制程越先进，薄膜沉积设备用量确实越大——180nm 8寸产线PVD约4.8台/万片、CVD约9.9台/万片，到90nm 12寸产线分别升至约24.0台/万片和约42.0台/万片。 需求量倍增的背后，是薄膜厚度控制、深孔填充与多腔体集成难度的同步抬升，半导体设备厂商的技术壁垒正是围绕这些环节构筑的。

制程演进如何推高薄膜沉积需求

薄膜沉积与刻蚀是相反的两个环节：薄膜材料无差别沉积到硅片表面后，再通过刻蚀去除多余部分，最终使晶体管集成为电路。制程进步带来两个直接后果：一是工序量增加，90nm CMOS工艺的薄膜沉积工序约40道，3nm FinFET工艺产线约100道；二是结构3D化，堆叠层数与薄膜工艺直接挂钩，在2D到3D NAND FLASH的产线资本开支中，薄膜沉积占比由18%升至26%。

需求增长最快的是原子层沉积（ALD）。它通过逐层循环生长实现原子层级别的厚度控制，能够满足先进制程和3D结构的需求，虽然当前市场份额约11%，却是“兵家必争之地”。在28nm以下的FinFET结构中，自对准双重成像（SADP）工艺所沉积的Spacer材料宽度直接决定Fin的宽度，是制约逻辑芯片先进程度的核心因素之一。

技术壁垒从何而来

薄膜沉积主要有CVD、PVD、ALD和外延四大类方法，各类又衍生出PECVD、LPCVD、溅射PVD、蒸镀PVD等细分技术，适用领域不同，不存在明显的替代关系。市场构成也相对分散，占比最大的PECVD份额约33%，这意味着厂商的竞争力更多取决于对薄膜材料覆盖的广度和深度。

壁垒的第一层是工艺控制能力。 先进制程要求在更小的结构上实现更精准的厚度与均匀性控制，ALD之所以关键，正因为它把厚度控制推进到原子层级别。

壁垒的第二层是设备集成能力。 每台薄膜沉积设备由1个平台（TM）和多个反应腔（PM）组成，多腔体集成直接关系到产能与一致性。

壁垒的第三层是细分赛道的长期积累。 各细分赛道目前由应用材料、东京电子等国际厂商占据主要份额，国产厂商中，拓荆科技是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商，工艺覆盖180-14nm逻辑芯片及64层、128层3D NAND；北方华创的优势集中在溅射PVD，已推出13款PVD产品，覆盖90-14nm多个制程工艺。

常见问题

为什么先进制程对薄膜沉积设备的需求会成倍增长？

制程升级同时带来工序数量增加和结构3D化两个变化。90nm CMOS工艺的薄膜沉积工序约40道，3nm FinFET工艺产线约100道；3D NAND产线中薄膜沉积的资本开支占比也从2D时代的18%升至26%，两个因素叠加推动了设备需求量的成倍增长。

PVD和CVD在技术路线上有什么区别？

PVD即物理气相沉积，包括溅射PVD和蒸镀PVD；CVD即化学气相沉积，衍生出PECVD、LPCVD等技术。两者沉积原理不同，适用的薄膜材料和工艺场景也不同，因此在市场中并不存在明显的替代关系，厂商往往需要在多个技术方向同时布局。

国产薄膜沉积设备目前处于什么阶段？

国产替代已进入快车道。拓荆科技是国内唯一实现PECVD设备产业化的厂商，ALD设备可应用于14nm及以下逻辑芯片；北方华创在溅射PVD领域占比较高，ALD技术节点覆盖至28nm。两家公司在ALD领域均有布局，具体市场份额建议以官方后续公布及第三方公开数据为准。