随着制程从65nm演进到5nm,刻蚀次数从20次激增至160次,增长8倍。这不仅带来了设备需求量的爆发,更对刻蚀技术提出了极高要求。国产半导体设备在先进制程刻蚀环节的突破,正以中微公司和北方华创为代表,在CCP和ICP两大领域分别取得关键进展,其中中微公司的CCP设备已进入台积电7nm和5nm产线,成为唯一进入其供应链的国产刻蚀设备厂商。

刻蚀次数激增:需求与技术门槛同步攀升

在先进制程中,多重模板工艺和3D结构的发展,使得晶圆厂对刻蚀设备的数量和质量要求显著提高。根据SEMI及东方证券的统计,从65nm到5nm,刻蚀次数从20次增长至160次。在2D NAND中刻蚀设备价值量占比为15%,而在3D NAND中这一比例跃升至50%。这种变化直接驱动了全球刻蚀设备市场规模的快速扩大。

国产刻蚀设备厂商:CCP与ICP的差异化布局

国产刻蚀设备的主力厂商中微公司和北方华创,在产品方向上各有侧重。中微公司的传统优势在CCP(电容性等离子体刻蚀)领域,其产品制程从65nm一路提升至5nm,覆盖了约七成的介质刻蚀应用。北方华创则深耕ICP(电感性等离子体刻蚀)领域,核心设备制程达到28nm,更先进的14nm工艺已进入验证阶段。

厂商核心领域制程覆盖关键进展
中微公司CCP65nm-5nm进入台积电7nm/5nm产线
北方华创ICP28nm14nm工艺验证中

突破路径:高深宽比刻蚀与原子层刻蚀

国产刻蚀设备在高端领域仍面临技术瓶颈,主要体现在高深宽比刻蚀和原子层刻蚀(ALE)等方面。高深宽比刻蚀是3D NAND存储芯片制造中的关键工艺,目前由国外设备公司主导。中微公司已完成该领域的技术突破,产品开发顺利。原子层刻蚀作为未来精准刻蚀的方向,目前仍处于应用初期。

常见问题

国产刻蚀设备在5nm节点是否已实现量产?

中微公司的CCP刻蚀设备已实现5nm量产,并成功进入台积电5nm产线。其ICP设备目前制程为28nm,用于5nm逻辑芯片的下一代ICP产品仍在研发中。

中微公司和北方华创的刻蚀设备有何不同?

中微公司主要专注于CCP(介质刻蚀),覆盖65nm至5nm;北方华创深耕ICP(硅刻蚀和金属刻蚀),核心制程为28nm。两者在技术上互补,但近年来中微公司也已切入ICP赛道。

国产刻蚀设备面临的最大技术挑战是什么?

最大的挑战在于高深宽比刻蚀技术,这主要用于3D NAND存储芯片制造。此外,原子层刻蚀(ALE)作为未来发展方向,目前仍处于应用初期,国产厂商也在积极布局。

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