半导体设备刻蚀品类覆盖广,全球格局与中国位置如何?

全球刻蚀设备市场高度集中,由泛林半导体(拉姆研究)、东京电子和应用材料三大巨头主导,合计份额约90%。中国厂商中微公司和北方华创已实现突破,在成熟制程(如28nm)具备量产能力,并正向14nm及更先进制程验证迈进,但在全球份额上仍与头部企业存在较大差距。

刻蚀设备的两大主流:ICP与CCP

刻蚀设备主要分为电感性等离子体刻蚀(ICP)和电容性等离子体刻蚀(CCP)两大类。ICP主要应用于硅刻蚀和金属刻蚀,对精确度要求高;CCP则主要用于介质刻蚀(如氧化硅、氮化硅),需要高离子能量。两者在应用占比上接近,ICP和CCP分别占约43%和42%。

全球竞争格局:三强鼎立,国产追赶

根据Gartner数据,2020年全球干法刻蚀设备市场中,泛林半导体、东京电子和应用材料三家合计占据约90%的份额,其中泛林半导体以约47%的份额领先。中国厂商中,中微公司和北方华创在大陆市场的份额分别为20%和6%(SEMI数据),展现出国产替代的初步成果。

中国厂商的核心能力与制程覆盖

  • 北方华创:专注于ICP(硅刻蚀)和金属刻蚀。其核心设备制程达到28nm,更先进的14nm工艺已进入验证阶段。ICP设备累计出货量已超过1000台(截至2020年),产品已进入多家国内晶圆厂并大规模应用。
  • 中微公司:在CCP领域覆盖从65nm到最先进的5nm工艺,并进入台积电7nm和5nm产线。其ICP设备制程也达到28nm,并已获得客户重复订单。

常见问题

中国刻蚀设备在全球处于什么水平?

中国厂商在28nm等成熟制程已实现量产和规模化应用,具备较强竞争力。在14nm及更先进制程领域,正积极进行客户验证和研发,追赶全球领先水平。

国产刻蚀设备的主要客户有哪些?

北方华创和中微公司的刻蚀设备已进入华虹、中芯国际、长江存储等多家国内主流晶圆厂。中微公司的CCP设备更已进入台积电7nm和5nm产线。

刻蚀设备未来的增长驱动力是什么?

随着芯片制程向更小节点演进(如从65nm的20次刻蚀增加到5nm的160次),以及3D NAND堆叠层数增加,晶圆厂对刻蚀设备的数量和质量要求持续提升,驱动刻蚀环节价值量增长。

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