【独立产业投研 第91篇】芯片多层架构构筑核心装备:薄膜沉积设备全链解析,多层镀膜工艺下的国产替代机遇
展开
不吹不炫,独立观察,理性分析,默默陪你穿越牛熊,踏浪前行!
很多短线选手不是只看情绪和资金,他们也会通过产业逻辑判断这个题材是不是真主线?有没有持续性?龙头是谁?
接续刻蚀成型工艺,拆解芯片薄膜堆叠刚需设备,理清技术路线、行业格局与本土企业成长空间
引言
上一篇我们吃透刻蚀机赛道,知晓其负责按照电路轮廓雕琢芯片内部线路结构。一颗芯片想要具备导电、绝缘、防护、存储等多元功能,单靠基底雕刻远远不够,还需要在硅片表面反复堆叠多层不同材质薄膜,以此搭建起完整的功能架构。
承担这一核心堆叠任务的,就是薄膜沉积设备。如果说光刻是绘图、刻蚀是开槽,那么薄膜沉积就是逐层搭建墙体与功能模块。从基础氧化膜、金属导电膜,到高端介质防护膜,每一层薄膜的品质、厚度、均匀度,直接决定芯片的电气性能、使用寿命与运行稳定性。
该设备贯穿逻辑芯片、存储芯片、车规芯片、算力芯片全品类生产,设备品类繁多、工艺路线丰富,市场体量稳居设备行业前列。经过多年技术迭代与产线验证,国内企业在主流沉积设备领域实现稳步突破,成为继刻蚀机之后,又一个业绩持续兑现的核心赛道。本期全方位拆解薄膜沉积设备,读懂多层镀膜背后的产业竞争逻辑。
一、产业核心定位:芯片多层功能架构的搭建基石

芯片制造流程环环相扣,光刻、刻蚀、沉积三大工序循环往复,构成芯片成型核心闭环。
刻蚀完成沟槽与线路分割,薄膜沉积则在指定区域附着各类功能性薄膜,反复叠加数十层之后,才能形成具备运算、存储、传输能力的完整芯片。
制程越先进、芯片集成度越高,薄膜堆叠层数就越多,对沉积设备的精度、稳定性、镀膜均匀性要求也水涨船高。当下HBM存储、Chiplet先进封装、高端AI芯片快速发展,多层堆叠设计成为主流,直接带动薄膜沉积设备采购与替换需求大幅攀升。
从产业层级来看,沉积设备承接刻蚀工艺成果,完善芯片内部功能结构,是衔接线路成型与后续检测封装的关键中枢设备,也是国产设备阵营中不可或缺的核心组成部分。
二、主流技术路线划分,不同工艺适配差异化生产场景

按照工作原理与镀膜材质区分,行业形成三大主流沉积技术路线,技术壁垒、应用范围、国产化进度各有不同,对应各家企业核心主攻方向。
1、物理气相沉积PVD
依靠物理溅射方式完成金属、合金薄膜附着,多用于导电线路层、阻挡层制作,广泛应用于逻辑芯片、分立器件、功率半导体生产。
工艺成熟度高,设备运行稳定性强,是产线标配基础设备。国内企业技术储备扎实,成熟制程设备性能对标国际标准,大批量实现进口替换。
北方华创,国内PVD设备龙头,机型覆盖全面,市场装机量领先。
2、化学气相沉积CVD
借助气体化学反应生成薄膜材质,细分包含PECVD、LPCVD等多款机型,适配氧化层、氮化硅绝缘层等介质薄膜制作,覆盖绝大多数通用芯片品类。
其中PECVD用量最大,适配90nm-28nm主流成熟制程,也是现阶段国产设备放量核心品类,产品顺利通过头部晶圆厂认证,订单交付规模持续扩大。
拓荆科技,专注CVD赛道深耕,PECVD设备市占位居国内前列;北方华创同步布局完善产品线。
3、原子层沉积ALD
以单原子级别逐层镀膜,厚度控制精度达到行业顶尖水准,擅长超薄、高致密薄膜加工。主要用于7nm及以下先进制程、高端存储芯片、高可靠性车规芯片制造。
技术壁垒处于顶端层级,对腔体控制、气体脉冲把控要求严苛。目前海外企业占据高端市场主导,国内头部企业持续研发攻坚,逐步开展样品验证与工艺调试。
北方华创、拓荆科技,稳步推进ALD机型技术突破与客户测试。
