北方华创如何打开成长空间？

平台化布局持续推进，产品矩阵日益丰富。

1. ICP 领域竞争优势明确，拓展 CCP 领域布局

深耕 ICP 领域，出货量高速增长。北方华创深耕 ICP 刻蚀技术二十余年，先后攻克了电 感耦合脉冲等离子体源、多温区静电卡盘、双层结构防护涂层和反应腔原位涂层等技术 难题，实现了 12 英寸各技术节点的突破。公司多晶硅及金属刻蚀系列 ICP 设备实现规 模化应用，完成了浅沟槽隔离刻蚀、栅极掩膜刻蚀等多道核心工艺开发和验证，助力国 内主流客户技术通线，已实现多个客户端大批量量产并成为基线设备。截至 2023 年底， 北方华创 ICP 刻蚀设备已累计出货超 3200 腔，较 2022 年底超 2000 腔增长近 1200 腔。 发力 CCP，完善刻蚀设备产品矩阵。2021 年，公司开始着力进行介质刻蚀设备研发，致 力于攻克 12 英寸关键介质刻蚀工艺应用，支撑客户持续创新。凭借多年积累的核心技术 以及对刻蚀领域的深刻理解，公司先后突破了 CCP 领域等离子体产生与控制、腔室设计 与仿真模拟、低温静电卡盘、高功率等离子馈入等多项关键技术，建立起核心技术优势。 目前，北方华创集成电路领域 CCP 介质刻蚀设备实现了逻辑、存储、功率半导体等领域 多个关键制程的覆盖，为国内主流客户提供了稳定、高效的生产保障，赢得客户信赖和 认可。截至 2023 年底，北方华创 CCP 刻蚀设备已累计出货超 100 腔。 Accura LX 设备开拓全新产品市场领域。公司 24 年 3 月推出 12 英寸电容耦合等离子 体介质刻蚀机 Accura LX，主要覆盖逻辑领域多个技术节点中以 AIO（（双大马士革刻蚀工 艺）、Contact（（接触孔）为代表的关键介质刻蚀制程，并可扩展到存储领域的 CMOS（（互 补金属氧化物半导体）相关制程，适用于 Low-K（低介电常数）介质及常规介质材料的 刻蚀工艺，工艺性能已优于当前行业指标：通过连续等离子体设定及传送流程优化，可 在保证产品良率的同时实现更高产能，通过进气硅电极高密度开孔率设计，可实现优异 的产品均匀性及降低设备 Fatal arcing 风险，为公司开拓了一个全新的产品市场领域， 能够与现有的 12 英寸硅、金属刻蚀机形成完整的刻蚀工艺解决方案。同时，Accura LX 所搭建的 12 英寸 CCP 刻蚀机硬件架构和技术平台，可以用于存储、CIS、功率半导体等 多个领域，应用前景广阔。

攻破 TSV 刻蚀，布局先进封装领域。2.5D 和 3D 封装技术革新了芯片互联方式，成为突 破集成电路发展制程瓶颈的关键。TSV 技术作为先进互联方式，在 3DIC 封装如 HBM 以 及 2.5D 封装技术如 CoWoS 中起着至关重要的作用，推动了集成电路产业发展。北方华 创推出的 12 英寸深硅刻蚀机 PSE V300，历经迭代，已获得国内多家 12 英寸先进集成 电路厂商的认可，成为 TSV 量产生产线主力机台，并扩展至功率器件、CIS 等领域，全 面应用于国内各大 12 英寸主流 Fab 厂。PSE V300 机台采用快速气体和射频切换控制系 统结合的方式，能在大于 50:1 高深宽比深硅刻蚀中精准控制侧壁形貌，实现侧壁无损伤 和线宽无损伤，其工艺性能优于当前行业指标，刻蚀均匀性、选择比更佳。在结构系统 方面，PSE V300 采用每腔单片设计，具有更好的气流场均匀性和真圆度工艺表现，确保 半导体器件制造工艺质量和稳定性更优。机台可同时配置 6 个腔室，产能、性能优异。 此外，通过优化机台晶圆边缘保护装置，提高产品良率，效果优于当前行业产品指标。 截至 24 年 3 月，设备装机量已超百腔，市占率逐年提升，深受客户认可。

