原子层刻蚀(ALE)的供需节奏主要受技术成熟度、先进制程量产时间表、设备厂商产能爬坡以及等离子体刻蚀的替代缓冲作用四重因素制约。短期内ALE市场呈现供过于求格局,但长期随着3nm及以下节点对精准刻蚀需求的爆发,需求缺口将显著扩大。ALE目前处于应用初期,可预见在很长一段时间内无法取代等离子体刻蚀,后者在多数制程中仍将主导刻蚀需求,从而为ALE的供需切换提供缓冲期。

需求侧:先进制程量产时间表与ALE的渗透节奏

ALE的需求主要来自先进逻辑芯片(7nm及以下)和3D NAND高深宽比结构的制造。随着制程节点从7nm向5nm、3nm演进,刻蚀次数从140次增至160次以上,对刻蚀精度要求急剧提升,ALE因其原子级精准控制成为必要手段。但ALE目前仍处于应用初期,实际量产渗透率较低,需求爆发需等待主流晶圆厂在先进制程中大规模引入ALE工艺,这一时间表受技术验证周期和良率爬坡速度制约。

供给侧:设备厂商产能爬坡与技术瓶颈

供给侧方面,ALE设备的技术门槛较高,主流设备厂商(如泛林半导体、东京电子、应用材料)虽已布局ALE,但产能爬坡需要时间。当前全球刻蚀设备市场由等离子体刻蚀主导(ICP和CCP合计占比约85%),ALE设备的生产线建设、供应链配套及工艺调试均处于早期阶段,短期内供给能力有限。此外,ALE设备单机价值高、工艺复杂,进一步限制了产能释放速度。

替代缓冲:等离子体刻蚀的“护城河”作用

等离子体刻蚀(ICP与CCP)是目前最主流的刻蚀技术,在65nm至5nm制程中已实现成熟量产,且通过技术迭代(如高深宽比刻蚀、双反应台设计)持续满足部分先进需求。在ALE完全成熟前,等离子体刻蚀仍将承担大部分刻蚀任务,从而延缓ALE需求的爆发式增长。这种替代缓冲作用使得ALE的供需错配不会骤然出现,而是伴随制程极限的到来逐步显现。

常见问题

ALE何时会进入大规模量产阶段?

ALE目前处于应用初期,大规模量产需等待其在3nm及以下节点的工艺验证完成,并得到主流晶圆厂批量采购,这一过程预计仍需数年时间。

等离子体刻蚀会完全被ALE取代吗?

不会。ALE因精准度高但效率较低,主要补充等离子体刻蚀在极高精度场景下的不足,而非全面替代。在较长时期内,两者将共存于不同制程环节。

国内设备厂商在ALE领域进展如何?

国内刻蚀设备龙头中微公司、北方华创目前聚焦ICP和CCP设备,其中中微公司CCP已覆盖5nm工艺,北方华创ICP制程达28nm,ALE领域尚未有公开量产产品,仍处于技术研发早期阶段。

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