2025年北方华创研究报告：刻蚀和薄膜沉积设备领域优势突出，打造平台型设备龙头

1 国资背景平台型设备龙头，业绩增长持续强劲

1.1 股权结构集中，股权激励彰显信心

北方华创成立于 2001 年 9 月，是目前国内集成电路高端工艺装备的领军企业。立足半导体基础产 品领域，深耕半导体装备、真空及锂电装备和精密电子元器件等业务领域，产品广泛应用于集成 电路、先进封装、半导体照明、第三代半导体、新能源光伏、新型显示、真空热处理、新能源锂 电等领域，现有六大研发生产基地，营销服务体系覆盖欧、美、亚等全球主要国家和地区，致力 于成为半导体基础产品领域值得信赖的引领者。 深耕电子领域，逐渐扩大规模优势。公司由北京七星华创电子股份有限公司（以下简称“七星电 子”）和北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司（以下简称“北方微电子”）战略 重组而成。2010 年，七星电子在深交所上市；2016 年，在国家大基金主导下，七星电子与北方 微电子通过战略重组，形成中国规模较大、产品丰富与应用领域广泛的泛半导体工艺装备提供商； 2018 年，公司完成对美国 Akrion Systems LLC 公司资产及相关业务的收购，极大丰富了高端集 成电路设备产品线；同年公司被纳入国务院国资委国企改革“双百企业”试点名单；2021 年 10 月，公司首次进入全球电子百强企业榜单，2022 年 12 月营收规模首次迈入百亿大关。成立二十 余年来，公司通过内生外延打造泛半导体平台，业务涵盖 IC、LED、光伏和面板等泛半导体领域， 行业龙头地位显著。

得到政策支持，股权结构集中。截至公司 2024 三季报，公司实控人北京电控通过七星华电持有 公司 33.43%股份，并直接持有 9.37%股份，合计 42.80%，大基金一二期持股 6.32%，北京国瑞 持股 0.93%，股权结构较为集中，控股权较为稳定。公司通过北方华创微电子、北方华创真空技 术和北方华创精密电子分别开展半导体设备、真空设备和电子元器件业务。

高管经验丰富，技术团队实力强劲。北方华创高管团队长期深耕专业领域，拥有深厚的学术背景 和产业经验。公司积极自主培养本土科研团队，截至 2023 年末，公司共有技术人员 5397 名，占 公司员工总数的 44.9%，硕士及以上学历的员工占比稳定增加。

研发费用保持较高水平，技术推动企业发展。2018-2023 年公司研发费用持续上升趋势，从 2018 年的 3 亿元增至 2023 年的 24 亿元，CAGR 高达 51%。而销售费用率和管理费用率均呈现稳中有 降的趋势，可见公司持续推进降本增效工作，逐渐实现了规模经济，提高了资源的使用效率。

注重股权激励促进长远发展。公司上市以来实施多轮股权激励，激发核心技术人员积极性。自上 市以来，公司分别于 2018 年、2019 年、2022 年和 2024 实施四轮股权激励。相比 2018 年、 2019 年， 2022年与 2024年推出的股权激励计划的规模更大，人员覆盖范围更广，且营收增长、 研发投入目标对准全球半导体设备大厂。通过将股权激励覆盖面不断下沉，公司充分调动核心技 术人员和管理骨干的工作积极性，创造更高业绩成就，同时构筑坚实人才基础，巩固公司在国内 半导体设备厂商中的龙头地位；而部分考核目标对标海外大厂，也充分彰显出公司不断夯实技术、 着力企业中长期发展的决心和信心。

1.2 深度受益半导体设备国产替代趋势，业绩稳定增长

营业收入总额高速增长，毛利率/净利率整体呈上升趋势。公司上市以来，营业收入实现持续较快 增长，从 2017 年的 22.2 亿元增长至 2023 年的 220.8 亿元。2023 年收入同比增长 50%，归母净 利润 39.0 亿元，同比增长 66%。受益泛半导体设备国产替代加速，公司半导体设备不断放量， 驱动收入、净利润规模持续扩张。在 23 年行业景气度下行周期中，公司刻蚀、薄膜沉积、清洗和 炉管等数十种核心工艺装备进一步得到市场认可，净利率和毛利率整体呈上升趋势，工艺覆盖度 及市场占有率显著增长，凸显公司优秀质地。

