湿法刻蚀被干法替代后仍占一成份额,这一技术迁移过程恰恰揭示了半导体设备行业的核心风险:技术路线押注一旦失误,企业可能面临市场份额快速流失的不确定性。湿法刻蚀因溶液反应无方向性、制程缩小时钻蚀侧面明显,占比已降至约10%,主要退守清洗环节;而干法刻蚀(ICP/CCP)依靠等离子体实现定向刻蚀,成为主流并持续迭代。评估技术迁移风险,关键在于考察企业的研发持续性、客户验证能力以及对新技术的布局深度。
技术迁移的两轮浪潮
半导体刻蚀行业已经历了从湿法到干法的第一轮迁移。湿法刻蚀工艺简单、成本低,但溶液反应没有方向性,在刻蚀时会钻蚀侧面,导致产品制程失真,且随制程缩小影响愈发明显。以等离子体刻蚀为核心的干法设备由此成为主流,其中电感性等离子体刻蚀(ICP)和电容性等离子体刻蚀(CCP)是两大主要方向,应用占比分别约为43%和42%。
第二轮迁移正在酝酿中。原子层刻蚀(ALE)可实现精准刻蚀,是未来的发展方向,但目前仍处于应用初期,在很长一段时间内无法取代等离子体刻蚀。这一技术演进路径意味着,设备企业必须持续投入研发,才能避免在新一轮迁移中被边缘化。
风险点:研发路线与客户验证
技术迁移驱动设备企业持续投入研发,但路线切换存在明显的客户验证与工艺匹配风险。以国产厂商为例,中微公司的传统优势在CCP领域,产品制程工艺从65nm一路提升至5nm,并已进入台积电供应链;而北方华创则深耕ICP硅刻蚀和金属刻蚀,核心设备制程达到28nm,14nm工艺处于验证阶段。近两年中微公司切入ICP赛道,未来将与北方华创正面竞争,这一过程涉及客户验证周期拉长、工艺匹配度磨合等多重不确定性。
半导体设备行业马太效应显著,市场高度集中。在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公司的市场份额合计达到约90%。在这一格局下,技术路线押错的企业可能面临市场份额快速流失的风险,而技术布局完善、客户验证顺利的企业则有望持续巩固竞争地位。
常见问题
湿法刻蚀为何没有被完全淘汰?
湿法刻蚀占比降至约10%,主要因为溶液反应无方向性,在制程缩小时钻蚀侧面明显,导致制程失真。但它工艺简单、成本低,目前仍多用于清洗环节,并未完全退出晶圆制造流程。
ICP和CCP的主要区别是什么?
ICP和CCP的根本差异在于刻蚀对象不同。硅刻蚀对精确度要求高,一般使用ICP;而氧化硅、氮化硅等介质材料硬度高,需要高离子能量刻蚀,一般使用CCP。两类设备各有适用工艺,并非简单的替代关系。
原子层刻蚀(ALE)会带来新的替代风险吗?
原子层刻蚀(ALE)可实现精准刻蚀,是未来发展方向,但目前处于应用初期,短期内无法取代等离子体刻蚀。不过,其长期演进可能带来新一轮技术替代风险,设备企业需保持对前沿技术的跟踪与储备。