3D NAND 技术的出现，是半导体设备行业的一个关键转折点。它让刻蚀设备在 NAND Flash 制造中的投资占比从 2D 时代的 15% 跃升至 3D 时代的 50%，彻底改变了设备厂商的研发重心和行业竞争格局。
从 2D 到 3D：价值量的飞跃
在 2D NAND 时代，芯片制造主要依赖光刻技术来缩小晶体管尺寸，刻蚀设备的投资占比仅为 15%。然而，随着工艺微缩接近物理极限，3D NAND 技术应运而生。它通过垂直堆叠存储层数来提升容量，这需要刻蚀出极高深宽比的孔槽结构，从而大幅增加了刻蚀步骤。在 3D NAND 制造中，刻蚀设备的投资占比飙升至 50%，成为最重要的投资环节。与此同时，光刻设备的占比则从 20% 下降至 8%，凸显了技术路线的根本性转变。
技术演进与国产设备机遇
这一拐点对设备厂商的产品策略产生了深远影响。对于高深宽比刻蚀，电容性等离子体刻蚀设备（CCP）成为关键。例如，中微公司推出了针对 64 层及以上 3D NAND 的 Primo SSC HD-RIE 设备。而在硅刻蚀和金属刻蚀领域，电感性等离子体刻蚀设备（ICP）同样不可或缺，北方华创的 ICP 设备已进入多家国内晶圆厂并大规模应用。
国产设备厂商正积极把握这一机遇。中微公司在大陆刻蚀设备市场的份额已达到 20%，其 CCP 设备已进入台积电 7nm 和 5nm 产线。北方华创作为国内平台型设备龙头，其 ICP 设备制程达到 28nm，更先进的 14nm 工艺也进入了验证阶段。
常见问题
为什么 3D NAND 会大幅提升刻蚀设备的重要性？
因为 3D NAND 通过垂直堆叠层数来增加存储密度，这需要刻蚀出非常深且窄的孔和槽，对刻蚀设备的深宽比刻蚀能力提出了极高要求。相比 2D NAND，刻蚀步骤和工艺难度都显著增加，因此其设备投资占比从 15% 跃升至 50%。
中微公司和北方华创在刻蚀设备领域有何不同？
中微公司的传统优势在于介质刻蚀（CCP），其产品覆盖从 65nm 到最先进的 5nm 工艺。北方华创则深耕于硅刻蚀和金属刻蚀（ICP），核心设备制程达到 28nm。此外，中微公司也已切入 ICP 赛道，其 ICP 设备制程同样达到 28nm。
国产刻蚀设备的市场地位如何？
根据 SEMI 的数据，中微公司和北方华创在大陆刻蚀设备市场的份额分别达到了 20% 和 6%，表明国产替代已取得显著进展。不过，全球市场仍由泛林半导体（拉姆研究）、东京电子和应用材料三家公司主导，合计市场份额达到 90%。