND高深宽比结构的沉积需求。虽然ALD当前在薄膜沉积设备中的占比为11%，但它是需求增长最快的细分品类，也是厂商布局的重点方向。
国内薄膜沉积设备厂商在3D NAND领域的进展如何？
国内厂商如拓荆科技和北方华创已在3D NAND领域取得突破。拓荆科技的PECVD和ALD设备已覆盖64层和128层3D NAND的制造需求，北方华创则在溅射PVD领域具备较强竞争力。不过，整体国产化率仍处于较低水平，具备较大的替代空间。