去胶机：具备低成本及技术领先优势。干法去胶又称等离子去胶，其工作原理是在真空 状态下，通过活性等离子体去除晶片表面的掩膜材料，而不允许晶片材料受损。随着集 成电路器件结构不断演进，高介电常数（High-K）、低介电常数（Low-K）等新材料的引 入使得干法去胶的技术难度不断增加。公司凭借深厚的等离子源开发及应用经验，自主 设计开发了低损伤等离子源，克服了 O2、H2、NH3 等去胶的各种技术难点，在高剂量 离子注入后的去胶、新型材料去胶、高深宽比聚合物去除等方面取得了技术领先优势。 同时，优化了干法去胶设备在维护、量产方面的性能，开发了真空和大气双配置传输平 台，在保证技术领先的同时，使客户拥有更长的使用周期及更低的拥有成本、消耗成本， 受到客户广泛认可，形成了批量销售。

2.薄膜沉积设备产品矩阵日益完善，平台型龙头地位彰显

国内 PVD 工艺装备技术先行者。公司自 2008 年起开始 PVD 装备研发，经过十余年的 技术沉淀与创新突破，先后突破了磁控溅射源设计、等离子体产生及控制、腔室设计与 仿真模拟、颗粒控制、软件控制等多项核心技术，实现了对逻辑芯片和存储芯片金属化 制程的全覆盖。截至 2023 年底，集成电路领域铜（Cu）互连、铝垫层（AlPad）、金属硬 掩膜（Metal Hard Mask）、金属栅（Metal Gate）、硅化物（Silicide）等工艺设备在客户 端实现稳定量产，成为多家客户的基线设备，并广泛应用在逻辑、存储等主流产线，同 时也成功实现功率半导体、三维集成和先进封装、新型显示、化合物半导体等多个领域 的量产应用。截至 2023 年底，公司已推出 40 余款 PVD 设备，累计出货超 3500 腔。 CVD 领域：布局拓展 DCVD 和 MCVD 两大系列产品，高端新品频出。按照薄膜材料， CVD 分为介质化学气相沉积（DCVD）和金属化学气相沉积（MCVD）两大类。DCVD 主 要包括 PECVD、SACVD、DALD 等。MCVD 主要包括 LPCVD、MOCVD 和 MALD 等。北方 华创基于十余年沉积工艺技术的丰富经验，布局拓展了 DCVD 和 MCVD 两大系列产品。 针对介质和金属化学气相沉积关键技术需求，攻克了进气系统均匀性控制、压力精确平 衡、双频驱动的容性等离子体控制、多站位射频功率均分控制等多项技术难题，实现金 属硅化物、金属栅极、钨塞沉积、高介电常数原子层沉积等工艺设备的全方位覆盖，关 键技术指标均达到业界领先水平，赢得客户高度评价。截至 2023 年底，公司已实现 30 余款 CVD 产品量产应用，为超过 50 家客户提供技术支持，累计出货超 1000 腔。

12 英寸高介电常数原子层沉积设备 Scaler HK430 实现稳定量产，高端设备赛道注入 新动力。为了突破晶体管尺寸微缩的工艺瓶颈，业界采用新型 High-K 材料 HfO2（氧化 铪）作为栅介质层，结合金属栅极技术，研发出 HKMG 工艺，工艺在 45nm 及以下节点 占据核心地位。公司推出 12 英寸高介电常数原子层沉积设备 Scaler HK430，是国内 HiK 量产生产线的主力机台，采用横流的进气方式，能够实现更好的工艺稳定性控制，运用 旋转 Heater 结构设计，能够达成更好的薄膜沉积均匀性及优异的颗粒控制表现；在结构 系统方面，采用每腔单片式设计，在气流场均匀性、温度控制等方面表现优异，单片工 艺结果一致性大幅提高；此外，相较于同类型产品具备更好的颗粒控制能力；在软件方面，通过全自动流程及相关数据监控、安全互锁设定等为实现稳定量产提供更好的运行 环境，与同类型产品相比，具备更高的安全性及稳定性。

