行业深度报告：薄膜沉积：先进逻辑、存储产线国产化空间广阔，国产厂商加速补齐短板环节

薄膜沉积设备市场分析

市场规模与增长

• 薄膜沉积设备占半导体晶圆制造设备总市场规模的22%，与刻蚀、光刻构成三大设备。
• 2023年全球市场规模约184.35亿美元，国内市场约444.56亿元。
• 2013-2023年全球年均增速14.47%，预计未来将超过半导体设备整体市场增速。

设备类型与需求

• CVD设备：PECVD占比最高（31%），主要用于沉积介质层、金属层等。
• ALD设备：用于沉积导体薄膜和绝缘介质薄膜，未来几年复合增长率26.3%。
• PVD设备：主要用于沉积金属薄膜。
• EPI设备：用于生长硅和锗硅外延。

国产化率与限制

• 2023年国产化率约22.7%，美日限制导体类CVD、ALD及硅/锗硅EPI设备。
• 受限设备市场份额：CVD全球70%由美日厂商占据，ALD全球31%由日本厂商占据。

逻辑器件与存储器件需求差异

• 逻辑器件：国产厂商在成熟工艺段覆盖度高，先进制程（HKMG、先进介质材料、W/Co沉积）仍有较大替代空间。
• 存储器件（3D NAND）：核心设备（PECVD、LPCVD、ALD）已基本实现国产化。
  • ONON多层薄膜沉积占3D NAND总工时90%，价值量占比35%以上。
  • LPCVD和ALD设备价值量占比接近20%，字线金属填充（钨回填）技术难度大。

海外龙头成长路径

• Applied Materials：通过材料工程解决方案（铜互联、HKMG）和工艺创新（Black Diamond介质薄膜）推动芯片效能提升。
• Lam Research（原Novellus）：凭借刻蚀和薄膜沉积产品组合，以及高产能设备（如12腔PECVD）实现快速增长。
  • 2013-2023财年营收复合增速17.09%，扣非归母净利润复合增速44.3%。

国产厂商布局与优势

• 中微公司：从MOCVD领域拓展LPCVD、ALD、EPI设备，PECVD/HDPCVD拓展优势明显。
• 北方华创：PVD设备龙头，加大CVD和ALD设备布局，覆盖金属化、外延、介质沉积等工艺。
• 拓荆科技：PECVD介质和HDPCVD设备国内领先，加速开发高产能反应腔（pX、Supra-D）。
• 微导纳米：High k ALD已产业化，PE-ALD进入验证阶段，覆盖多种薄膜材料沉积。

风险提示

1. 国内先进晶圆厂扩产不及预期。
2. 国内先进晶圆产线的设备国产化率提升不及预期。