3D NAND让刻蚀设备价值量占比升至50%,中国在全球刻蚀设备市场中处于什么位置?

中国在全球刻蚀设备市场中正处于“全球份额尚小、本土替代加速”的爬坡阶段。3D NAND 技术使刻蚀设备在晶圆制造设备中的价值量占比从 2D NAND 时代的 15% 跃升至 50%,全球刻蚀设备市场规模也由 2019 年的 109 亿美元向 197 亿美元量级扩张。在这一由泛林半导体、东京电子、应用材料三家合计占据约 90% 份额的寡头市场中,以中微公司和北方华创为代表的中国设备商,已在大陆市场合计拿下约 26% 的份额,但放眼全球,中微公司的份额约为 1.37%,与国际巨头仍有数量级差距。

全球格局:三家寡头垄断,龙头地位稳固

刻蚀设备市场高度集中。根据行业数据,泛林半导体、东京电子和应用材料三家公司的全球市场份额合计达到约 90%,其中泛林半导体以约 46.71% 的份额位居龙头,在全球和大陆市场的占比均达到 50% 左右。东京电子和应用材料分别以约 25.57% 和 16.96% 的份额紧随其后。

这一格局的稳固性源于刻蚀设备极高的技术壁垒。在制程微缩和 3D 结构演进的双重驱动下,刻蚀工艺的复杂度和次数持续攀升——从 65nm 节点的 20 次刻蚀,到 5nm 节点已增至 160 次。设备厂商需要长期的技术积累和客户验证才能进入主流晶圆厂供应链,这构成了天然的行业护城河。

中国设备商:本土突破显著,全球份额仍待提升

中国刻蚀设备企业的进展呈现鲜明的“内外温差”。在大陆市场,中微公司和北方华创已分别占据约 20% 和 6% 的份额,合计约 26%,成为国产替代的主力军。中微公司在 CCP(电容性等离子体刻蚀)领域覆盖 65nm 至 5nm 制程,是唯一进入台积电供应链的国产刻蚀设备厂商;北方华创则在 ICP(电感性等离子体刻蚀)和金属刻蚀领域深耕,核心设备制程达到 28nm,14nm 工艺处于验证阶段。

然而在全球市场,中微公司约 1.37% 的份额与大陆市场 20% 的份额之间存在显著落差。这一差距的根源在于,中国设备商的突破主要依托本土晶圆厂扩产(如长江存储、长鑫存储等)带来的验证和导入机会,而在国际主流客户和先进制程的渗透上仍处于追赶阶段。例如,用于 3D 存储芯片的高深宽比刻蚀和逻辑芯片的大马士革刻蚀,目前仍主要由国外设备公司垄断。

未来变量:本土扩产与产品线补齐

中国设备商全球份额的提升,很大程度上取决于两大变量:一是长江存储、长鑫存储等本土存储厂商的扩产节奏,这为中国设备商提供了宝贵的量产验证平台;二是产品线的补齐进度。中微公司在 CCP 领域已覆盖 7nm 和 5nm 制程,并成功切入 ICP 赛道,其 ICP 设备制程达到 28nm;北方华创则在 ICP 领域累计出货量可观,产品已进入多家国内晶圆厂并大规模应用。随着两家企业在高深宽比刻蚀、大马士革刻蚀等短板领域的突破,其全球竞争力有望逐步增强。

常见问题

刻蚀设备价值量占比升至 50% 意味着什么?

在 3D NAND 制造中,由于堆叠层数增加,刻蚀设备的投资占比从 2D NAND 时代的 15% 提升至 50%,成为占比最高的设备类型。这直接驱动了全球刻蚀设备市场从 2019 年的 109 亿美元向约 197 亿美元量级跃升,也为设备厂商带来了更大的市场空间。

中微公司和北方华创在技术上有何差异?

两家企业技术路线不同:中微公司以 CCP(电容性等离子体刻蚀)见长,覆盖 65nm 至 5nm 制程,并已进入台积电供应链;北方华创则深耕 ICP(电感性等离子体刻蚀)和金属刻蚀,核心设备制程达到 28nm。目前中微公司也已切入 ICP 赛道,两家企业在该领域形成正面竞争。

中国设备商与国际巨头的差距主要体现在哪里?

差距主要在三方面:全球市场份额(中微公司约 1.37% 对比泛林半导体约 46.71%)、先进制程覆盖(5nm 以下工艺尚在研发或验证阶段)、以及高端应用领域(如 3D 存储的高深宽比刻蚀仍由国外厂商主导)。不过,随着本土晶圆厂扩产和产品线逐步补齐,这一差距正在缩小。