存储芯片进入三维时代，刻蚀设备成关键环节

讨论芯片制造时，光刻机往往是最受关注的话题。但在存储芯片领域，一个被光刻焦虑掩盖的趋势正在显现：决定下一代存储能否量产、成本能否下降的关键设备，是刻蚀机。

这并不意味着光刻不重要，而是存储架构从平面走向三维后，工艺重心发生了变化。三维化的本质是把芯片从平面铺展变为垂直堆叠。堆叠层数越高，光刻负责勾勒每一层的轮廓，而真正决定结构能否立住、层间能否连通、整体是否偏移的，是把深孔与缝隙精准挖出的刻蚀工序。

深宽比越高，意味着挖得越深、越窄，对刻蚀精度、均匀性和选择比的要求也越严格。据原文数据，3D NAND从128层向400层以上推进时，刻蚀设备在产线投资中的占比从35%上升至48%。刻蚀与薄膜沉积在前道设备中的价值占比本就位居前三，随着制程演进仍在持续提升，存储产线上的提升幅度尤为明显。

中国存储产业近年推进的技术路线，正好与这一趋势吻合。长鑫的4F²架构采用垂直环绕栅极加混合键合，在不依赖EUV光刻的前提下，将单胞面积缩减约33%，晶圆位元密度提升30%至50%。北方华创针对64层硅与硅锗交替堆叠的3D DRAM结构，开发了两步循环刻蚀工艺，实现超过500:1的硅锗与硅刻蚀选择比，在200纳米夹层结构中硅层单次损耗控制在1纳米以内，64对交替层堆叠的结构均匀度超过95%。

中微的Primo Domingo气相高选择性刻蚀设备针对GAA和3D DRAM需求，实现大于700:1的SiGe/Si选择比，全球首台已付运国内客户。中微的介质刻蚀深宽比已达60:1至90:1，硅刻蚀达到140:1；在长鑫下一代低温刻蚀设备上深宽比做到90:1，第二代ICP设备在3D DRAM应用中做到140:1。原文称，其技术指标已能与泛林正面竞争。

从产业格局看，海外巨头原计划在2027至2028年推进到更先进DRAM节点时才导入类似的三维架构路线。中微和北方华创合计拿下国产干法刻蚀约95%的份额。在长鑫的供应链中，刻蚀、薄膜沉积、化学机械抛光、湿法清洗等核心非光刻工艺设备已实现国产批量供应。截至2026年6月底，中微累计超过8800个反应台在国内外220余条生产线上量产。

光刻机是明面上的封锁线，EUV难以采购是公开事实。但在此之外的战场，比拼的是能否在没有最先进光刻工具的条件下，用刻蚀、沉积、键合等工艺搭建三维结构、提升良率、压低成本。3D NAND时代已经演过一轮：层数从32层提升到128层，刻蚀设备用量占比从35%升至48%。DRAM从平面走向三维，这条曲线可能更陡。北方华创的论文标题写得很直接：没有EUV也能造先进存储。

常见问题

为什么说存储芯片的下一代离不开刻蚀机？

因为存储架构从平面走向三维后，芯片从“摊大饼”变成“盖高楼”，光刻只负责画出每一层的轮廓，真正决定这栋楼能不能立住、每层之间连得通不通的，是把深不见底的通道和缝隙精准挖出来的刻蚀工序。深宽比越高，挖得越深越窄，对刻蚀的精度、均匀性和选择比要求就越苛刻。

数据上也能看出来：3D NAND从128层往400层以上走的时候，刻蚀设备在产线投资中的占比从35%一路涨到48%。刻蚀和薄膜沉积在前道设备中的价值占比本来就位居前三，随着制程演进还在持续提升，存储产线上的提升幅度尤其明显。

堆叠层数越高，为什么刻蚀的分量就越重？

层数越高，需要挖出的通道和缝隙就越深越窄，刻蚀的难度随之上升。3D NAND时代已经演过一遍：层数从32层提到128层，刻蚀设备用量占比从35%跳到48%。DRAM从平面往三维走，同一条曲线只会更陡。

报道中提到，海外巨头原计划在2027到2028年推进到更先进的DRAM节点时才导入类似的三维架构路线；而中国存储产业走的4F²和3D DRAM两条路线，本质上都是用架构创新绕开光刻的物理极限，绕开的方式恰恰是把重担压在刻蚀和沉积这些三维工艺上。

国产刻蚀设备现在在存储产线上用到什么程度？

中微和北方华创合计拿下了国产干法刻蚀约95%的份额。在长鑫的供应链里，刻蚀、薄膜沉积、化学机械抛光、湿法清洗这些核心非光刻工艺的设备已经实现国产批量供应，不是实验室里的样机，而是已经在存储产线上跑着的设备。

具体指标上，中微的介质刻蚀深宽比已经做到60:1到90:1，硅刻蚀达到140:1，在长鑫下一代低温刻蚀设备上深宽比做到90:1，第二代ICP设备在3D DRAM应用中做到140:1。北方华创针对64层硅与硅锗交替堆叠的3D DRAM结构开发了两步循环刻蚀工艺，实现超过500:1的硅锗与硅刻蚀选择比，64对交替层堆叠的结构均匀度超过95%。截至2026年6月底，中微累计超过8800个反应台在国内外220余条生产线上量产。