对上下游头部厂家依赖性弱，风险分散化。北方华创具有多个供应商来源，供应链风险小。公司 的客户集中度相对稍高，对下游龙头企业依赖度稍大，反映出公司拥有较强的市场定位和客户关 系管理能力，有利于形成稳定的业务合作关系。对比供应和销售，公司在供应链管理上做得比较 好，但在销售和市场拓展方面可能还有提升空间。可能需要考虑扩大市场覆盖范围，发展新的客 户群体，以进一步降低对现有大客户的依赖。

1.3 半导体设备多领域布局，募投支持项目建设

北方华创坚持以高水平创新构筑竞争优势，持续在产品端发力。以研发技术推动，打造多元产品 矩阵。公司立足半导体基础以及相关产品领域，深耕半导体装备、真空及锂电装备和精密电子元 器件三大领域，三大产品线共同贡献营收。 在刻蚀设备方面，北方华创作为国内领先的高端电子工艺装备供应商，2023 年刻蚀设备收入近 60 亿元，实现 12 英寸硅、金属、介质刻蚀机全覆盖，形成了更加完整的刻蚀解决方案，实现了 介质刻蚀设备领域关键突破，发布了满足客户不同工艺需求的全系列等离子去胶产品：多晶硅及 金属刻蚀系列 ICP 设备实现规模化应用，截止到 2023 年累计出货量超 3200 腔；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，截止到 2023 年累计出货超 100 腔；TSV 刻蚀设备已广泛应用于国内主流 Fab 厂和先进封装厂，是国内 TSV 量产线的主力机台，市占率领先；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，使客户拥有更长的使用周期和更低的拥有成本、 消耗成本，受到客户广泛认可，形成了批量销售。

在薄膜沉积设备方面，北方华创作为国内相关技术的先行者，经过十余年的技术沉淀和创新突破， 北方华创采用差异化路线攻克多项金属薄膜与介质薄膜关键技术难题，精准定位市场需求，获得 关键客户认可，实现批量销售，截止到 2023 年年报披露薄膜沉积产品累计出货超 5500 腔，2023 年该板块收入超 60 亿元。PVD 设备中的域铜（Cu）互连、铝垫层（Al Pad）、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，累计出货超 3500 腔；CVD 已有 30 余款设备量产应用，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，累计出货超1000腔；外延设备实现在集成电路、功率半导体、硅材料、 化合物半导体等领域工艺全覆盖，“硅薄膜外延设备研发及产业化”项目于 2023年获评“北京市 科学技术进步奖一等奖”。 在清洗设备方面，北方华创经过多年技术累积，先后突破了多项关键模块设计、清洗工艺、气流 场/温度场控制、反应源精密输送、硅片表面热场设计等技术，2023 年公司立式炉和清洗设备收 入合计超 30 亿元。槽式清洗机实现工艺全覆盖，单片清洗机实现前段高端工艺新突破，为清洗业 务板块开拓了更广阔的市场空间，截止到 2023 年累计出货超 1200 台。在热处理技术方面，快速 热退火设备、立式炉原子层沉积设备等新产品层出不穷，截止到 2023 年累计出货超 700 台，为 客户提供全面解决方案的能力持续提升。

在新能源光伏领域，北方华创在 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。截止到 2023年年报披 露，累计出货超过 4000 台，年收入近 20 亿元，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。 在真空及锂电装备领域，北方华创深耕高压、高温、高真空技术，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。公司紧跟新能源技术发展方向，结合客户生产运行情况，针对 性地开发真空和锂电产品，推出了新一代复合集流体高速卷绕 PVD 镀膜设备，打开了新能源电池 领域未来增长预期；围绕新一代陶瓷基复合材料的制备，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；连续石墨化炉在碳陶等领域已实 现批量应用；主导制定了单晶炉能源消耗的行业标准，为客户提供最优的能耗解决方案。

在精密电子元器件领域，北方华创将现有工艺与半导体工艺相结合，研制新产品，拓展新应用。 新开发的模拟链路产品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，主要应 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（MEMS）工艺相结合的技术，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。