Cygnus 系列产品亮相，PECVD 高端设备再添新军。公司深耕 PECVD 设备领域多年， 2012 年推出应用于 LED 领域介质薄膜制备的 EPEE 550 系列 PECVD 设备，2022 年推出 应用于集成电路领域的Lyra系列12英寸介质薄膜生长PECVD设备。2024年交付Cygnus 系列 12 英寸 PECVD 设备，用于制备氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅 等多种高品质介质薄膜，可满足逻辑、存储和先进封装对钝化层、隔离层、抗反射层、 刻蚀停止层等多样化的应用需求。Cygnus 采用多站位多步沉积工艺方式可实现高均匀 性、高产能，工艺一致性更好、可靠性更高，不仅满足现有逻辑、存储领域对介质薄膜 生长的工艺要求，同时解决了大翘曲硅片的传输和工艺均匀性难题，可适用于 2.5D/3D 三维器件工艺的介质薄膜生长。

绝缘介质填充工艺技术再获突破。2024 年 1 月公司自主研发的 12 英寸 HDPCVD 设备 OrionProxima 正式进入客户端验证。这标志着北方华创在绝缘介质填充工艺技术上实现 了新的突破，Orion Proxima 作为公司推出的国产自研高密度等离子体化学气相沉积设 备，主要应用于 12 英寸集成电路芯片的浅沟槽绝缘介质填充工艺，通过沉积-刻蚀-沉积 的工艺方式可以有效完成对高深宽比沟槽间隔的绝缘介质填充，借助北方华创在刻蚀技 术上的积累，发挥其高沉积速率、优异的填孔能力和低温下进行反应得到高致密的介质 薄膜的优势，已经成为介质薄膜沉积工艺的重要设备。

外延设备逐步拓宽覆盖。外延（EPI）设备是材料生长的关键设备，广泛应用于集成电路、 功率半导体、化合物半导体等领域。经过十余年的技术沉淀与创新突破，北方华创已形 成具有核心技术优势、品类齐全、应用广泛的外延系列化产品，具备单晶硅、多晶硅、 碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等多种材料外延生长技术能力，覆盖集成电路、功率半导 体、化合物半导体等领域应用需求。截至 2023 年底，已发布 20 余款量产型外延设备， 累计出货超 1000 腔。公司自主研发的 12 英寸常压硅外延设备，实现了对逻辑芯片、存 储芯片、功率器件及特色工艺的全覆盖，且已全部成功量产，成为客户的基线产品。

3.产业链协同布局，设备业务版图逐步完善

3.1 半导体设备品类及应用领域拓宽

立式炉设备：逻辑及存储工艺制程应用全面覆盖。立式炉作为集成电路制造的关键设备， 主要用于前道氧化、扩散和退火等热处理工艺，直接影响了半导体器件的性能。同时， 立式炉可批量处理晶圆，提高生产效率，在当前集成电路生产中占据越来越重要的位置。 据 SEMI 数据，2024 年立式炉全球市场规模已达 32 亿美元，预计未来几年将继续保持 稳健增长。在立式炉领域，北方华创突破并掌握了气流场/温度场控制、反应源精密输送、 硅片表面热场设计等关键技术，实现了立式炉系列化设备在逻辑和存储工艺制程应用的 全面覆盖。截至 2025 年 1 月 6 号，公司立式炉累计出货达 1000 台，自 2010 年首台交 付，2023 年 6 月，第 500 台立式炉交付，公司交付速度逐步加快。 立式炉高端产品不断推出，技术积累深厚。北方华创发布等离子体增强氮化硅原子层沉 积立式炉（型号：DEMAX SN302P）、低介电常数（Low-K）原子层沉积立式炉（产品型 号：DEMAX CON302X）、间隙填充氧化硅原子层沉积立式炉（型号：DEMAX SN302T）。

