中国存储芯片与华为芯片制备2025年研讨会议纪要
总结与展望 (至2025年)
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国产替代加速:美国技术限制将持续推动半导体设备及零部件的国产化进程。28nm成熟制程将成为国产设备替代的主战场和首要目标。
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差异化发展:中微有望在技术领先性上进一步扩大优势,特别是在ICP领域;北方华创则依靠平台化优势和国企资源进行追赶。双方在CCP/ICP上相互渗透。
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关键瓶颈:真空压力计等极少数核心零部件的突破,是决定国产设备能否完全独立自主的关键,预计仍需较长时间。
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市场驱动:全球半导体周期复苏及国内对成熟工艺的巨大需求,将是支撑国产设备厂商持续投入研发、改善业绩的重要基础。
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国产设备厂商技术与发展现状
• 中微公司 (AMEC):
◦ 技术全面:CCP技术国际领先;ICP技术凭借CCP积淀发展极快,已成功打入台积电5nm制程(非关键层)和英特尔关键制程,证明了其技术实力。
◦ 市场占优:在长江存储份额最高(腔体数超日本竞对),是其收入重要来源。在逻辑芯片40/45nm后段工艺有量产经验。
◦ 前瞻布局:非美零部件替代率国内最高,应对制裁准备较早。
• 北方华创 (NAURA):
◦ 优势领域:ICP技术是其传统强项(尤其在40/45nm),但先进制程(14/28nm)进展缓慢。
◦ 业务多元:产品线广(刻蚀、CVD、PVD、热处理等),刻蚀业务占比相对不高。
◦ 追赶态势:已开始研发CCP设备,但处于早期阶段;非美零部件替代工作也在进行中。
• 其他厂商:屹唐股份(Mattson)在去胶设备方面表现良好,但刻蚀设备技术积累不足,可靠性曾出问题,市场份额很小。
- 关键零部件国产化挑战 (2025年更新视角)
• 最大瓶颈:三大件——射频发生器(RF Generator)、静电吸盘(ESC/E-Chuck)、真空压力计(Vacuum Gauge)。
• 真空压力计:仍是最大短板。美国产品精度和稳定性无可替代。欧洲有替代品,但稳定性(漂移问题)仍逊于美系,导致设备维护频繁。国产替代品预计至2025年仍与欧洲水平存在较大代差,是卡脖子最严重的环节。
• 静电吸盘(ESC) & 射频发生器:
◦ ESC国产化进展最快,预计2025年有望实现可靠替代。
◦ 射频发生器:普通型号国产替代可行,但用于先进制程的脉冲式射频发生器技术门槛高,仍需攻关。日系供应商(如东京电子TEL)的产品是当前重要的非美替代来源。
• 策略:设备商正采取“囤货(欧/日系)-验证-国产替代”的多路径方案。
- 下游晶圆厂需求与影响
• 长江存储 (YMTC):受制裁影响最大。已被列入实体清单,无法获得任何美系设备及零部件。现状预测(2025): 128层产线依靠库存零部件和非美渠道维持低负荷运行;232层及更高制程的扩产(二厂)已实质性停滞。生存依赖于零部件替代和工艺调整。
• 合肥长鑫 (CXMT):受限用于18nm及以下制程的设备进口。其17nm制程良率和客户导入面临困难,且DRAM市场下行压力大,扩产计划趋于谨慎。
• 中芯国际 (SMIC):受影响相对最小。利用DUV多重曝光技术可生产14nm甚至更先进制程(但成本高)。预计至2025年,其战略重心在于大规模扩产28nm等成熟制程,这为国产设备提供了最重要的验证和导入窗口。28nm设备可用于14nm产线,存在监管风险但难以追溯。
• 华虹集团 (Hua Hong):主要以28nm及以上制程为主,受影响同中芯国际。
- 技术节点与制程挑战
• 逻辑芯片 (Logic) vs. 存储芯片 (Memory):
◦ 逻辑:要求极高的精度和均匀性,良率要求常>99%。是国产设备的薄弱环节。
◦ 存储(3D NAND/DRAM):更侧重于深宽比和产量,对绝对精度要求稍低于逻辑芯片,但随层数增加(如200+层)难度急剧提升。
• 28nm关键障碍:逻辑芯片28nm制程引入了金属掩膜大马士革工艺,该工艺目前被日系厂商垄断。中微公司多年尝试仍未完全突破并实现量产,这是国产设备在28nm逻辑平台替代的关键一战。
• 更先进制程:14/7/5nm所需刻蚀步骤数大幅增加(因多重曝光),主要增量在刻蚀设备台数,对设备精度和稳定性要求更高。
- 外部环境与地缘政治
• 美国禁令:针对中国地区14/16nm以下逻辑芯片、128层以上3D NAND、18nm以下DRAM的设备出口。
• 日荷跟进:预计至2025年,日本和荷兰的限制措施已全面生效。日系设备商(TEL、SCREEN等)已无法对华提供受控技术设备。荷兰ASML的DUV光刻机出口也受到严格限制,进一步制约了国内先进产能的扩张。
• “擦边球”空间:晶圆厂购买可用于成熟制程(如28nm)的设备来生产先进制程(如14nm)在技术上可行,但面临被美方审查的风险(如通过现场稽核)。