三、制程梯度划分,成熟市场兑现收益,先进领域蓄力突破
1. 350nm及以上老旧制程
PVD、常规CVD设备技术完全国产化,充分满足低端芯片生产需求,市场竞争平稳,企业依托存量订单稳固营收基本盘。
2. 90nm-28nm主流成熟制程
国内扩产核心区间,三大沉积工艺设备均实现规模化供货,设备性价比优势凸显,是2026-2027年业绩释放主力区间,进口替代空间充足。
3. 7nm及以下先进制程
ALD高端设备、特种CVD机型依旧存在明显技术差距,现阶段以技术研发、样品送测为主,是行业中长期价值增长方向。
四、全球市场竞争格局,海外巨头把控高端,本土企业稳步突围
全球薄膜沉积设备市场集中度偏高,海外老牌企业凭借长期技术积累、完备的工艺方案,牢牢占据先进制程市场主要份额,在ALD等高壁垒领域具备绝对话语权。
行业核心构筑三重竞争壁垒
1. 工艺适配壁垒:不同薄膜材质对应专属反应参数,上万组工艺参数调试经验难以短期复刻,直接影响镀膜良率;
2. 腔体精密壁垒:设备内部真空腔体、气流控制系统精度要求严苛,零部件加工与装配门槛较高;
3. 长期认证壁垒:设备上机后需长时间匹配产线工艺,稳定达标后方可批量采购,客户准入周期漫长。
国内市场形成清晰竞争格局
- $北方华创(sz002371)$:综合型设备龙头,PVD、CVD全品类布局,客户资源覆盖面最广,综合配套能力优势突出;
- $拓荆科技(sh688072)$:聚焦CVD细分赛道,专项技术功底深厚,在PECVD核心机型上形成差异化竞争优势,细分赛道认可度高。
两家企业错位竞争、互补发展,共同瓜分国内新增设备与存量替换市场。
五、国内产业进阶路径,分层推进实现稳步替代

1、夯实基础工艺设备,守住存量市场
PVD、常规CVD等成熟设备产能稳定输出,保障低端、老旧制程芯片生产供货,依靠稳定营收反哺高端技术研发。
2、主攻主流制程设备,兑现核心业绩
紧抓国内28nm-90nm产能扩张红利,规模化交付CVD、PVD主力机型,深度绑定中芯国际、华虹半导体、存储大厂等核心客户,持续提升国产设备渗透率。
3、攻坚高端ALD设备,布局长远成长
集中研发资源攻克原子层沉积核心技术,不断优化设备镀膜精度与稳定性,逐步向先进制程产线渗透,缩小与国际顶尖水平的差距。
六、2026年赛道核心驱动逻辑
逻辑一:本土晶圆产能持续扩张,设备采购需求旺盛
各地8英寸、12英寸产线不断投产扩建,成熟制程产能持续释放,沉积设备作为必备装机品类,新增订单与替换需求同步走高,行业基本面持续向好。
逻辑二:供应链自主可控提速,国产设备替换比例提升
外部设备供货不确定性增加,下游厂商主动优化采购结构,优先选用通过认证、性能可靠的国产沉积设备,本土企业市场份额稳步抬升。
逻辑三:高端堆叠芯片爆发,打开设备增量空间
AI算力芯片、HBM高带宽存储、先进封装芯片多层堆叠设计普及,大幅增加薄膜沉积工序频次,带动高端、精密沉积设备需求稳步扩容。
七、行业现存短板与后续发展方向
目前国内沉积设备整体在成熟区间竞争力强劲,但短板依旧客观存在:ALD高端机型技术尚未完全对标国际,部分核心精密零部件依旧依赖外部供应,全球市场拓展力度偏弱。
后续发展方向清晰明确:短期深耕主流成熟制程,扩大市场装机规模,巩固现有客户资源;中期全力突破ALD等高壁垒工艺设备,补齐先进制程配套短板;长期完善上下游零部件配套体系,提升设备综合自主化水平。
企业梯队
全品类综合龙头北方华创、
CVD细分专精龙头拓荆科技,
分别对应平台化发展与细分赛道深耕两大价值方向。