1） SN302P：突破了射频等离子体产生和系统控制、原位清洗、腔室流场设计、炉 体温控以及电气软件交互快速响应控制等一系列关键技术。广泛应用于极大规模 先进集成电路存储和逻辑工艺器件阻挡层（ALD Si3N4/HRP）、侧壁绝缘层和掺杂 薄膜沉积（SiCN、SiBN）工艺，已斩获多家逻辑和存储领域头部客户订单，装机 量和重复订单量快速攀升。2） CON302X：突破了液态源供应控制、排气快速切换控制、原位清洗以及多元素 工艺调控等新技术，降低了硅源薄膜的介电常数。设备主要应用于 12 英寸极大 规模集成电路的栅极侧壁薄膜沉积工艺，以获得低介电常数、提升薄膜耐腐蚀性， 工艺指标优于同类产品，满足大规模集成电路对高性能绝缘层的需求。 3） SN302T：突破了器件高深宽比成膜填充和高品质自由基氧化膜沉积技术，优化 了腔室流场和进气管设计，显著提高了晶圆间成膜均匀性，并获得了良好的薄膜 绝缘性能和器件高深宽比填充效果。设备主要应用于存储领域氧化硅绝缘层和介 质填充层，尤其在 3D-NAND（闪存）先进技术节点—绝缘介质间隙氧化硅填充 工艺中广泛应用。在存储阵列中，该氧化硅薄膜对与其相关的前后道膜层功能发 挥着关键作用，是立式炉在该领域工艺制程中的骨干设备，市场前景广阔。

清洗设备：多项关键技术实现突破，截至 2023 年累计出货超 1200 台。清洗设备主要 包括单片清洗设备和槽式清洗设备，在清洗设备领域，北方华创经过多年的技术积累， 先后突破了多项关键模块设计技术和清洗工艺技术，包括伯努利卡盘和双面工艺卡盘、 高效率药液回收系统、热 SPM 工艺、热磷酸工艺、低压干燥工艺等，实现了槽式工艺全 覆盖，同时高端单片工艺实现突破。公司在集成电路领域的工艺设备均已在客户端实现 量产，当前公司可提供多种类型的单片清洗设备和槽式清洗设备，已广泛应用于集成电 路、半导体照明、先进封装、微机电系统、化合物和功率器件等领域，截至 2023 年底， 公司清洗设备累计出货超 1200 台。2023 年公司立式炉和清洗设备收入合计超 30 亿元。

