在3D NAND堆叠层数竞赛中，薄膜沉积设备的核心技术路线围绕PECVD、ALD和溅射PVD展开，竞争壁垒主要集中于高深宽比填充、原子级厚度均匀性控制、以及多层交替沉积的工艺精度。随着芯片从2D向3D结构演进，薄膜沉积设备在芯片产线资本开支中的占比从2D时代的18%提升至3D时代的26%，成为与刻蚀设备并重的关键环节。
技术路线：PECVD与ALD是关键方向
薄膜沉积技术主要分为四大类：化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、原子层沉积（ALD）和外延沉积。在3D NAND制造中，PECVD（等离子体增强CVD） 是当前占比最大的细分品类，市场份额约为33%；而ALD（原子层沉积） 虽目前占比仅11%，但因其能实现原子层级的厚度控制，是满足高堆叠层数需求的核心技术，被业内视为“兵家必争之地”。ALD通过交替引入反应物、逐层生长薄膜，可精确控制薄膜厚度，适用于高深宽比结构的均匀沉积。
竞争壁垒：工艺know-how与专利布局
竞争壁垒主要体现在两方面：一是工艺know-how，包括对多层交替沉积、高深宽比填充、薄膜均匀性等参数的精准控制，这需要长期的经验积累和客户验证；二是专利与设备集成能力，国际巨头如应用材料、东京电子和泛林半导体在CVD、ALD、PVD各细分赛道占据主导地位。例如，应用材料在PVD领域市占率达85%，东京电子在ALD领域市占率为45%。国内厂商如拓荆科技和北方华创正在加速追赶，拓荆科技在PECVD领域已实现产业化，产品覆盖180-14nm逻辑芯片和64-128层3D NAND；北方华创则在溅射PVD领域具备较强竞争力，覆盖90-14nm制程。
常见问题
3D NAND堆叠层数增加对薄膜沉积设备提出了哪些新挑战？
堆叠层数增加导致高深宽比结构增多，要求薄膜沉积设备具备更好的台阶覆盖能力和均匀性控制，同时多层交替沉积的工艺复杂度大幅提升，对设备的精度和稳定性提出了更高要求。
ALD技术为何在3D NAND中如此重要？
ALD能实现原子层级的薄膜厚度控制，且在高深宽比结构中具有优异的保形性，可确保每层薄膜均匀沉积，从而满足多层堆叠对一致性的严苛要求。
国产薄膜沉积设备的竞争格局如何？
国产设备在PECVD和溅射PVD领域已取得突破。拓荆科技是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商，其PEALD设备可应用于14nm及以下逻辑芯片；北方华创的PVD产品覆盖90-14nm制程，并在ALD领域布局至28nm节点。整体国产化率仍处于较低水平，但增长势头明显。