近年来，公司主营业务发展态势良好，市场认可度不断提高，应用于高端集成电路领域的刻蚀、 薄膜、清洗和炉管等数十种工艺装备实现技术突破和量产应用，工艺覆盖度及市场占有率大幅提 升；公司 2023 年新签订单超过 300 亿元，其中集成电路领域占比超 70%，为中长期业绩增长贡 献确定性。 积极募集资金，助力研发扩产。2021 年北方华创进行了大规模募投，共募集资金 850,000.00 万 元。除了补充流动资金以外，北方华创将资金投入了三个项目的建设，包括：半导体装备产业化 基地扩产项目（四期）、高端半导体装备研发项目以及高精密电子元器件产业化基地扩产项目 （三期）。

项目顺利实施后，公司在半导体装备和高精密电子元器件领域的技术实力将进一步提高，主营业 务优势将进一步凸显，有利于进一步提升公司的市场影响力，提高公司未来整体盈利水平，符合 公司长期发展需求及全体股东的利益。公司的资金实力将得到有效提升，总资产和净资产规模增加，资产负债率下降，资产结构更加合理，财务结构更加优化，有利于降低公司的财务风险并为 公司的持续发展提供保障，具有良好的社会效益和经济效益。

2. 半导体设备行业：多重驱动加持，国产替代空间广 阔

2.1 半导体设备是半导体产业链的上游核心

半导体设备是半导体产业链的上游核心。半导体设备在芯片制造中发挥着重要作用，是半导体制 造的基石和行业基础。晶圆制造设备是半导体设备行业需求最大的领域，设备投资在晶圆厂的资 本开支中占主要部分，光刻、刻蚀和薄膜沉积设备尤为重要。 半导体生产流程中需要多种类半导体设备。在 IC 制造环节，晶圆制造包括硅片制造和晶圆加工， 其中前者包括拉单晶、晶体加工、切片、研磨、倒角、抛光等一系列步骤，后者包括氧化、涂胶、 光刻等一系列步骤、半导体设备就在这些相应的步骤中被使用。在 IC 制造环节后，内嵌集成电路 尚未切割的晶圆片会进入 IC 封测环节，包括磨片、切割、贴片等一系列步骤，在各步骤中需使用 相对应的半导体封装和测试设备，最终得到芯片成品。

全球半导体设备市场有望反弹，成长型行业需求乐观。半导体是周期型行业，更是成长型行业， 技术升级、产品创新是半导体需求提升的直接驱动因素，在以 5G、物联网、智能汽车、云计算、 大数据、医疗电子和安防电子等为主的新兴应用领域强劲需求的带动下，中长期需求乐观。2023 年全球半导体设备销售额小幅下降，到 25 年有望强劲反弹。根据国际半导体产业协会（SEMI） 数据，2023 年全球半导体制造设备销售额从 2022 年的 1075 亿美元的历史记录小幅下降 1.3%， 至 1063 亿美元，SEMI 表示，2024 年半导体设备市场总规模投资达到 1090 亿美元，其中前道设 备投资 980 亿美元，占比高达 90%，后道分仓和测试投资规模为 110 亿美元，占整体规模的 10%。预计 2025 年全球半导体设备市场总规模将出现 16%的增长，所有细分市场都将实现两位 数的增长，推动设备市场规模超过 1270 亿美元，创下新的纪录。

各细分市场保持增长，薄膜沉积和蚀刻设备占比最高。预计 2025 年，全球半导体设备市场规模 可达到 1270 亿美元，其中薄膜沉积设备和刻蚀设备占比最高，市场规模分别达到 274 亿美元和 269 亿美元。

中国市场全球最大，且保持高增长。中国大陆是全球最大的半导体设备市场，且保持最快增速， 占全球市场的比重持续提升且呈持续提升之势。半导体产业向中国大陆扩散，设计、制造、设备 等环节国产化配套空间广阔。纵观全球半导体产业的发展历程，经历了由美国向日本、向韩国和 中国台湾地区及中国大陆的几轮产业转移。目前中国大陆正处于智能电动汽车、物联网、人工智 能等行业快速崛起的进程中，已成为全球最重要的半导体应用和消费市场。2023 年中国大陆半导 体设备投资同比增加了 29%，达到 366 亿美元，中国大陆占全球市场的比重上升到 34%。

