中微CCP刻蚀设备已进入台积电7nm和5nm产线,是唯一进入台积电供应链的国产刻蚀设备厂商。在先进逻辑制程与3D NAND堆叠层数增加的双重驱动下,刻蚀设备的下游需求正从“量增”转向“量价齐升”,其中CCP设备在介质刻蚀与高深宽比结构加工中的价值占比显著提升。
半导体制造进入小制程时代后,芯片结构持续向3D化发展,晶圆厂对刻蚀设备的数量和质量要求同步提高,驱动刻蚀环节价值量持续提升。以逻辑芯片为例,随着工艺节点推进,刻蚀次数成倍增加:从65nm的20次一路攀升至5nm的160次。而存储芯片方面,3D NAND的层数叠加同样改变了设备需求结构——刻蚀设备在产线设备价值量中的占比从2D NAND时代的15%升至3D NAND时代的50%,成为占比最高的设备品类。
两大下游的需求特征分化
逻辑芯片与存储芯片对CCP设备的需求逻辑并不相同,这直接影响了设备厂商的产品布局方向。
逻辑芯片先进制程主要依赖多重模板工艺实现图形微缩,每一次光刻后都需要配套刻蚀步骤,因此刻蚀次数随制程升级急剧增加。CCP设备凭借高离子能量,适用于逻辑IC前段工艺中的栅侧墙、硬掩膜刻蚀及接触孔、铝垫刻蚀等环节,是先进逻辑产线的核心设备。
3D NAND存储芯片则通过增加堆叠层数来提升存储密度,层数越多,深孔、深槽刻蚀的深度和深宽比要求越高。这类高深宽比结构的加工同样依赖CCP设备在极高离子能量下的刻蚀能力,对设备的技术难度要求显著高于平面结构。
中微补齐短板后的需求增量空间
中微公司的CCP产品已覆盖65nm至5nm制程,并独创双反应台技术,在保证结果均匀一致的同时可节省约35%的原材料。不过,此前公司在CCP领域存在两大短板:用于逻辑芯片的大马士革刻蚀,以及用于3D存储芯片的高深宽比刻蚀,这两块市场此前主要由国外设备公司占据。
据官方资料,这两项短板正在快速补齐:大马士革刻蚀产品的开发工作已接近完成,初步Demo结果良好,很快能进入市场;高深宽比刻蚀已完成技术突破,产品开发顺利,预计一年左右也能进入市场。届时,中微的CCP产品版图将趋于完整,在逻辑芯片先进制程与3D NAND两大高价值下游的可服务市场空间都将显著扩大。
常见问题
为什么先进制程对CCP刻蚀设备需求更大?
先进制程采用多重模板工艺,刻蚀次数随节点缩小急剧增加——从65nm的20次升至5nm的160次。CCP设备凭借高离子能量优势,承担逻辑IC前段的栅侧墙、硬掩膜刻蚀及接触孔、铝垫刻蚀等关键工序,是先进逻辑产线不可或缺的设备类型。
3D NAND如何改变刻蚀设备的需求结构?
3D NAND通过堆叠层数提升存储密度,深孔、深槽的高深宽比刻蚀成为核心工艺。刻蚀设备在产线中的价值量占比从2D NAND时代的15%大幅提升至3D NAND时代的50%,成为价值占比最高的设备品类,对CCP设备的高深宽比刻蚀能力提出了更高要求。
中微CCP设备目前处于什么水平?
中微CCP产品制程覆盖65nm至5nm,已进入台积电7nm和5nm产线,是目前唯一进入台积电供应链的国产刻蚀设备厂商。公司在逻辑芯片大马士革刻蚀和3D存储高深宽比刻蚀两大短板上正在快速补全,产品版图趋于完整后,可服务市场空间将进一步扩大。