北方华创ICP设备累计出货超1000台,是国产刻蚀设备加速渗透的标志性节点。从市场规模看,全球刻蚀设备市场正处在快速扩容通道中:据Gartner数据,全球刻蚀设备市场规模已从2019年的110亿美元增长至2020年的138亿美元,并预计在2022年达到200亿美元。这一增长的驱动力,主要来自晶圆厂扩产、先进制程演进与3D结构堆叠带来的设备需求乘数效应。

刻蚀设备市场为何持续扩容

刻蚀设备市场的增长,本质上是工艺复杂度提升带来的“量价齐升”。随着制程节点不断缩小,多重模板工艺被广泛采用,单片晶圆的刻蚀步骤数急剧增加。据行业统计,从65nm节点的20次刻蚀,到28nm节点的40次,再到7nm节点的140次、5nm节点的160次,制程越先进,对刻蚀设备的需求量越大。

与此同时,存储芯片向3D NAND结构演进,堆叠层数持续增加,也显著改变了设备价值量的分布。在2D NAND产线中,刻蚀设备投资占比约为15%;而在3D NAND产线中,刻蚀设备的投资占比大幅跃升至50%,成为资本开支中最大的单一设备品类。

国产ICP设备的突破与格局

在刻蚀设备的两大技术路线中,ICP(电感性等离子体刻蚀)主要应用于硅刻蚀,在各类刻蚀设备中的应用占比约为43%,且单机价值量更高,对应市场规模明显高于CCP。北方华创是国产ICP刻蚀设备的代表厂商,其核心设备制程已达28nm量产水平,更先进的14nm工艺也进入了验证阶段。

从大陆市场竞争格局看,据SEMI数据,北方华创在大陆刻蚀设备市场的份额约为6%,中微公司约为20%,两者合计已占据约四分之一的大陆市场,但泛林半导体仍以约52%的份额占据主导地位。国产替代的空间依然广阔。

常见问题

为什么先进制程会带来更多刻蚀需求?

先进制程普遍采用多重模板工艺,需要将一层电路图形拆分到多个掩膜上分别曝光和刻蚀。这意味着制程越先进,同一晶圆需要完成的刻蚀步骤就越多——从65nm的20次增加到5nm的160次,直接拉动了刻蚀设备的需求总量。

3D NAND扩产对刻蚀设备意味着什么?

3D NAND通过增加堆叠层数来提升存储密度,而每增加一层都需要额外的刻蚀工序来形成垂直沟道。数据显示,刻蚀设备在2D NAND产线中的投资占比约为15%,而在3D NAND产线中高达50%,存储芯片的3D化是刻蚀设备市场增长的重要结构性驱动力。

北方华创ICP设备出货超千台的意义是什么?

北方华创的ICP设备累计出货量在2020年已超过1000台,产品进入了国内多家晶圆厂并获大规模应用。这一出货规模说明国产ICP设备已跨过验证期、进入批量采购阶段,其28nm量产、14nm验证的进度也标志着国产刻蚀设备在主流制程上具备了参与竞争的实力。