先进技术仍待突破，技术和客户验证壁垒突出。先进技术由美欧日等国主导，美国、荷兰、日本 在不同设备领域具有竞争优势。其中美国的刻蚀设备、离子注入机、薄膜沉积设备、测试设备、 程序控制、CMP 等设备的制造技术位于世界前列；荷兰凭借 ASML 的高端光刻机在全球处于领 先地位；日本则在刻蚀设备、清洗设备、测试设备等方面具有竞争优势。半导体设备技术壁垒高， 稳定运行要求高，客户验证壁垒高，验证成本高周期长，标准严苛。由于设备本身和产线构成的 复杂性，单设备的良率、稳定性会在整个体系内产生累积效应的影响，同时可能带来巨额的潜在 损失，因此晶圆制造厂商对于上游设备的验证、验收有严苛的标准和流程。对于晶圆制造厂而言， 配合上游设备验证需要付出大量的人力（合作研发、调试）、物力（拿出其他设备配合验证的机 会成本损失、验证过程中的物料损失），以及采用新设备供应商面临的巨大潜在风险（批量晶圆 报废的风险、向客户延迟交货的风险）。

2.2 半导体需求量提升驱动半导体设备市场增长

半导体设备市场持续增长的底层逻辑是科技产业发展对半导体需求量的提升，直接驱动因素是下 游晶圆制造厂商的扩产。全球晶圆产能保持增长，中国 2024 年晶圆产能将以 13％的增长率居全 球之冠。SEMI 报告显示，继 2023 年以 5.5%增长率至每月 2960 万片晶圆之后，全球半导体产能预计 2024 年将增长 6.4%，突破每月 3000 万片大关。在政府和其他激励措施推动下，预期中国 大陆地区将扩大在全球半导体产能中的占比，全年新投产 18 座新晶圆厂，产能增长率将从 2023 年的 12%增至 2024 年的 13%，每月产能将从 760 万片增长至 860 万片。

技术升级驱动半导体设备行业扩容。摩尔定律推动产业发展，设备行业壁垒将持续提升，根据摩 尔定律演进，每隔 18-24 个月芯片性能将提升一倍。先进制程 IC 产能具有强劲的增长势头，根据 IC Insights 预测，2024 年先进制程（<10 nm）的 IC 产能预计增长并在全球产能占比提升至 30%。 每更新一代工艺制程，则需更新一代更为先进的制程设备，更加精密的制程带来半导体设备难度 直线上升，行业壁垒不断提高。随着制程推进和工艺升级，单位产能下设备需求将进一步增加， 先进工艺单位产能投资几何级数提升。制程和工艺升级推动芯片复杂度提升，更复杂的结构需要 更多的制造工序完成，各类设备的用量显著增加。以刻蚀环节为例，14nm 制程所需使用的刻蚀 步骤达到 64 次，7nm 所需刻蚀步骤达 140 次，较 14nm 提升 118%。

先进工艺单位产能投资几何级数提升。随着技术节点的不断缩小，集成电路制造的设备投入呈大 幅上升的趋势，5nm 技术节点的投资成本高达 156 亿美元，是 14nm 的两倍以上。一条新建生产 线最大的资本支出来自于半导体设备，新建产线资本支出中晶圆制造设备占比达 65%。

2.3 晶圆产能向大陆转移，国内设备需求增长快

国内扩产更为激进，国产化率提升空间大。大陆半导体设备的成长空间较大，国产化率有望加速。 国产半导体设备进入生产线后，将推动其技术的不断完善、进步和创新。目前国内晶圆厂积极扩 产，极大拉动国内半导体设备需求，国产设备厂商将迎来增长机遇。 国产半导体设备进入生产线后，在不同产线持续测试和应用，可以及时掌握晶圆厂的技术需求， 有针对性地对设备进行研发、升级，推动其技术的不断完善、进步和创新。目前国内晶圆厂积极 扩产，极大拉动国内半导体设备需求；终端半导体产品的不断迭代推动晶圆厂开发新的工艺，随 着国内晶圆制造产业的迅速发展，国产半导体设备种类将不断增加，性能也将不断提升，国产设 备厂商将迎来增长机遇，进入加速成长阶段。