至此,本期完成薄膜沉积设备赛道深度拆解,连同此前光刻机、刻蚀机,芯片三大核心工艺设备均已梳理完毕,设备板块核心框架愈发完整。
系列连贯脉络:稀有小金属→四级硅基产业→五大半导体材料→半导体设备集群→光刻机→刻蚀机→薄膜沉积设备
后续将继续梳理清洗设备、量测设备等配套装备,完整补齐设备全品类内容。
下一篇,我们聚焦半导体清洗设备,解析贯穿全制程、保障生产良率的刚需配套设备。
上一篇【独立产业投研 第90篇】芯片线路雕刻利器:刻蚀机产业深度解析,国产化领跑设备赛道的成长逻辑
互动话题:
你觉得薄膜沉积领域,CVD成熟设备会率先完成全面替代,还是ALD高端设备更容易实现技术突破?欢迎评论区交流观点。
持续锁定【独立产业投研】半导体全产业链连载,逐层深挖硬核科技赛道,把握国产替代长期产业机遇。
半导体系列连载整体规划:全链拆解,层层递进,逻辑闭环
为了让大家系统、完整、通透的掌握半导体超级赛道,本次半导体全产业链系列,延续我们固定研究体系,从基础到高端、从上游到下游、从技术到行情、从格局到标的,完整拆解,全程逻辑连贯、层层递进。
整体连载框架提前公示,方便大家持续跟踪:
1、上游(材料篇):承接硅基终章,拆解半导体硅片、光刻胶、特种气体、靶材、CMP材料等核心卡脖子赛道
2、上游(设备篇):光刻机、刻蚀、薄膜沉积、清洗、量检测设备全领域格局拆解
3、上游(核心工具篇):EDA软件、芯片IP核心壁垒与国产突围逻辑
4、中游(IC设计篇):AI算力芯片、存储芯片、车规芯片、模拟射频芯片细分拆解
5、中游(晶圆制造篇):先进制程、特色工艺、国内晶圆厂产能格局分析
6、中游(先进封测篇):Chiplet、HBM、3D封装,弯道超车核心赛道深度解析
7、下游应用场景篇:AI服务器、新能源汽车、工业电子、消费电子需求拆解
8、终章投研总结:全年半导体核心主线、行情节奏、细分优先级、风险与机会汇总
同时穿插两大专题深度:Chiplet技术专题、HBM算力存储专题,吃透本年度最硬核的两大科技主线。
整套系列完成后,将彻底打通硅基基础材料—半导体全产业链—AI科技应用的完整逻辑,补齐硬核科技赛道的全部投研认知。

我们正式告别能源、金属、传统硅基周期赛道,全面入驻2026年最强硬核科技主线——半导体全产业链。
从最基础的高纯硅基材料出发,解锁万亿科技赛道的底层逻辑,后续每一期内容均为独家深度产业拆解,干货持续输出。
同时欢迎大家回顾往期完整系列:能源电力全产业链、稀有 amp;贵金属全产业链、硅基新材料全产业链,所有赛道内容相互联动,构建完整的硬科技投研体系。
【专栏进度同步】
点关注,持续锁定【独立产业投研】全系列脉络:能源全系列(核能→风能→光能→水能→氢能→火电→储能/特高压)→金属全系列(铜→铝→锂→稀土永磁→金银→钨/钼/钒/钴/锗/铟/镓)→硅基系列→(工业硅→有机硅→多晶硅→高纯硅)→半导体全产业链(材料→设备→核心工具→IC设计→晶圆制造→先进封测→应用场景)
【合规风险提示】
本文仅为产业逻辑、行业格局、产业链基本面深度分析,不构成任何个股买卖建议、投资操作指导,股市有风险,投资需谨慎。
半导体设备行业研发周期漫长、存在技术迭代风险、客户认证周期风险、行业周期波动风险、地缘政策不确定性风险,所有内容仅作投研学交流,投资决策请保持理性、独立审慎。请勿盲目跟风交易。
【版权声明】
本文为【孟伟-独立产业投研】原创内容,发布于淘股吧【龙虎榜踏浪】专栏。
如商用或转载合作,请私信联系本人授权,尊重原创,也期待和更多同路人合作。
未经授权,禁止任何形式的转载、搬运、洗稿,侵权必究!
