3D NAND 制造使刻蚀设备价值量占比从 2D NAND 时代的 15% 跃升至 50%,产业链价值分配正从光刻环节向刻蚀与薄膜沉积环节显著集中。这一结构性变化的核心驱动力,是芯片向 3D 结构发展后叠堆层数增加,晶圆厂对刻蚀设备的数量和质量要求同步提升,其中 CCP 介质刻蚀深孔槽工艺作为 3D NAND 核心环节,成为价值量飙升的关键承载点。
价值分配如何随 3D 结构迁移
从 2D NAND 到 3D NAND,设备价值量占比发生了显著的结构性转移。根据行业数据,刻蚀设备占比从 15% 提升至 50%,薄膜沉积设备从 18% 提升至 24%,而光刻设备则从 20% 降至 8%。这一变化反映了 3D 结构对设备数量和精度的双重需求:叠堆层数增加意味着需要更多次数的刻蚀与沉积工艺,同时高深宽比结构的加工对设备性能提出更高要求。
CCP 电容性等离子体刻蚀设备因适用于 NAND 中的深斜孔槽工艺,成为这一轮价值重估的核心受益环节。介质材料氧化硅和氮化硅硬度高,需要高离子能量进行刻蚀,CCP 设备在这一场景中具有不可替代性,设备厂商因此在产业链中拥有较强议价权。
核心环节的设备厂商议价格局
全球刻蚀设备市场高度集中,主要份额由少数国际厂商占据,国产厂商中微公司在大陆市场占据约 20% 的份额。中微公司以 CCP 设备见长,其独创的双反应台技术可在同一真空腔中同时刻蚀两块晶圆,在保证结果均匀一致的同时为客户节省约 35% 的原材料成本。这种在为客户创造价值的同时巩固自身市场地位的模式,体现了核心设备环节的议价能力来源——技术壁垒与成本效率的叠加。
随着制程从 65nm 推进至 5nm,刻蚀次数从 20 次增加至 160 次,设备价值量的持续提升具有明确的技术逻辑支撑。产业链价值分配向刻蚀和薄膜沉积环节集中,本质上是制造工艺复杂度提升后,对高价值设备依赖度加深的必然结果。
常见问题
CCP 和 ICP 刻蚀设备有什么区别?
CCP(电容性等离子体刻蚀)和 ICP(电感性等离子体刻蚀)最根本的差异在于刻蚀对象不同。CCP 主要用于介质材料刻蚀,适用于 NAND 深斜孔槽等需要高离子能量的工艺;ICP 主要用于硅刻蚀和金属刻蚀,对精确度要求更高。两类设备应用占比接近,分别约为 42% 和 43%。
为什么 3D NAND 会大幅提升刻蚀设备的价值占比?
3D NAND 通过增加叠堆层数来提升存储密度,层数增加直接导致刻蚀工艺次数和难度同步上升。从设备价值量占比看,刻蚀设备从 2D NAND 时代的 15% 升至 50%,而光刻设备从 20% 降至 8%,反映了制造重心从光刻转移至刻蚀和薄膜沉积环节。
国产刻蚀设备厂商目前处于什么位置?
中微公司和北方华创是国产刻蚀设备的主力厂商。中微公司在 CCP 领域覆盖 65nm 至 5nm 工艺,并进入台积电供应链;北方华创在 ICP 领域深耕多年,核心设备制程达到 28nm,14nm 工艺处于验证阶段。在大陆市场,中微公司份额约 20%,北方华创约 6%。