自 21 世纪以来，受益于 PC 和智能手机的普及，中国大陆成为全球电子制造中心，全球半导体产 业向中国大陆转移的趋势加强。

2.4 半导体设备国产替代势在必行

国家支持力度大，大基金三期已成立。国家大力支持半导体设备产业的发展，2014 年 6 月，经国 务院批准，工业和信息化部会同有关部门发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》，明确设立 国家集成电路产业投资基金，旨在通过资金投入，支持国内集成电路产业的研发、生产和应用， 促进产业链上下游的协同发展，提升中国在全球半导体产业中的竞争力，推动半导体产业的发展， 提升国家在关键技术领域的自主能力。大基金一期重点投资集成电路芯片制造业，占比达到 67%； 二期聚焦半导体设备材料等上游领域，芯片制造环节仍旧是大基金二期的主要投资对象；大基金 三期已成立，注册资本为 3440 亿，高于一期 987.2 亿和二期 2041.5 亿的总和，有望为半导体产 业链发展注入新动力。

地缘政治不确定性风险高，国产替代势在必行。在当前复杂多变的国际形势下，地缘政治因素对 全球半导体产业的影响日益凸显。贸易摩擦、技术封锁等事件不断发生，使得半导体供应链的稳 定性面临巨大挑战。尤其是对于中国这样的半导体消费大国而言，过度依赖进口半导体设备和产 品，不仅在经济层面存在风险，更在国家战略安全层面埋下隐患。目前中国半导体设备厂商已覆 盖多细分领域，国产化率有望提升。随着国内对半导体产业的重视程度不断提高，大量的资金、 人才和政策资源纷纷涌入。中国的半导体设备厂商在刻蚀机、光刻机、薄膜沉积设备等多个关键 细分领域持续发力，不断取得技术突破。 随着国产半导体设备国产化率提升，国产设备厂商市场规模有望迅速提升。随着半导体设备各细 分领域国产化率持续提升，预计到2025年，刻蚀、清洗、薄膜沉积、热处理和去胶设备国产化率 有望超过 50%，其中刻蚀设备和薄膜沉积设备市场规模均超过 300 亿元，国内半导体设备厂商的 市场空间有望过千亿人民币。

3. 打造平台核心优势，多元布局快速成长

3.1 刻蚀设备实现硅、金属、介质刻蚀机全覆盖

3.1.1 刻蚀设备：驱动半导体制造的关键引擎

刻蚀技术是芯片制造的核心，半导体设备在这一过程中起着关键作用。晶圆制造设备（包括刻蚀 设备、沉积设备和光刻设备）是半导体设备行业中需求最大的领域之一。作为集成电路（IC）制 造的核心技术，刻蚀技术的主要功能是通过离子轰击去除多余的氧化层或其他薄膜层，并将电路 图形从光刻胶膜精确转移到晶圆表面。 刻蚀机产业链可分为上游、中游和下游三部分。上游包括真空室、刻蚀腔体、供气系统和真空系 统；中游涵盖刻蚀机的制造；下游主要包括半导体器件和其他微机械制造。在这条产业链中，刻 蚀设备的制造是最关键的环节。当前，许多半导体器件采用台面型结构设计，而台面形成和刻蚀 设备的制造方法又可分为湿法刻蚀（wet etching）和干法刻蚀（dry etching）两种方向。

干法刻蚀优势显著，占市场主导地位。干法刻蚀是一种利用气相中的化学或物理反应去除材料表 面的刻蚀工艺，而湿法刻蚀则使用液体化学溶液来去除材料表面。尽管湿法刻蚀的反应速率较快， 但干法刻蚀设备凭借其优异的各向异性、良好的均匀性和高重复性，占据了当前市场的 90%份额。 根据刻蚀材料的不同，干法刻蚀可分为硅刻蚀、金属刻蚀和介质刻蚀三大工艺。对于硅刻蚀和金属刻蚀，主要采用电感耦合等离子体（ICP）设备，而介质刻蚀则更多使用电容耦合等离子体 （CCP）设备。

