中微公司(简称“中微”)的CCP电容性等离子体刻蚀设备已进入台积电7nm和5nm产线,这一进展的实质,是先进制程扩产周期对高端刻蚀设备持续需求的缩影。晶圆厂扩产节奏与设备供需的匹配,本质上由资本开支的周期性波动主导,而制程越先进、结构越3D化,单条产线对刻蚀设备的需求量就越大,供需的紧张程度也越容易在扩产高峰期显现。

先进制程扩产如何放大刻蚀设备需求

晶圆厂扩产周期直接决定设备采购节奏,而刻蚀设备的需求弹性在先进制程节点尤为突出。随着工艺节点从成熟制程向5nm及以下推进,多重模板工艺被广泛采用,芯片向3D结构发展也增加了叠堆层数,晶圆厂对刻蚀机的数量和质量都提出了更高要求。从工艺演进看,刻蚀次数随制程升级显著增加,例如7nm节点的刻蚀次数已达140次,5nm节点进一步升至160次,这意味着在同样的晶圆产出目标下,先进产线对刻蚀设备的采购量远高于成熟制程。

从设备价值量看,刻蚀环节在晶圆厂资本开支中的占比也随技术迭代而提升。尤其是在3D NAND制造中,刻蚀设备的价值量占比可从2D时代的15%提升至50%,成为扩产投资中举足轻重的采购品类。因此,当晶圆厂进入新一轮先进制程或3D存储扩产周期时,刻蚀设备的订单往往呈现集中释放的特征,供需节奏与资本开支强度高度同步。

供需匹配如何随国产设备能力迁移

中微的CCP刻蚀设备从65nm起步,一路覆盖至目前最先进的5nm制程,并成为唯一进入台积电供应链的国产刻蚀设备厂商。这一突破标志着国产设备在高端介质刻蚀领域已具备与国际一流晶圆厂产线匹配的能力,也意味着国产设备参与的供需匹配正在从低端向高端迁移。

不过,供需匹配的迁移并非一蹴而就。在CCP领域,用于逻辑芯片的大马士革刻蚀和用于3D存储芯片的高深宽比刻蚀,目前仍由国外设备公司主导。在ICP领域,中微的制程已达到28nm,更先进的14nm/7nm工艺仍在验证中,5nm/3nm尚处研发阶段。因此,国产设备与扩产周期的匹配,在当前阶段更准确地说是“在中高端制程持续突破、在顶尖环节仍待补全”的渐进过程,后续供需格局的演变,仍需以设备厂商的验证进展与晶圆厂的扩产规划为观察坐标。

常见问题

中微进入台积电5nm产线,是否意味着国产刻蚀设备已全面达到国际领先水平?

不能这样理解。中微的CCP刻蚀设备在5nm制程上实现了量产突破,并进入台积电供应链,这是国产设备在高端介质刻蚀领域的重要里程碑。但在ICP设备上,中微目前量产制程为28nm,14nm/7nm仍在验证中,5nm/3nm尚处研发阶段;在CCP领域,大马士革刻蚀和高深宽比刻蚀等细分环节仍由国外厂商主导。国产设备的整体能力是“部分高端环节领先、整体仍在追赶”。

晶圆厂扩产周期对刻蚀设备供需的影响有多大?

影响非常直接。晶圆厂的资本开支是设备需求的源头,扩产高峰期往往带来设备订单的集中释放。而刻蚀设备在先进制程和3D存储产线中的价值量占比显著提升,使得其供需节奏对扩产周期的敏感度高于一般设备。当扩产放缓时,设备订单也会相应回落,供需关系随之调整。

如何判断刻蚀设备供需的后续节奏?

可以从两个维度观察:一是晶圆厂的资本开支计划与产线建设进度,这是需求的直接来源;二是设备厂商在更先进制程(如3nm)和细分环节(如高深宽比刻蚀)的验证与量产进展,这决定了供给端能否跟上需求的升级。两者共同决定供需匹配的松紧程度。