北方華創ICP刻蝕機累計交付1000腔

刻蝕機國產化率迅速提升，長江存儲2020年達30%

半導體光刻與刻蝕論壇2020將于2020年12月30-31日召開。刻蝕設備與材料的國產化將是重要議題之一。

——北方華創ICP刻蝕機累計交付1000腔！

北方華創(Naura)官方宣布，ICP等離子刻蝕機第1000腔交付儀式近日在北京亦莊基地舉行，NAURA刻蝕機研發團隊見證了這一歷史性時刻。

北方華創表示，這不僅是公司發展征程中的重要里程碑，更是國產刻蝕機在歷經了20年自主創新后得到客戶廣泛認可的重要標志，未來會持續在等離子刻蝕ICP技術領域尋求更多突破。

北方華創科技集團股份有限公司成立于2001年，由北京七星華創電子股份有限公司、北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司戰略重組而成，是目前國內集成電路高端工藝裝備的先進企業。

北方華創成立后就開始組建團隊鉆研刻蝕技術，2004年第一臺設備成功起輝，2005年第一臺8英寸ICP刻蝕機在客戶端上線，并于2007年獲得國家科學技術進步二等獎。

目前，北方華創的刻蝕設備已經覆蓋集成電路、LED、先進封裝、功率半導體、MEMS微機電系統、化合物半導體、硅基微顯、分析儀器、功率器件、光通信器件等多個領域，硅刻蝕機已突破14nm技術，進入主流芯片代工廠。

其中，12英寸ICP刻蝕機在實現客戶端28nm國產化替代，并在14/7nm SADP/SAQP、先進存儲器、3D TSV等工藝應用中發揮著重要作用。

——刻蝕：芯片制造中的關鍵工藝之一

刻蝕可以分為濕法刻蝕和干法刻蝕，濕法刻蝕各向異性較差，而干法刻蝕是目前主流的刻蝕技術，其中以等離子體干法刻蝕為主導。所謂等離子體干法刻蝕，就是利用等離子體進行薄膜微細加工的技術，具有良好的各向異性、工藝可控性，廣泛應用于微電子產品制造領域。在典型的干法刻蝕工藝過程中，一種或多種氣體原子或分子混合于反應腔室中，在外部能量作用下（如射頻、微波等）形成等離子體。

等離子體刻蝕設備包括電容性等離子體刻蝕設備（CCP, Capacitively Coupled Plasma）和電感性等離子體刻蝕設備（ICP, Inductively Coupled Plasma）。CCP刻蝕設備主要應用于刻蝕氧化物、氮化物等硬度高、需要高能量離子反應刻蝕的介質材料，ICP刻蝕設備主要應用于刻蝕單晶硅、多晶硅等材料。

刻蝕作為半導體制造的關鍵工藝之一，根據SEMI統計，刻蝕設備約占晶圓制造設備價值量的24%左右。

刻蝕設備市場的行業集中度較高，目前，全球半導體刻蝕設備的主要供應商為泛林半導體（Lam Research）、東京電子（TEL）、應用材料（AMAT）三家，而Lam Research占據刻蝕設備市場的半壁江山。根據Gartner數據顯示，2019年全球刻蝕設備市場約為115億美元，其中Lam Research獨占52%的市場份額，TEL和AMAT分別占據20%和19%的市場份額。

來源：Gartner

——快速增長的中國大陸半導體設備市場及刻蝕設備國產化率

來源：SEMI

近年來，隨著國內芯片制造行業的興起，中國大陸半導體設備需求市場快速增加。由于美國對中國半導體企業的進一步封鎖，國內企業如中芯國際、長江存儲等在今年加大了對半導體設備（尤其是海外廠商）的采購，亞化咨詢預計，2020年中國大陸半導體設備市場將突破160億美元，刻蝕設備市場將達到25億美元。

在中國大陸刻蝕設備市場不斷擴大的同時，另外一個數字也在悄悄地提升——那就是刻蝕機的國產化率。

以長江存儲設備招中標情況，截至2020年12月16日，長江存儲共累計招標348臺刻蝕設備，其中美國廠商Lam Research占據超過一半的采購量，達187臺。而國內廠商中微半導體、北方華創、屹唐半導體分別中標50臺、18臺、13臺，國產化率高達23.85%。

以華虹六廠設備招中標情況為例，截至2020年12月16日，華虹六廠共累計招標81臺刻蝕設備，其中Lam Research依舊占據超過一半的采購量，達45臺。國內廠商中微半導體、北方華創分別中標15臺、1臺，國產化率約為19.75%

由于存儲芯片的生產需求的設備量較大，亞化咨詢還研究了長江存儲單年的國產刻蝕機采購占比變化趨勢。亞化咨詢研究數據顯示，2018、2019年長江存儲采購的國產刻蝕機占比迅速提升，預計2020年約為30%左右，2023年將突破40%。

——中微：國產刻蝕設備龍頭企業

中微半導體主要從事高端半導體設備的研發、生產和銷售，包括半導體集成電路制造、先進封裝、LED生產、MEMS制造以及其他微觀工藝的高端設備等。公司的等離子體刻蝕設備已經在國際一線客戶從65nm到14nm、7nm、5nm的集成電路加工制造及先進封裝中有具體的應用。

在邏輯集成電路制造環節，公司開發的高端刻蝕設備已運用在國際知名客戶最先進的生產線并用于7nm器件中若干關鍵步驟的加工；同時，公司根據先進集成電路廠商的需求開發5nm及更先進的刻蝕設備和工藝。

在3D NAND芯片制造環節，中微的CCP刻蝕設備技術可應用于64層的量產，同時中微根據存儲器廠商的需求正在開發96層及更先進的刻蝕設備和工藝。

中微各關鍵尺寸的刻蝕設備的具體應用

中微半導體從2004年建立起首先著手開發甚高頻去耦合的CCP刻蝕設備Primo D-RIE，到目前為止已成功開發了雙反應臺Primo D-RIE，雙反應臺Primo AD-RIE和單反應臺的Primo AD-RIE三代刻蝕機產品，涵蓋65nm、45nm、32nm、28nm、22nm、14nm、7nm到5nm關鍵尺寸的刻蝕應用。此外中微半導體還從2012年開始開發ICP刻蝕設備，到目前為止已經成功開發出單反應臺的Primo nanova刻蝕設備，同時著手開發雙反應臺ICP刻蝕設備。中微的ICP刻蝕設備主要涵蓋14nm、7nm到5nm關鍵尺寸的刻蝕應用。

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