原创不易,欢迎关注,点赞,分享和评论哟!进入我的主页获取更多有价值的行业逻辑分析
很多短线选手不是只看情绪和资金,他们也会通过产业逻辑判断这个题材是不是真主线?有没有持续性?龙头是谁?
接续刻蚀成型工艺,拆解芯片薄膜堆叠刚需设备,理清技术路线、行业格局与本土企业成长空间

引言
上一篇我们吃透刻蚀机赛道,知晓其负责按照电路轮廓雕琢芯片内部线路结构。一颗芯片想要具备导电、绝缘、防护、存储等多元功能,单靠基底雕刻远远不够,还需要在硅片表面反复堆叠多层不同材质薄膜,以此搭建起完整的功能架构。
承担这一核心堆叠任务的,就是薄膜沉积设备。如果说光刻是绘图、刻蚀是开槽,那么薄膜沉积就是逐层搭建墙体与功能模块。从基础氧化膜、金属导电膜,到高端介质防护膜,每一层薄膜的品质、厚度、均匀度,直接决定芯片的电气性能、使用寿命与运行稳定性。
该设备贯穿逻辑芯片、存储芯片、车规芯片、算力芯片全品类生产,设备品类繁多、工艺路线丰富,市场体量稳居设备行业前列。经过多年技术迭代与产线验证,国内企业在主流沉积设备领域实现稳步突破,成为继刻蚀机之后,又一个业绩持续兑现的核心赛道。本期全方位拆解薄膜沉积设备,读懂多层镀膜背后的产业竞争逻辑。
一、产业核心定位:芯片多层功能架构的搭建基石

芯片制造流程环环相扣,光刻、刻蚀、沉积三大工序循环往复,构成芯片成型核心闭环。
刻蚀完成沟槽与线路分割,薄膜沉积则在指定区域附着各类功能性薄膜,反复叠加数十层之后,才能形成具备运算、存储、传输能力的完整芯片。
制程越先进、芯片集成度越高,薄膜堆叠层数就越多,对沉积设备的精度、稳定性、镀膜均匀性要求也水涨船高。当下HBM存储、Chiplet先进封装、高端AI芯片快速发展,多层堆叠设计成为主流,直接带动薄膜沉积设备采购与替换需求大幅攀升。
从产业层级来看,沉积设备承接刻蚀工艺成果,完善芯片内部功能结构,是衔接线路成型与后续检测封装的关键中枢设备,也是国产设备阵营中不可或缺的核心组成部分。
二、主流技术路线划分,不同工艺适配差异化生产场景

按照工作原理与镀膜材质区分,行业形成三大主流沉积技术路线,技术壁垒、应用范围、国产化进度各有不同,对应各家企业核心主攻方向。
1、物理气相沉积PVD
依靠物理溅射方式完成金属、合金薄膜附着,多用于导电线路层、阻挡层制作,广泛应用于逻辑芯片、分立器件、功率半导体生产。
工艺成熟度高,设备运行稳定性强,是产线标配基础设备。国内企业技术储备扎实,成熟制程设备性能对标国际标准,大批量实现进口替换。
北方华创,国内PVD设备龙头,机型覆盖全面,市场装机量领先。
2、化学气相沉积CVD
借助气体化学反应生成薄膜材质,细分包含PECVD、LPCVD等多款机型,适配氧化层、氮化硅绝缘层等介质薄膜制作,覆盖绝大多数通用芯片品类。
其中PECVD用量最大,适配90nm-28nm主流成熟制程,也是现阶段国产设备放量核心品类,产品顺利通过头部晶圆厂认证,订单交付规模持续扩大。
拓荆科技,专注CVD赛道深耕,PECVD设备市占位居国内前列;北方华创同步布局完善产品线。
3、原子层沉积ALD
以单原子级别逐层镀膜,厚度控制精度达到行业顶尖水准,擅长超薄、高致密薄膜加工。主要用于7nm及以下先进制程、高端存储芯片、高可靠性车规芯片制造。
技术壁垒处于顶端层级,对腔体控制、气体脉冲把控要求严苛。目前海外企业占据高端市场主导,国内头部企业持续研发攻坚,逐步开展样品验证与工艺调试。
北方华创、拓荆科技,稳步推进ALD机型技术突破与客户测试。
三、制程梯度划分,成熟市场兑现收益,先进领域蓄力突破
1. 350nm及以上老旧制程
