北方华创ICP刻蚀设备已实现28nm制程量产,14nm工艺正处于验证阶段,产品覆盖硅刻蚀与金属刻蚀两大方向,下游需求主要来自逻辑芯片、存储芯片及特色工艺晶圆厂。从需求结构看,逻辑与存储产线是ICP设备的核心采购方,而功率器件、MEMS等特色工艺客户对国产设备的导入意愿也在持续增强。
ICP刻蚀的下游应用场景
ICP(电感性等离子体刻蚀)设备主要面向硅材料刻蚀,包括浅沟槽隔离、多晶硅栅、金属栅、应变硅及金属导线等工艺环节。在晶圆制造流程中,硅刻蚀直接决定芯片底层电路结构的制程精度,因此对设备的精确调控能力要求极高。
北方华创作为国内ICP刻蚀领域布局最深的设备厂商,其产品已进入多家国内晶圆厂并得到大规模应用,2020年时ICP设备累计出货量即已超过1000台。从技术对比看,北方华创的ICP设备在28nm节点已实现量产,14nm/7nm节点处于验证阶段,与行业头部厂商的制程差距正在收窄。
不同下游客户的需求差异
逻辑芯片产线是ICP设备最典型的应用场景。随着制程从28nm向更先进节点推进,多重模板工艺使刻蚀次数显著增加——从65nm节点的20次提升至14nm节点的64次,先进节点甚至超过百次。这意味着逻辑晶圆厂对刻蚀设备的数量和质量都提出了更高要求。
存储芯片产线的需求结构则呈现另一特征。3D NAND通过增加叠堆层数来提升存储密度,刻蚀设备在晶圆厂设备投资中的占比从2D NAND时代的15%跃升至3D NAND时代的50%,成为价值量最高的设备品类。北方华创的硅槽刻蚀设备已获得长江存储等存储厂商的批量订单,验证了其在3D结构高深宽比刻蚀场景的适用性。
特色工艺客户方面,功率半导体、MEMS等领域的晶圆厂对国产ICP设备展现出积极的导入意愿。北方华创的产品线中,深硅槽刻蚀、化合物刻蚀等系列覆盖8英寸及以下晶圆产线,适配功率器件、化合物半导体等特色工艺需求。此类产线对成本敏感度较高,国产设备在性价比与本地化服务上的优势更容易形成突破。
常见问题
北方华创ICP设备与中微公司CCP设备有何区别?
两者在技术路径上形成互补:北方华创深耕ICP硅刻蚀,中微公司以CCP介质刻蚀见长。硅刻蚀对精确度要求高,一般使用ICP;而氧化硅、氮化硅等介质材料硬度高,需要高离子能量刻蚀,通常采用CCP。两家公司的产品分别覆盖不同的材料刻蚀需求。
为什么存储芯片厂商对刻蚀设备的需求增长更快?
3D NAND通过增加堆叠层数提升容量,每一层都需要经历刻蚀工艺,导致刻蚀设备在产线设备投资中的占比从2D时代的15%大幅提升至3D时代的50%。这种结构性变化使存储厂商成为刻蚀设备的重要增量采购方。
国产ICP设备在先进制程的导入进度如何?
北方华创的ICP设备已在28nm节点实现量产,14nm工艺正处于验证阶段。从行业整体看,国产刻蚀设备已进入中国一流晶圆厂供应链,但在国际一流晶圆厂的导入仍处于早期阶段,先进制程的全面突破有待后续验证。