领域拓展，新能源光伏等应用多领域开花。在新能源光伏领域，公司晶硅电池制造设备 实现了多项技术突破，建立了行业领先的技术优势。扩散设备工艺性能表现突出，具有 高产出、高效能、高稳定性的特点；PECVD 设备覆盖多种电池技术；LPCVD 设备实现了 大尺寸硅片兼容和高载片量的突破。目前，公司在 PERC、TOPCon、HJT 等领域实现了 扩散、氧化、退火类设备的全覆盖，为光伏行业提供了更为专业、高效、先进、低成本 的解决方案。截至 2023 年底，公司光伏领域设备累计出货超过 4000 台，实现头部客户 全覆盖，并出口越南、泰国、新加坡、马来西亚等地，成为光伏行业领先的解决方案提 供商，2023 年公司新能源光伏领域设备收入近 20 亿元。 薄膜沉积+刻蚀设备协同赋能全球首颗嵌入式 RRAM 显示驱动芯片。2024 年 8 月，全 球首颗采用嵌入式 RRAM（Resistive Random Access Memory，阻变存储器）存储技术 AMOLED 显示驱动芯片完成开发和认证。该新型嵌入式 RRAM 显示驱动芯片由存储器设 计公司睿科微电子提供技术支持，由北方华创提供刻蚀和薄膜设备及工艺解决方案。嵌 入式 RRAM 显示驱动芯片，突破了内置 SRAM+外置 NOR Flash 的传统方案，显著提高 补偿参数读取速度，降低成本和功耗，并优化空间利用，解决了显示驱动芯片行业中长 期存在的生产成本高、效率低、面积大的痛点问题，为 AMOLED 显示/触控以及更先进显 示技术提供更为高效和经济的解决方案，有望在智能化时代迎广泛应用。公司提供了包 含刻蚀、薄膜在内的关键 RRAM 设备及工艺解决方案，eVictor 系列薄膜沉积系统及 NMC612 系列刻蚀设备为 RRAM 产品研发与生产提供了坚实的技术支撑。

3.2 真空镀膜设备再突破，打入氢能燃料电池市场

真空装备作为基础材料制造业的工业母机，在多个领域发挥着重要作用。公司深耕高压、 高温、高真空技术，研发的真空热处理、气氛保护热处理、连续式热处理、磁控溅射镀膜、多弧离子镀膜、硅单晶生长等高端热处理工艺装备，广泛应用于真空电子、半导体 材料、储能材料、磁性材料、碳碳复材、碳陶材料等领域为行业提供高效、节能、环保 的真空及锂电装备工艺解决方案。 1） 真空炉：公司围绕先进陶瓷领域，根据氮化铝、氮化硅、碳化硼、高纯氧化铝等 先进陶瓷制备工艺需求，针对性开发了产业链相关的 13 种工艺设备，丰富了公 司真空产品线。真空热处理工艺设备在半导体行业的关键零部件、分立器件等制 造领域均实现广泛应用，其中气淬炉已通过客户工艺验证，高纯 SiC 部件用渗硅 炉、重结晶炉通过客户工艺验证并实现销售，AMB 基覆铜板钎焊炉及氧化铝 HTCC 烧结炉已实现批量销售。此外，结合客户需求，公司开发了应用于光伏行 业高温材料制备的连续石墨化炉，目前在碳碳、碳陶等领域已实现批量应用。 2） 单晶炉：针对光伏行业低成本、大产能需求，公司研发了连续拉晶系统（CCZ）， 可有效减小加料和熔料时间，显著降低单晶圆棒非硅成本，同时具有晶棒电阻率 范围窄且可控的优点。结合客户实际生产运行情况，北方华创开发了不同尺寸的 硅单晶生长炉，在行业头部客户累计销售硅单晶炉超过 5000 台。 3） 工业镀膜设备：工业镀膜设备包括工业 PVD 镀膜设备和工业 CVD 镀膜设备。公 司围绕新能源电池新型材料，设计开发了新一代复合集流体高速卷绕 PVD 镀膜 设备，解决锂电池下一代复合集流体的批量制备难题。针对氢燃料电池领域，采 用多弧技术，开发了双极板连续立式 PVD 镀膜设备；针对各种 PVD 工艺的测试 与客户工艺验证，开发了多弧、蒸镀、磁控溅射为一体的多功能工艺测试平台， 为各类功能涂层制备奠定了基础。同时，围绕半导体设备关键零部件的制备，公 司研发了重结晶碳化硅结构件的 CVD 工艺技术，开发碳化硅纤维增强、碳化硅 复合材料的工业 CVD 设备，为新一代陶瓷基复合材料领域提供解决方案。