PVD、常规CVD设备技术完全国产化,充分满足低端芯片生产需求,市场竞争平稳,企业依托存量订单稳固营收基本盘。
2. 90nm-28nm主流成熟制程
国内扩产核心区间,三大沉积工艺设备均实现规模化供货,设备性价比优势凸显,是2026-2027年业绩释放主力区间,进口替代空间充足。
3. 7nm及以下先进制程
ALD高端设备、特种CVD机型依旧存在明显技术差距,现阶段以技术研发、样品送测为主,是行业中长期价值增长方向。
四、全球市场竞争格局,海外巨头把控高端,本土企业稳步突围
全球薄膜沉积设备市场集中度偏高,海外老牌企业凭借长期技术积累、完备的工艺方案,牢牢占据先进制程市场主要份额,在ALD等高壁垒领域具备绝对话语权。
行业核心构筑三重竞争壁垒
1. 工艺适配壁垒:不同薄膜材质对应专属反应参数,上万组工艺参数调试经验难以短期复刻,直接影响镀膜良率;
2. 腔体精密壁垒:设备内部真空腔体、气流控制系统精度要求严苛,零部件加工与装配门槛较高;
3. 长期认证壁垒:设备上机后需长时间匹配产线工艺,稳定达标后方可批量采购,客户准入周期漫长。
国内市场形成清晰竞争格局
- $北方华创(sz002371)$:综合型设备龙头,PVD、CVD全品类布局,客户资源覆盖面最广,综合配套能力优势突出;
- $拓荆科技(sh688072)$:聚焦CVD细分赛道,专项技术功底深厚,在PECVD核心机型上形成差异化竞争优势,细分赛道认可度高。
两家企业错位竞争、互补发展,共同瓜分国内新增设备与存量替换市场。
五、国内产业进阶路径,分层推进实现稳步替代

1、夯实基础工艺设备,守住存量市场
PVD、常规CVD等成熟设备产能稳定输出,保障低端、老旧制程芯片生产供货,依靠稳定营收反哺高端技术研发。
2、主攻主流制程设备,兑现核心业绩
紧抓国内28nm-90nm产能扩张红利,规模化交付CVD、PVD主力机型,深度绑定中芯国际、华虹半导体、存储大厂等核心客户,持续提升国产设备渗透率。
3、攻坚高端ALD设备,布局长远成长
集中研发资源攻克原子层沉积核心技术,不断优化设备镀膜精度与稳定性,逐步向先进制程产线渗透,缩小与国际顶尖水平的差距。
六、2026年赛道核心驱动逻辑
逻辑一:本土晶圆产能持续扩张,设备采购需求旺盛
各地8英寸、12英寸产线不断投产扩建,成熟制程产能持续释放,沉积设备作为必备装机品类,新增订单与替换需求同步走高,行业基本面持续向好。
逻辑二:供应链自主可控提速,国产设备替换比例提升
外部设备供货不确定性增加,下游厂商主动优化采购结构,优先选用通过认证、性能可靠的国产沉积设备,本土企业市场份额稳步抬升。
逻辑三:高端堆叠芯片爆发,打开设备增量空间
AI算力芯片、HBM高带宽存储、先进封装芯片多层堆叠设计普及,大幅增加薄膜沉积工序频次,带动高端、精密沉积设备需求稳步扩容。
七、行业现存短板与后续发展方向
目前国内沉积设备整体在成熟区间竞争力强劲,但短板依旧客观存在:ALD高端机型技术尚未完全对标国际,部分核心精密零部件依旧依赖外部供应,全球市场拓展力度偏弱。
后续发展方向清晰明确:短期深耕主流成熟制程,扩大市场装机规模,巩固现有客户资源;中期全力突破ALD等高壁垒工艺设备,补齐先进制程配套短板;长期完善上下游零部件配套体系,提升设备综合自主化水平。
企业梯队
全品类综合龙头北方华创、
CVD细分专精龙头拓荆科技,
分别对应平台化发展与细分赛道深耕两大价值方向。
至此,本期完成薄膜沉积设备赛道深度拆解,连同此前光刻机、刻蚀机,芯片三大核心工艺设备均已梳理完毕,设备板块核心框架愈发完整。
系列连贯脉络:稀有小金属→四级硅基产业→五大半导体材料→半导体设备集群→光刻机→刻蚀机→薄膜沉积设备
