两大场景都在拉动刻蚀设备需求,但逻辑先进制程与存储扩产“吃量”的逻辑不同:先进制程靠工艺步骤倍增、单晶圆刻蚀次数上升;存储扩产则靠3D NAND堆叠层数增加带来的高深宽比刻蚀需求。 在晶圆制造占半导体设备需求80%的行业结构中,刻蚀设备占比约30%,是前道制造中份额最大的设备品类,因此无论逻辑还是存储扩产,刻蚀都是最直接受益的环节之一。

先进制程:技术迭代放缓下的“量价齐升”

逻辑芯片追求制程微缩,每推进一个节点,刻蚀步骤数显著增加。值得注意的是,官方资料显示,芯片制程从22nm开始迭代明显放缓,这反而为国产设备提供了追赶窗口——中微公司的CCP刻蚀设备已覆盖至最先进的5nm制程,并进入台积电供应链。这意味着在先进制程领域,国产设备已具备与国际一流厂商同台竞争的实力,而制程越先进,单晶圆所需的刻蚀工艺次数越多,对设备的精度和一致性要求也越高。

存储扩产:3D NAND层数增加驱动高深宽比刻蚀

存储芯片的扩产逻辑与逻辑芯片不同,主要依靠3D NAND堆叠层数的增加来提升存储密度。层数越多,刻蚀深度越深,对高深宽比刻蚀设备的需求就越迫切。同时,大陆晶圆产能份额从2005年的7%提升至2020年的23%,2021-2022年全球计划新建晶圆厂中大陆占据8家,产业转移带来的扩产浪潮为刻蚀设备提供了持续的需求增量。

国产替代:刻蚀设备正处于关键窗口期

从国产化率来看,刻蚀设备目前约20%左右,属于中等水平——既有别于去胶设备(90%以上)的低成长性,也不同于光刻设备从0到1的高不确定性。刻蚀设备正处于国产替代的黄金阶段,国内主要厂商包括中微公司、北方华创等,在政策支持(如大基金二期重点投资设备材料领域)与下游晶圆厂接受度提升的双重驱动下,成长空间可观。

常见问题

刻蚀设备在半导体设备中的份额有多大?

刻蚀设备约占半导体设备总需求的30%,是前道制造中占比最高的设备品类。在晶圆制造占全部设备需求80%的背景下,刻蚀设备的市场规模与扩产周期高度相关。

逻辑先进制程和存储扩产对刻蚀设备的要求有何不同?

逻辑芯片先进制程主要考验设备的精度和一致性,工艺步骤随制程微缩而倍增;存储芯片扩产则更看重高深宽比刻蚀能力,3D NAND层数越多,对深孔刻蚀的挑战越大。

国产刻蚀设备的竞争力如何?

刻蚀设备国产化率约20%左右,国内以中微公司、北方华创为代表。中微公司CCP刻蚀已进入台积电5nm供应链,技术实力已接近国际一流水平,但整体市场份额仍有较大提升空间。

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