在半导体设备刻蚀领域,原子层刻蚀(ALE)虽处于应用初期,但全球主要刻蚀设备龙头如泛林半导体(Lam Research)、应用材料(Applied Materials)、东京电子(Tokyo Electron)以及国内的中微公司、北方华创等均已开始技术布局与研发储备。
什么是原子层刻蚀(ALE)?
原子层刻蚀(ALE)是一种可实现精准刻蚀的先进技术,能够达到原子级别的材料去除精度。根据官方资料,ALE 是未来的一个发展方向,但目前仍处于应用初期,在很长一段时间内无法取代主流的等离子体刻蚀技术。目前主流的刻蚀设备仍以等离子体干法刻蚀(包括 ICP 电感性等离子体刻蚀和 CCP 电容性等离子体刻蚀)为主。
全球龙头在 ALE 领域的布局情况
全球刻蚀设备市场高度集中,泛林半导体、东京电子和应用材料三家公司的市场份额合计达到约 90%,其中泛林半导体是全球绝对龙头,在全球市场和大陆市场的占比均约 50%。这些龙头企业在 ALE 领域的布局主要体现在:
- 泛林半导体(Lam Research):作为刻蚀设备龙头,在等离子体刻蚀领域积累深厚,官方资料明确提及其在 ALE 技术方向已有相关研究和专利布局,是推动该技术发展的主要力量之一。
- 应用材料(Applied Materials):全球领先的半导体设备供应商,在 ICP 刻蚀设备领域占据重要份额,同样在原子层刻蚀技术方面进行前瞻性研发。
- 东京电子(Tokyo Electron):全球第二大刻蚀设备厂商,在 CCP 领域具有较强竞争力,也在积极储备 ALE 相关技术。
国内厂商的参与情况
国内刻蚀设备龙头中微公司和北方华创在 ALE 领域同样有所布局:
- 中微公司:在 CCP 领域覆盖 65nm 至 5nm 制程,ICP 设备已达 28nm 量产水平。作为唯一进入台积电供应链的国产刻蚀设备厂商,其技术研发方向涵盖包括 ALE 在内的前沿刻蚀技术。
- 北方华创:国内最大的半导体设备企业,在 ICP 硅刻蚀领域深耕多年,核心设备制程达 28nm,14nm 工艺进入验证阶段,在先进刻蚀技术方面持续投入研发。
常见问题
原子层刻蚀(ALE)与等离子体刻蚀的主要区别是什么?
ALE 可实现原子级别的精准刻蚀,对下层材料的损伤更小,但工艺速度较慢,目前仍处于应用初期。等离子体刻蚀(包括 ICP 和 CCP)是当前主流技术,效率更高,但存在一定局限性,如可能损伤下层材料。
目前 ALE 技术的商业化程度如何?
官方资料明确指出,ALE 目前还处于应用初期,在很长一段时间内都无法取代等离子体刻蚀。因此,各龙头公司的布局更多集中在技术储备和研发阶段,尚未实现大规模商业化量产。
国内厂商在 ALE 领域的竞争力如何?
国内刻蚀设备龙头中微公司和北方华创均已具备较强的技术研发能力,在传统等离子体刻蚀领域已实现国产替代突破。在 ALE 等前沿技术领域,它们同样在进行技术跟踪和研发投入,但具体进展和产品化程度需以官方后续公布的信息为准。