智通财经APP获悉,中信证券发布研报称,预计,至少以下三方面的技术趋势将推动刻蚀设备的用量和重要性提升:(1)光刻多重图案化路线的采用,(2)三维堆叠存储和近存计算需求,(3)底层晶体管结构升级。长期看,半导体设备国产化方向明确。短期来看, 2025年国内半导体晶圆厂投资表现相对平淡,但随着国内头部存储厂商新一期项目有望启动,且先进逻辑厂商加大扩产力度,半导体设备有望进入新一轮快速增长期。该行认为,在光刻多重图案化、三维堆叠、晶体管结构升级的产业趋势下,刻蚀设备的用量和重要性有望显著提升。从投资角度,建议重点关注半导体刻蚀设备以及相关的配套设备及零部件环节。
中信证券主要观点如下:
在多重图案化、更高层数3D 堆叠(如3D NAND、3D DRAM)、GAA晶体管结构升级等产业趋势下,刻蚀设备的用量和重要性有望显著提升
根据Wccftech报道,一位英特尔高管表示,未来晶体管设计(如GAAFET和CFET)可能降低芯片制造对先进光刻设备(尤其是EUV光刻机)的依赖,而刻蚀技术将取代光刻成芯片制造核心。该行认为,随着当前半导体的器件设计和整体设计均在走向立体结构化,这种变化正在发生。
多重图案化:当前EUV光刻技术路线受限,DUV多重图案化成为国产突围关键,带动刻蚀设备用量成倍提升
7nm节点有两类光刻路线,即EUV单次光刻和DUV多重图案化。根据Semi wiki的数据,采用DUV多重图案化的方式,可以继续迭代至3nm。当前中国大陆EUV设备进口受到限制,而DUV多重图案化路线成为关键。原本EUV方案下需要1次先进光刻+1次刻蚀才能完成的精细图案,在自对准四重图案化(SAQP)方案中则需要4次刻蚀和2次光刻来完成,这直接导致了DUV方案下刻蚀设备在生产线上的使用步骤增加至EUV方案的4倍,在假定每步工序工时不变的情况下,刻蚀设备用量也提升至4倍。
3D堆叠需求:存储层数提升扩大刻蚀用量,近存计算增加TSV刻蚀需求
3D NAND为了提升存储密度,不再追求平面上的线宽缩小,而是将存储单元垂直堆叠。目前主流产品已超过200层,未来将向1000层迈进。DRAM未来也有类似的3D堆叠层数的技术路线图。这使得对刻蚀设备的需求量和性能要求呈指数级增长。在从32层提高到128层的过程中,刻蚀设备用量增量最为明显,用量占比从35%提升至48%。随层数增加,还需要更高深宽比的刻蚀设备。当前主流的232层3D NAND大多采用60:1深宽比刻蚀设备,后续90:1刻蚀技术有望用于3XX层及更高层数的3D NAND量产。此外,在封装层面,需要在z轴方向进行3D拓展的场景大多需要采用TSV(硅通孔)工艺。AI训练和推理对存储带宽需求显著提升,由此衍生出HBM+CoWoS、CUBE等近存计算方案,需要将存储与存储,或者存储与计算在纵向(z轴)进行3D连接,或者横向(x轴和y轴)进行2.5D连接。TSV工艺中刻蚀和填充设备占比接近70%,将进一步增加刻蚀设备需求。
GAA晶体管:先进制程GAA晶体管导入,带动刻蚀设备占比提升,新增原子层刻蚀设备需求
GAAFET是接替FinFET的下一代晶体管技术,台积电2025年在2nm导入该技术,该行认为未来国内也将在此方向迭代跟进。GAA相比于FinFET的刻蚀工艺用量将显著增加,FinFET有5道步骤涉及刻蚀工艺,而GAA晶体管有9道步骤涉及刻蚀工艺,增量步骤主要来自纳米线结构的形成。根据IMM信息的数据,刻蚀设备在先进制程中的用量占比将从传统FinFET时代的20%上升至GAA架构下的35%,单台设备价值量同比增长12%。此外,GAA晶体管还新增了高选择性的SiGe各向同性刻蚀需求,目前主流方法采用ALE(原子层刻蚀)的方式完成,国内厂商已经进行相关研发布局,有望应用于3nm及以下的GAA结构、纳米片结构等高精度逻辑芯片的刻蚀。
风险因素:
全球宏观经济低迷风险;下游需求不及预期;国际产业环境变化和贸易摩擦加剧风险;设备和原材料供应的风险;国产化推进不及预期;汇率大幅波动等。
【免责声明】本文仅代表作者本人观点,与和讯网无关。和讯网站对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。邮箱:news_center@staff.hexun.com