薄膜沉积设备

工艺概况与设备边界

• 工艺原理：①CVD（化学气相沉积）——含前驱气体反应分解，在晶圆表面形成固态薄膜（SiO₂、SiN、TEOS、金属化合物）；②PVD（物理气相沉积/磁控溅射）——高能离子轰击靶材使原子沉积（Cu、Al、Ti、W 金属化）；③ALD（原子层沉积）——单原子层循环反应，对深宽比/台阶覆盖率优异、用于先进制程关键薄层（高 k 栅介质、金属栅、EUV 掩模）；④EPI（外延）——在单晶衬底上生长同质/异质外延层（Si/SiGe 用于逻辑/DRAM、SiC/GaN 用于功率器件）。
• 设备子类：PECVD、SACVD、HDPCVD、LPCVD、Flowable CVD、MOCVD（LED/功率外延）、PVD（金属化）、ALD（PE-ALD/Thermal-ALD）、EPI。
• 制程节点要求：3D NAND 200+ 层需要 Stack（ONO 叠层）PECVD、超高厚 TEOS、超高深宽比 HAR-W；逻辑 3nm 需要金属栅 ALD（TiN/TiAl）、Si/SiGe EPI（沟道工程）、Cu 集成 PVD（CuBS）；DRAM D1a 后需要高 k ALD 与薄 SiO₂。
• 基片尺寸：12 英寸为主，8 英寸用于功率器件/特色工艺。

工艺作用为：通过物理气相沉积（PVD溅射）、化学气相沉积（CVD热分解/等离子增强）、原子层沉积（ALD单原子层循环）或外延（EPI），在晶圆表面形成绝缘/导电/半导体薄膜；关键参数含均匀性、台阶覆盖、致密度、薄膜应力。。设备边界按“PECVD等离子增强化学气相沉积、SACVD亚常压化学气相沉积、HDPCVD高密度等离子CVD、LPCVD低压CVD、MOCVD金属有机CVD、PVD物理气相沉积溅射、ALD原子层沉积、EPI外延”核对；设备销售、备件耗材与服务收入分开，客户现场安装不等于验收和收入确认。

需求驱动与市场空间

• 全球市场：2025 年约 1870 亿元人民币（按 SEMI/公司年报引用），占晶圆制造设备 CapEx 约 22%，第一大设备品类。
• 中国市场：2025 年约 700 亿元人民币（行业估算），近三年 CAGR 35-40%，主要驱动来自国内存储扩产、先进逻辑产线建设、先进封装（TSV/RDL/混合键合）、功率器件扩产（SiC/GaN）。

• 国产份额：①PVD（金属化）国产化率约 50-55%（北方华创主导）；②PECVD 约 35-40%（拓荆科技主导）；③ALD 约 25-30%（拓荆+中微）；④LPCVD 约 20%（中微+拓荆）；⑤EPI 国产化率 <5%（AMAT/ASM 寡头垄断）；⑥MOCVD 国产化率 70%+（中微+北方华创主导 LED/功率外延）。

• 主要客户：长江存储（3D NAND 200 层+ PECVD/ALD/SACVD 大需求）、长鑫存储（DRAM 高 k ALD）、中芯国际（逻辑金属栅 ALD/PVD）、华虹（特色工艺 PECVD/PVD）、合肥晶合（DDI/BCD）、三安光电/华灿光电（LED MOCVD）、闻泰/华润微/士兰微（功率器件 PVD/PECVD）、长江存储/长鑫存储（先进封装薄膜）。

• 需求驱动：①存储扩产（3D NAND 层数从 128→200→300+，对 PECVD Stack、ALD 需求非线性增长）；②逻辑制程下探（金属栅 ALD、Si/SiGe EPI）；③汽车/光伏 SiC/GaN 功率器件扩产；④先进封装（混合键合、TSV RDL）；⑤国产替代加速。
• 拓荆客户一依赖：拓荆 2025 年客户一占比 52.93%（长江存储口径，市场推测），扩产周期带动拓荆薄膜订单爆发。

需求沿“晶圆厂资本开支 → 工艺设备订单 → 出货安装 → 客户验收 → 收入确认”传导；新签订单、在手订单、合同负债、装机和验收分别跟踪。

复核时还应分别记录招标、订单、出货、装机与验收，避免将晶圆厂资本开支增速直接等同于设备公司收入增速。同时复核装机、验收与统计口径断点。

技术路线、关键指标与制程演进

• 技术壁垒：①反应腔等离子源/射频设计（双频/三频/脉冲射频）；②薄膜工艺 know-how（数百种介质/金属薄膜配方）；③高深宽比沟槽填充（HDPCVD、Flowable CVD）；④ALD 前驱体化学与自限制单层反应；⑤外延（SiGe 组分控制、SiC 高温 1600°C）；⑥关键零部件——射频电源（美国 ADS 主导，国产 <30%）、温控加热器（日本大真空/美国 Watlow，国产 30%）、真空泵（Edwards/Pfeiffer，国产 30-40%）、MFC 质量流量计（美国 MKS/Horiba，国产 20%）。
• 零部件本土化率：薄膜设备整体约 30-40%，PVD 略高于 CVD（射频/磁控溅射源国产替代慢）；零部件本土化是国产设备毛利改善的关键路径。
• 制程演进：3D NAND 300 层需要更厚 TEOS（NF-300H/Ultra-thick TEOS）、更高深宽比沟槽填充（Flowable CVD）；DRAM D1a 后需要原子级薄高 k ALD；逻辑 3nm/2nm 需要钌/钼互连 PVD、SiGe/Si EPI 沟道；先进封装需要 PECVD Bonding Layer、混合键合配套薄膜。

