国产半导体设备CCP刻蚀的关键拐点,集中体现在中微公司三代CCP刻蚀设备的持续迭代上:从2007年首台设备覆盖65nm制程起步,到覆盖7nm、5nm先进制程并成为唯一进入台积电供应链的国产刻蚀设备厂商,部分产品效果已追平全球龙头拉姆研究。这条路径的核心,是制程工艺的逐代跃迁与高端客户验证的突破。
从65nm到5nm:三代CCP设备的技术跃迁
中微公司自成立起便聚焦电容性等离子体刻蚀设备(CCP),其产品演进清晰对应了制程升级的节奏:
| 设备型号 | 首台推出时间 | 覆盖制程 | 关键突破 |
|---|---|---|---|
| Primo D-RIE | 2007年 | 65-16nm | 独创双反应台技术,单腔同时加工两片晶圆,节省约35%原材料 |
| Primo AD-RIE | 2011年 | 45-7nm | 可切换低频射频、优化气流与温控设计 |
| Primo AD-RIE-e | 2017年 | 7nm以下 | 静电吸盘升级为四分区独立温控 |
在存储芯片领域,中微公司同步推出了针对高深宽比刻蚀的SSC系列产品,从16nm以下2D闪存延伸到64层及以上3D闪存制造。目前,中微CCP设备已覆盖约七成介质刻蚀应用场景。
进入台积电供应链:国产设备的标志性突破
中微公司是唯一进入台积电供应链的国产刻蚀设备厂商,其CCP产品已成功应用于台积电7nm和5nm产线。在制程能力上,中微公司的CCP设备在7nm和5nm节点均已实现量产,与拉姆研究处于同一梯队;3nm节点则处于研发阶段。这一进展背后,是公司在高离子能量下对高深宽比结构刻蚀能力的持续攻关,以及对新型刻蚀气体的研发积累。
从市场份额看,在2020年大陆刻蚀设备市场中,中微公司占据约20%份额,仅次于泛林半导体的52%。当然,在逻辑芯片的大马士革刻蚀和3D存储的高深宽比刻蚀等细分领域,市场仍由国外设备公司主导,中微公司相关产品尚在开发或验证中。
常见问题
中微公司的CCP设备与拉姆研究差距还有多大?
在已量产制程上,中微公司CCP设备在7nm和5nm节点均已实现量产,部分产品效果已追平拉姆研究。在更先进的3nm节点,拉姆研究处于验证阶段,中微公司仍在研发中,差距主要体现在前沿制程的验证进度上。
中微公司为何能进入台积电供应链?
核心在于其独创的双反应台技术带来的成本效率优势,以及从65nm到5nm逐代验证的工艺积累。一个真空腔同时刻蚀两片晶圆的设计,在保证结果均匀一致的同时,可为客户节省约35%的原材料。
CCP刻蚀设备未来的技术难点在哪里?
主要挑战集中在极高离子能量下对高深宽比结构的刻蚀能力,以及新型刻蚀气体的研发。此外,用于逻辑芯片的大马士革刻蚀和3D存储的高深宽比刻蚀,目前仍由国外设备公司主导,是国产设备补齐版图的关键方向。