在全球刻蚀设备格局中,拉姆研究、东京电子、应用材料三家合计占据约九成份额,中国半导体设备整体仍处于追赶阶段;但在大马士革刻蚀与高深宽比刻蚀这两个CCP关键方向上,中微公司已分别走到“开发接近完成、Demo结果非常好”与“完成技术突破、产品开发顺利”的阶段,是目前国产刻蚀设备中最接近补齐这两块短板的力量。
全球格局:高度集中,龙头地位稳固
刻蚀设备市场集中度极高。按2020年全球干法刻蚀设备份额,泛林半导体(拉姆研究)占46.71%,东京电子占25.57%,应用材料占16.96%,三家合计约90%;中微公司为1.37%。在大陆市场,泛林半导体份额约52%,中微公司约20%,北方华创约6%。全球龙头在两类设备上同时具备份额与技术代际优势,国产厂商目前是在局部环节实现切入,而非整体并跑。
大马士革与高深宽比:国产化的两块关键短板
CCP设备的挑战集中在极高离子能量下对高深宽比结构的刻蚀能力,以及新型刻蚀气体研发;主要厂商为拉姆研究、东京电子与中微公司。中微公司的CCP产品已覆盖65nm至5nm制程,并进入台积电供应链,但在两类应用上仍有欠缺:用于逻辑芯片的大马士革刻蚀,和用于3D存储芯片的高深宽比刻蚀,目前均由国外设备公司垄断。
从进展看,大马士革刻蚀产品开发工作已接近完成,初步Demo结果非常好,很快能进入市场;高深宽比刻蚀技术难度更大,但已完成技术突破、产品开发顺利,预计再过一年左右进入市场。届时其CCP版图将趋于完整。这意味着中国设备在这两个细分方向上正从“跟跑”向“并跑”靠近,但距离规模替代仍有时间差。
| 方向 | 当前状态 | 主要垄断方 | 国产进展 |
|---|---|---|---|
| 大马士革刻蚀 | 由国外设备公司垄断 | 国外设备公司 | 开发接近完成,Demo结果良好 |
| 高深宽比刻蚀 | 由国外设备公司垄断 | 国外设备公司 | 完成技术突破,开发顺利 |
常见问题
中微公司在大马士革刻蚀上进展如何?
其大马士革刻蚀产品开发工作已接近完成,初步Demo结果非常好,很快就能进入市场。这一方向此前由国外设备公司垄断,属于其CCP设备的两块主要欠缺之一。
高深宽比刻蚀的国产化还要多久?
高深宽比刻蚀技术难度更大,但中微公司已完成技术突破,产品开发顺利,预计再过一年左右进入市场。该方向主要用于3D存储芯片,目前同样由国外设备公司垄断。
中国刻蚀设备在全球处于什么位置?
从份额看,中微公司全球占比约1.37%、大陆约20%,北方华创大陆约6%,而全球前三合计约90%。整体仍处追赶阶段,但在CCP的部分先进制程与关键应用上,国产设备正逐步缩小差距。