北方华创ICP与中微CCP分别突破,半导体设备国产替代还缺哪些环节?

北方华创的电感性等离子体刻蚀(ICP)设备和中微公司的电容性等离子体刻蚀(CCP)设备已在成熟制程(28nm)实现国产替代,但半导体设备国产替代在核心零部件(如射频电源、高纯阀门)和先进工艺(7nm及以下)验证环节仍存在明显短板。

国产刻蚀设备突破现状

在刻蚀设备领域,北方华创专注于ICP(硅刻蚀和金属刻蚀),其核心设备制程已达28nm,更先进的14nm工艺已进入验证阶段。中微公司则在CCP(介质刻蚀)领域优势显著,其产品覆盖从65nm到最先进的5nm工艺,并已进入台积电7nm和5nm产线。根据SEMI数据,2020年大陆刻蚀设备市场中,中微公司市占率约20%,北方华创约6%,两者合计约26%,国产化已取得实质性进展。

国产替代的短板环节

尽管整机层面取得突破,产业链上游仍存在明显短板:

  • 核心零部件进口依赖:刻蚀设备所需的射频电源、高纯度阀门、高纯度陶瓷等关键零部件,目前仍高度依赖海外供应商(如AE公司等),国产化率较低。这些零部件的自主可控是产业链安全的关键。
  • 先进工艺验证挑战:在28nm以下制程(如14nm/7nm/5nm),国产设备的工艺验证难度显著提升。北方华创的14nm ICP设备仍在验证阶段,中微公司的5nm CCP虽已量产,但更先进的3nm工艺尚处研发中。先进工艺对刻蚀均匀性、精度和等离子体损伤控制的要求极高,验证周期长、门槛高。

常见问题

北方华创和中微公司在刻蚀设备上的主要区别是什么?

北方华创主要专注于ICP(电感性等离子体) 刻蚀,应用于硅刻蚀和金属刻蚀,制程主力在28nm。中微公司则擅长CCP(电容性等离子体) 刻蚀,应用于高硬度的介质材料刻蚀,其CCP产品已覆盖5nm工艺。两者应用场景互补,但中微公司近年也已切入ICP赛道。

国产刻蚀设备在先进制程上的进展如何?

中微公司的CCP设备已成功进入台积电7nm和5nm产线,是唯一进入其供应链的国产刻蚀设备厂商。北方华创的ICP设备主力在28nm,其14nm工艺正在验证中。整体上,国产设备在7nm及以下先进制程的验证和量产仍面临挑战。

国产替代最大的瓶颈在哪里?

目前最大的瓶颈在于上游核心零部件(如射频电源、高纯阀门等)的国产化,以及先进工艺的验证。整机国产化率提升后,零部件的自主可控和更高制程的工艺稳定性成为下一阶段的关键。

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