中微PrimoDomingo刻蚀设备全球首台付运,国产3D芯片关键工艺实现产线级突破
10月22日,中微公司宣布其Primo Domingo气相高选择性刻蚀设备全球首台机正式交付国内重要集成电路客户。该设备针对GAA、3D NAND与3D DRAM等三维器件工艺开发,SiGe/Si刻蚀...
10月22日,中微公司正式宣布,其自主研发的Primo Domingo气相高选择性刻蚀设备全球首台机已完成交付,发往国内一家重要集成电路研发制造客户。这是中国半导体设备领域在三维芯片制造关键工艺上的标志性进展——设备不再停留于技术验证或样机阶段,而是直接进入产线实际部署流程。
Primo Domingo并非普通刻蚀设备的迭代升级,而是专为下一代三维半导体结构量身打造的核心装备。随着摩尔定律逼近物理极限,芯片架构正从传统平面布局转向立体堆叠:环绕栅极晶体管(GAA)、3D NAND闪存、3D DRAM等新型器件成为延续性能提升的关键路径。而这些结构的制造,高度依赖一种能力:在纳米尺度下精准去除目标材料,同时几乎不损伤相邻层或结构。这正是“高选择性刻蚀”工艺的价值所在。

以GAA晶体管为例,其沟道由硅锗(SiGe)材料构成,需在后续工艺中将其选择性移除,仅保留硅(Si)形成的纳米线栅极。若刻蚀过程中对Si造成过度损耗,整个器件将失效。公开测试数据显示,Primo Domingo在该场景下实现了大于700:1的SiGe/Si刻蚀选择比,远高于行业普遍要求的300:1门槛;在3D DRAM的电容柱刻蚀等关键步骤中,也通过实验室验证展现出稳定可靠的工艺窗口。
该设备的技术实现围绕“均匀性”与“长期稳定性”两大核心挑战展开。腔体采用全对称结构配合优化流场设计,减少气体分布偏差;集成式气柜显著缩短气体注入路径,支持亚毫秒级脉冲控制精度;晶圆基座配备双制冷与双加热系统,可在-20℃至150℃范围内实现±0.5℃温控;高抗腐蚀管路及特殊内壁涂层,则保障设备在含氟、氯等强活性刻蚀气体环境下的持续可靠运行——这些细节共同支撑了其在复杂三维结构中的重复加工一致性。
从中微整体产品线看,其刻蚀设备已覆盖从65纳米至3纳米及更先进节点的全流程需求。介质刻蚀深宽比达60:1至90:1,硅刻蚀深宽比最高可达140:1,满足FinFET及GAA等多代工艺要求。截至2026年6月底,中微累计出货反应台超8800台,服务国内外220余条生产线。在国内刻蚀设备市场国产化率约31%的背景下,中微与北方华创合计占据国产份额约95%,形成双寡头格局。
值得注意的是,此次Primo Domingo的交付对象为“国内重要集成电路研发制造客户”,虽未披露具体名称,但结合其定位——面向GAA与3D DRAM等前沿工艺——可合理推测其客户具备先进制程研发能力,极可能为中芯国际、长电科技、长江存储或合肥长鑫等头部企业之一。该设备将用于工艺开发与小批量试产阶段,为后续大规模量产铺路。
高选择性刻蚀长期是国产设备的薄弱环节。此前,该类设备主要由应用材料(Applied Materials)与泛林集团(Lam Research)垄断,尤其在SiGe/Si超高选择比场景下,国产设备难以满足产线良率要求。Primo Domingo的落地,意味着国产刻蚀能力首次真正触及3D芯片制造中最敏感的“最后一公里”:不仅“能做”,而且“能用在产线上”。
从产业影响看,这一突破具有双重意义。短期看,它缓解了国内先进存储与逻辑芯片厂商在关键设备上的“卡脖子”风险;长期看,它推动国产设备从“替代可用”向“性能对标”跃迁。当设备能在真实产线环境中完成数百小时连续运行并保持工艺稳定性,其数据反馈又将反哺下一代设备研发,形成正向循环。

需要指出的是,设备交付仅是起点。后续还需经历客户工艺导入、参数调试、良率爬坡等阶段,最终能否通过量产认证仍待观察。但不可否认,Primo Domingo的首台付运,已实质性打破了高选择性刻蚀设备的进口依赖壁垒。
当前全球半导体设备市场中,刻蚀环节约占总资本支出的20%以上,而高选择性刻蚀在3D结构占比提升后,其权重将持续上升。中微此次突破,不仅巩固了其在国内刻蚀领域的领导地位,也为国产设备进军全球高端市场提供了关键支点。
未来两年,随着3D NAND向232层以上演进、GAA晶体管在3nm以下节点全面导入,对高选择性刻蚀设备的需求将快速放大。中微已明确表示,Primo Domingo系列将扩展至更多材料体系与结构类型,包括针对氧化物/氮化物异质叠层的专用刻蚀模块。国产设备能否在下一波技术迭代中持续跟进,将取决于其在材料科学、等离子体控制与智能工艺反馈等底层能力上的纵深积累。
此次交付没有喧哗的发布会,只有物流车驶离厂区的日常画面。但对行业而言,这台设备承载的,是中国在半导体制造最硬核环节上迈出的又一扎实步伐。
