不会简单等比例翻倍。 制程升级带来的刻蚀次数增加,确实是驱动半导体设备市场增长的重要引擎,但设备市场的规模变化是由技术节点、晶圆厂资本开支、产能扩张节奏等多重因子共同决定的,并非简单的线性对应关系。
刻蚀次数与设备需求的联动逻辑
从历史数据看,制程升级确实带来了刻蚀步骤的显著增加:65nm 节点刻蚀次数约 20 次,到 5nm 节点已增至约 160 次。这背后是多重模板工艺的采用,以及芯片向 3D 结构发展后叠堆层数的增加。以 3D NAND 为例,刻蚀设备在晶圆厂设备采购中的价值量占比,会从 2D NAND 时代的 15% 提升至 3D NAND 时代的 50%。
这种变化直接驱动了刻蚀设备市场规模的扩张。行业数据显示,全球刻蚀设备市场规模从 2019 年的 109 亿美元,预计提升至 2022 年的 200 亿美元,复合增长率超过 20%。可见,技术升级带来的价值量提升是真实且显著的。
市场规模增长的多重驱动因子
不过,设备市场的实际增速并不完全等同于刻蚀次数的增速。原因在于:
第一,资本开支的周期性。 晶圆厂的设备采购受其扩产周期和资本开支计划影响,半导体行业本身的景气度波动会放大或抑制设备需求的释放。技术升级决定了单位产能所需的设备价值量,但总市场规模还要乘以晶圆厂的实际扩产量。
第二,设备价值量的提升并非只靠刻蚀次数。 先进制程对刻蚀设备的均匀性、精确度要求更高,单台设备的技术含量和价格也在上升。同时,ICP 与 CCP 两类设备因应用场景不同,单机价值也存在差异。
第三,不同产品线的驱动逻辑不同。 逻辑芯片主要靠制程微缩驱动刻蚀步骤增加,而存储芯片(如 3D NAND)主要靠堆叠层数增加驱动设备需求,两者节奏并不完全同步。
常见问题
刻蚀设备在半导体设备中的市场地位如何?
刻蚀设备是晶圆制造核心设备之一,与光刻、薄膜沉积并称三大核心工艺设备。在先进制程和 3D 存储时代,其价值量占比持续提升,从 2D NAND 时代的 15% 提升至 3D NAND 时代的 50%,已成为设备投资中举足轻重的环节。
国产刻蚀设备厂商目前处于什么水平?
中微公司在 CCP(介质刻蚀)领域已覆盖 65nm 至 5nm 制程,其 5nm 产品已进入台积电产线;北方华创在 ICP(硅刻蚀)领域核心设备制程达 28nm,14nm 工艺进入验证阶段。两家公司在大陆市场的份额分别约为 20% 和 6%,是全球市场格局中的重要参与者。
未来刻蚀设备市场的增长空间主要看什么?
一方面看先进制程持续推进带来的刻蚀步骤增加,另一方面看 3D 存储结构升级带来的设备价值量提升。此外,晶圆厂的扩产节奏和资本开支计划是影响设备市场实际规模的关键变量。行业竞争格局上,全球市场高度集中于少数头部厂商,国产厂商的份额提升将是重要看点。