薄膜沉积设备的价值量确实随制程升级而显著提升，其背后逻辑是工序量与设备需求量的双重增长，而非单纯单价上涨。从90nm CMOS工艺约40道薄膜沉积工序到3nm FinFET工艺产线约100道，工序量翻了2.5倍；同时，芯片向3D化发展也直接抬高了薄膜沉积在资本开支中的占比——在2D NAND产线中薄膜沉积占资本开支18%，到3D NAND产线则提升至26%。这种量价齐升的驱动力，最终通过设备销售价格传导至整条产业链，形成设备商、零部件供应商与晶圆厂之间的利润分配格局。以拓荆科技和北方华创为代表的国产厂商，正在这一格局中通过细分赛道卡位获取盈利空间。
制程升级如何传导至设备需求
制程进步对薄膜沉积设备的影响是结构性的。从工序数量看，90nm CMOS工艺产线约需40道薄膜沉积工序，而3nm FinFET工艺产线增至100道；从单线设备需求量看，以12寸90nm产线为例，PVD设备需求约24.0台/万片产能、CVD设备约42.0台/万片产能，远高于180nm 8寸产线的4.8台与9.9台。3D架构则进一步强化了这一趋势：薄膜沉积在3D NAND产线资本开支中占比26%，显著高于2D时代的18%。全球市场规模也印证了这一增长——半导体薄膜沉积设备市场规模已从2017年的125亿美元增至2020年的172亿美元。
产业链价值分配逻辑
薄膜沉积设备产业链的价值分配，核心在于技术壁垒决定议价能力。在设备供给端，各细分赛道长期由国际巨头主导，国产厂商正处于突破期。市场构成较为分散，占比最大的PECVD份额约33%，溅射PVD约19%，这意味着单一技术路线难以通吃市场，厂商的竞争力更多体现在对薄膜材料覆盖的广度和深度上。
国产厂商的盈利空间与商业模式差异，可从两家代表企业中观察：
| 维度 | 拓荆科技 | 北方华创 |
|---|---|---|
| 优势细分 | PECVD（国内唯一实现产业化的厂商）、ALD | 溅射PVD |
| 制程覆盖 | 逻辑芯片180-14nm，3D NAND 64/128层 | PVD覆盖90-14nm；ALD覆盖至28nm |
| 产品结构 | 以PECVD为主力产品，PEALD可应用于14nm及以下逻辑芯片 | 13款PVD产品，覆盖集成电路、功率半导体等多领域 |
| 商业模式 | 平台+多反应腔结构，单台设备由1个平台（TM）和多个反应腔（PM）组成 | 多品类布局，PVD产品对下游议价能力较强 |
值得注意的是，拓荆科技招股书披露中微公司为其股东之一，持股比例8.40%。两家公司在ALD领域均有布局，但技术节点覆盖存在差异——拓荆科技的PEALD设备可应用于14nm及以下逻辑芯片，北方华创的ALD产品技术节点覆盖至28nm。
常见问题
薄膜沉积设备市场为何如此分散？
薄膜沉积方法主要分为CVD、PVD、ALD和外延四大类，每类又衍生出多种技术，如CVD中的PECVD、LPCVD，PVD中的溅射PVD和蒸镀PVD等。不同技术因特点差异适用于不同制程和功能需求，彼此不存在明显替代关系，因此市场构成较分散，占比最大的PECVD份额也仅约33%。
国产厂商在薄膜沉积领域的实际进展如何？
从主流晶圆厂中标数据看，北方华创在溅射PVD细分设备中占比相对较高，可达20%左右；CVD类设备的国产供应商主要是拓荆科技，总体占比约2-3%。部分晶圆厂的薄膜沉积设备国产化率总体在**10%**左右，国产替代仍处于初期加速阶段。
ALD为何被视为“兵家必争之地”？
ALD（原子层沉积）能够对材料厚度实现原子层级别的精准控制，是满足先进制程FinFET结构和3D NAND堆叠需求的关键技术。例如在22nm制程中，Fin宽度仅14.67nm，需通过ALD沉积的Spacer材料宽度来决定Fin的宽度，直接制约逻辑芯片的先进程度。虽然ALD目前占设备市场比例约11%，但因其战略重要性，已成为各厂商重点布局方向。