在半导体设备厂商中,原子层刻蚀(ALE)作为一项可实现精准刻蚀的前沿技术,目前仍处于应用初期,包括国际设备巨头在内的所有厂商都尚未形成大规模量产格局,因此该方向的竞争格局仍存在较大变数,值得关注的是具备深厚等离子体刻蚀技术积累、并具备向ALE延伸能力的头部厂商。

原子层刻蚀:等离子体刻蚀的下一代补充

原子层刻蚀(ALE)是一种可实现精准刻蚀的新兴技术,其核心价值在于能够解决传统等离子体刻蚀存在的局限性——例如对下层材料造成损伤等问题。不过需要明确的是,ALE目前仍处于应用初期,在很长一段时间内都无法取代主流的等离子体刻蚀技术,更多是作为未来制程微缩过程中的重要技术储备方向。

从技术演进路径来看,当前主流的干法刻蚀主要分为两大类:电感性等离子体刻蚀(ICP)和电容性等离子体刻蚀(CCP)。其中ICP适用于硅刻蚀,对精确度要求高;CCP适用于氧化硅、氮化硅等硬度较高的介质材料刻蚀。ALE正是在这些成熟技术基础上,面向更精密制程需求而发展的前沿方向。

竞争格局:国际巨头主导,国内龙头具备延伸潜力

在全球刻蚀设备市场中,泛林半导体(拉姆研究)、东京电子和应用材料三家合计占据约九成市场份额,其中泛林半导体在全球市场的占比接近一半,是绝对龙头。国内厂商中,中微公司和北方华创是刻蚀设备的主力军,在大陆市场的份额分别约为20%和6%。

从ALE这一新兴方向的技术储备来看,由于该技术建立在等离子体刻蚀的深厚积累之上,具备先进制程量产能力的头部厂商最有可能率先实现ALE的产品化突破

  • 中微公司:在CCP领域覆盖了从65nm到5nm的先进制程,并进入台积电供应链,同时已成功切入ICP赛道,其双反应台技术等独创设计体现了较强的工艺创新能力,为ALE技术研发提供了坚实基础。
  • 北方华创:作为国内设备品类最全的平台型龙头,在ICP硅刻蚀和金属刻蚀领域深耕多年,核心设备制程达28nm,14nm工艺处于验证阶段,产品已大规模进入国内晶圆厂。
  • 泛林半导体等国际巨头:作为全球刻蚀设备的主导者,在ALE这类前沿方向的研发投入和技术储备上具备先发优势。

常见问题

原子层刻蚀目前能大规模量产吗?

不能。ALE目前仍处于应用初期,在很长一段时间内都无法取代等离子体刻蚀,更多是作为面向未来更精密制程的技术储备方向。

国内厂商在刻蚀领域的技术水平如何?

中微公司在CCP领域已覆盖5nm制程并进入台积电供应链,ICP设备达到28nm制程;北方华创的ICP核心设备制程达28nm,14nm工艺处于验证阶段。两家公司在大陆刻蚀设备市场的份额合计约26%。

为什么说ALE的竞争格局存在变数?

由于ALE尚处应用初期,尚未有厂商实现大规模量产,最终谁能率先突破应用瓶颈,取决于各厂商在等离子体刻蚀领域的技术积累、研发投入以及产品化能力,目前下结论为时尚早。