后续将继续梳理清洗设备、量测设备等配套装备,完整补齐设备全品类内容。
下一篇,我们聚焦半导体清洗设备,解析贯穿全制程、保障生产良率的刚需配套设备。
上一篇【独立产业投研 第90篇】芯片线路雕刻利器:刻蚀机产业深度解析,国产化领跑设备赛道的成长逻辑
互动话题:
你觉得薄膜沉积领域,CVD成熟设备会率先完成全面替代,还是ALD高端设备更容易实现技术突破?欢迎评论区交流观点。
持续锁定【独立产业投研】半导体全产业链连载,逐层深挖硬核科技赛道,把握国产替代长期产业机遇。
半导体系列连载整体规划:全链拆解,层层递进,逻辑闭环
为了让大家系统、完整、通透的掌握半导体超级赛道,本次半导体全产业链系列,延续我们固定研究体系,从基础到高端、从上游到下游、从技术到行情、从格局到标的,完整拆解,全程逻辑连贯、层层递进。
整体连载框架提前公示,方便大家持续跟踪:
1、上游(材料篇):承接硅基终章,拆解半导体硅片、光刻胶、特种气体、靶材、CMP材料等核心卡脖子赛道
2、上游(设备篇):光刻机、刻蚀、薄膜沉积、清洗、量检测设备全领域格局拆解
3、上游(核心工具篇):EDA软件、芯片IP核心壁垒与国产突围逻辑
4、中游(IC设计篇):AI算力芯片、存储芯片、车规芯片、模拟射频芯片细分拆解
5、中游(晶圆制造篇):先进制程、特色工艺、国内晶圆厂产能格局分析
6、中游(先进封测篇):Chiplet、HBM、3D封装,弯道超车核心赛道深度解析
7、下游应用场景篇:AI服务器、新能源汽车、工业电子、消费电子需求拆解
8、终章投研总结:全年半导体核心主线、行情节奏、细分优先级、风险与机会汇总
同时穿插两大专题深度:Chiplet技术专题、HBM算力存储专题,吃透本年度最硬核的两大科技主线。
整套系列完成后,将彻底打通硅基基础材料—半导体全产业链—AI科技应用的完整逻辑,补齐硬核科技赛道的全部投研认知。

我们正式告别能源、金属、传统硅基周期赛道,全面入驻2026年最强硬核科技主线——半导体全产业链。
从最基础的高纯硅基材料出发,解锁万亿科技赛道的底层逻辑,后续每一期内容均为独家深度产业拆解,干货持续输出。
同时欢迎大家回顾往期完整系列:能源电力全产业链、稀有 amp;贵金属全产业链、硅基新材料全产业链,所有赛道内容相互联动,构建完整的硬科技投研体系。
【专栏进度同步】
点关注,持续锁定【独立产业投研】全系列脉络:能源全系列(核能→风能→光能→水能→氢能→火电→储能/特高压)→金属全系列(铜→铝→锂→稀土永磁→金银→钨/钼/钒/钴/锗/铟/镓)→硅基系列→(工业硅→有机硅→多晶硅→高纯硅)→半导体全产业链(材料→设备→核心工具→IC设计→晶圆制造→先进封测→应用场景)
【合规风险提示】
本文仅为产业逻辑、行业格局、产业链基本面深度分析,不构成任何个股买卖建议、投资操作指导,股市有风险,投资需谨慎。
半导体设备行业研发周期漫长、存在技术迭代风险、客户认证周期风险、行业周期波动风险、地缘政策不确定性风险,所有内容仅作投研学交流,投资决策请保持理性、独立审慎。请勿盲目跟风交易。
【版权声明】
本文为【孟伟-独立产业投研】原创内容,发布于淘股吧【龙虎榜踏浪】专栏。
如商用或转载合作,请私信联系本人授权,尊重原创,也期待和更多同路人合作。
未经授权,禁止任何形式的转载、搬运、洗稿,侵权必究!
原创不易,欢迎关注,点赞,分享和评论哟!进入我的主页获取更多有价值的行业逻辑分析
主题股票:
主题概念:
声明:遵守相关法律法规,所发内容承担法律责任,倡导理性交流,远离非法证券活动,共建和谐交流环境!