产业链、核心部件与交付

本模块暂无可由一手资料确认的增量信息；后续按来源计划补充。

竞争格局与国产替代

• 国际玩家：AMAT（美国，CVD+PVD+EPI+ALD 全平台）、ASM International（荷兰，ALD 全球第一，份额 50%+）、LAM Research（美国，PECVD/ALD）、TEL（日本，CVD+EPI）、Ulvac（日本，PVD/显示）。
• 国产玩家：拓荆科技（PECVD 国内绝对龙头，2025 年 PECVD 收入 51.42 亿元 +75.27%）、北方华创（PVD/CVD/ALD/EPI/ECP 全平台，2025 年薄膜收入超百亿元，PVD 累计出货 1000 台）、中微公司（MOCVD 全球 LED 龙头，2025 年 LPCVD 5.06 亿元 +224%）。
• 份额排序：国产整体薄膜国产化率约 30%（vs 刻蚀 25-30%），但内部分化极大：PECVD/PVD > ALD > LPCVD > EPI。
• 竞争要素：①客户认证（拓荆累计进入 100 条产线、累计流片 4.57 亿片、Uptime >90%）；②反应腔累计出货（拓荆 3400+ 反应腔、北方华创 PVD 1000 台）；③新工艺覆盖（拓荆 PECVD Bianca/Stack/ACHM、北方华创 PVD/CuBS、中微 LPCVD W）；④产能（拓荆 NF-300M Supra-H 平台单片 24 片高产能）。

披露层级说明：本节每条数据后括注披露层级——【公司披露】来自公司年报/公告；【行业估算】来自 SEMI/中金/招商等第三方研报；【业内传闻】来自产业链调研，公司未公开披露。

拓荆科技 PECVD/ALD 国产化进度【公司披露为主】

• PECVD：拓荆科技在通用介质薄膜（SiO₂/SiN/TEOS）与先进介质薄膜（ACHM、LoK、Stack ONO、a-Si、SiB、HTN）实现全覆盖，是国内集成电路领域硬掩膜工艺覆盖最全面的设备厂商【公司披露】；2025 年 PECVD 反应腔出货累计超 400 台（仅 PECVD Stack + Bianca）【公司披露】，先进存储/逻辑量产规模快速攀升。
• PECVD 国产份额【行业估算】：PECVD 国产化率约 35-40%（拓荆主导），但与 AMAT/LAM/ASM 合计份额 65-70% 相比，国产化进度仍存在结构性差距；份额提升的核心驱动来自长江存储扩产周期+拓荆客户一占比 52.93%。
• ALD【公司披露】：拓荆 PE-ALD（SiO₂/SiN/SiCO）+ Thermal-ALD（Al₂O₃/AlN/TiN，2025 年首台 TiN 客户验证）累计出货 140+ 反应台；中微 ALD 在存储客户端批量销售；对标 ASM 国际，国产 ALD 份额约 25-30%【行业估算】。
• PVD【公司披露】：北方华创在 Cu 互连/Al Pad/金属栅/封装金属化的 PVD 设备国内主导，2025 年完成第 1000 台 PVD 整机交付，覆盖逻辑/存储/特色工艺/先进封装主流场景。
• LPCVD【公司披露】：中微 2024 年首台销售、2025 年收入 5.06 亿元（+224%），钨系列（W）通过关键存储客户端量产验证；累计出货突破 300 反应台。
• EPI【行业估算+公司披露】：国产化率最低的子类（<5%），中微 Si/SiGe EPI 进入客户端量产验证阶段【公司披露】，是未来 2-3 年突破重点。
• MOCVD【公司披露】：中微 Prismo A7/UniMax 在全球氮化镓基 LED MOCVD 设备市场份额领先（自 2017 年起），2025 年 Micro-LED MOCVD 订单超 1 亿元，正在开发 SiC/GaN 功率器件用新型 MOCVD。

客户验证与商业化节奏

不能用“进入客户”替代量产验证，也不能用装机数直接推算收入。

商业模式与经济性

利润率还受研发强度、产品验证期、供应链和收入确认节奏影响，跨公司比较必须统一口径。

风险、催化剂与跟踪指标

国产化率只有在机构、年份、地区和分母一致时才可连线；公司定性表述不转换为百分比。

行业年表