复合集流体量产跃迁，赋能锂电企业降本增效。对比传统的铜铝箔方案，复合集流体因 其高安全、高效能、低成本等特性成为下一代量产的高分子材料，以铜箔为例，复合集 流体比传统铜箔节省材料成本近 40%，重量减轻近 60%，契合集流体领域提质增效的 趋势，公司依托其在真空镀膜领域多年的技术积淀推出一系列产品设备矩阵，其中包括 eMeridian RR-M/RR-R/RR-E 系列真空卷绕镀膜设备，eHorizon HL 系列磁控溅射卧式连 续镀膜设备，eVorizon VL 系列磁控溅射立式连续镀膜设备，eArctic 系列单体式设备—— AS500 系列、AS600 系列、AS700 系列、AS14G 系列、AS1100 系列、EP1350 系列等， 帮助企业能源技术的革新，进而高效赋能锂电企业降本增效。也为复合集流体的生产制 造打下坚实的基础。目前公司真空复合集流体相关设备已获得多家头部客户订单。

eArctic 系列阴极电弧复合磁控溅射镀膜设备实现稳定量产，新能源领域持续发力。公 司定位氢能燃料电池领域大规模生产应用，通过开发非贵金属材料涂层工艺，研发出高 效稳定运行的氢能燃料电池双极板 eArctic AS-MAG 系列单体式镀膜设备及 eVerizon VL 系列连续式镀膜设备。两型设备凭借自研的 GISETCH 气体离子刻蚀及辅助沉积技术、 4G-CAE 第四代阴极电弧技术及泰坦涂层工艺技术，在涂层性能显著提高的同时，有效降 低生产成本。GISETCH 气体离子刻蚀及辅助沉积技术通过活化工件表面的氧化层，使镀 制膜层更加致密和光滑，膜基结合力提升 30%，极大减少了因膜层缺陷导致的氢能燃料 电池耐久性下降的问题，4G-CAE 第四代阴极电弧技术在涂层综合性能显著提升的情况 下，促使靶材成本下降超 30%，泰坦涂层工艺技术将双极板使用寿命延长 30%。

3.3 打造半导体零部件平台，产业链协同发展

公司以流量计平台为基础，布局气体质量流量计、射频电源、自动化系统等重点零部件， 打造高端半导体零部件平台，半导体零部件营收自 2020 年 11.65 亿元提升至 2023 年 24.33 亿元，CAGR 达 27.8%，24H1 公司半导体零部件实现营收 9.23 亿元，同比减少 12.8%，主要受全球行业景气度影响，伴随公司扩产项目推进及新品推出，后续有望重 回增长。

技术实力雄厚，产品布局多元。在高端精密电子元器件领域，公司主要产品为电源管理 芯片、石英晶体器件、石英微机电传感器、高精密电阻器、钽电容器、微波组件等。同 时公司将现有工艺与半导体工艺相结合研制新产品，新开发的模拟链路产品，采用国内 先进半导体工艺制程，结合先进塑封技术和高可靠金属陶瓷封装技术，具有产品种类覆 盖宽、适用面广、宽温度适应性和高可靠等优势，应用于通信、交通及电力等领域，在 信号处理中有着无可替代的作用。新开发的硅电容器，采用半导体 MOS 工艺和微机电系 统工艺相结合技术，具有小型化、集成化、高精密的特点，主要应用于通信、射频微波、 2.5D/3D 先进封装、汽车电子等领域，在天线匹配、射频滤波等电路中具有突出优势。 整合华丞电子，专注核心零部件业务。2024 年，公司成功完成了北京七星华创流量计有 限公司、北京七星华创集成电路装备有限公司及北京北方华创微电子装备有限公司射频 业务单元的三大板块业务重组，形成了以“半导体核心零部件”为核心业务的全新实体 —北京华丞电子有限公司，同时，华丞电子零部件平台研发及产业化总部基地建设项目 正式开工，建成后将为公司气体质量流量控制器、射频电源等产品的研发和生产提供扩 展空间。2024 年华丞电子在半导体领域营收持续增长，50 多款半导体产品成功通过验 证。