3.1.2 刻蚀设备国产替代趋势显现

刻蚀设备市场地位不断提升，全球市场目前由海外巨头主导。随着集成电路线宽的不断缩小和 3D 集成电路技术的提升，刻蚀设备在集成电路设备市场中的地位日益重要，现已成为主要的采 购设备类型之一。据 Business Research Insights 预测，2023 年全球半导体刻蚀机市场规模 为 207.4 亿美元，预计到 2029 年将达到 277.9 亿美元，预测期内的年均复合增长率（CAGR） 为 5.0%。由于国内刻蚀技术起步较晚，目前刻蚀设备市场主要由以泛林半导体为首的海外巨头 主导。

全球刻蚀机市场被三巨头垄断，国产替代浪潮兴起。当前全球刻蚀机市场呈现垄断格局，其中泛 林半导体、东京电子和应用材料三家公司占据了超过 80%的市场份额。近年来，随着国产替浪潮 的兴起，国内企业的市场份额不断增加。2023 年，北方华创占据了 6%的市场份额。虽然国际巨 头仍占据主导地位，但国内企业在刻蚀设备市场的竞争力正在逐步增强。这一趋势不仅提升了国 内企业的市场地位，也为全球市场带来了更多的竞争与创新。

中国半导体设备出货增长，国产设备市场前景光明。根据 SEMI 报告显示，2023 年全球半导体 制造设备销售额从 2022 年的 1076 亿美元下降至 1063 亿美元，而中国地区的出货量增长至 366 亿美元，成为全球最大的半导体设备市场。尽管当前蚀刻设备市场主要由海外寡头主导，但作为 国产替代占比最高的重要半导体设备之一，中国在半导体设备领域的崛起无疑为国产刻蚀设备市 场创造了一个愈加光明的前景。

AI 市场崛起，原子层刻蚀技术或成刻蚀设备企业突破关键。随着 AI 服务市场的快速发展，芯片 上晶体管数量的需求不断增加。更多晶体管的使用意味着更复杂的运算能力、更高的数据处理速 度和更先进的架构实现。随着晶体管数量的增加，其尺寸也将不断缩小，这对刻蚀的精准度提出 了更高要求。根据硅晶圆厂 SUMCO 的预测，2024 年第二季度起，12 寸硅晶圆的需求将因人工智能和存储芯片的推动而逐步回升。因此，作为一种能够针对微结构进行精确深度控制的技术， 原子层刻蚀（ALE）的发展将成为国内刻蚀设备企业实现突破的关键机遇之一。

3.1.3 北方华创刻蚀设备持续突破

北方华创刻蚀设备取得突破，持续拓展多领域新业务。北方华创作为国内集成电路高端工艺设备 的领先企业，在刻蚀机领域拥有 20 余年的深厚经验。公司于 2005 年成功研发并交付了首台国产 干法刻蚀机，随后在 2010 年后相继开发出硅刻蚀机、金属刻蚀机和介质刻蚀机。2023 年 6 月， 北方华创正式发布了12英寸去胶机ACE i300，标志着12英寸刻蚀设备领域的新突破。2024年， 公司计划推出 12 英寸双大马士革 CCP 介质刻蚀机，预计将拓展在存储、CIS（互补金属氧化物 半导体图像传感器）和功率半导体等多个领域的新业务。2023 年，公司刻蚀设备收入接近 60 亿 元，实现累计出货 3500 腔，其核心技术涵盖电感耦合等离子体刻蚀机（ICP）、电容耦合等离子 体（CCP）、硅通孔技术和干法去胶四个类别。

ICP 刻蚀机市场占有率高，国内外应用广泛。在刻蚀技术领域，ICP(电感耦合等离子体)刻蚀机凭 借其高等离子体密度、低压生成以及水平和垂直电场独立控制等优势，被广泛应用于硅和金属的 刻蚀。2023 年，ICP 设备在刻蚀机市场的占有率约为 53%。作为国内 ICP 技术的主要供应商，公 司自 2005 年至 2023 年底，累计出货量已超过 3200 腔。公司 ICP 刻蚀机在 12 英寸各技术节点上 取得了显著突破，不仅在国内晶圆厂实现了批量应用，还成功打入海外市场，展现了全球竞争力。

CCP 刻蚀机技术关键，覆盖逻辑存储等领域。CCP（电容耦合等离子体）设备作为刻蚀设备的重 要组成部分，在介质刻蚀和后介质膜层图形化工艺中具有不可替代的作用。公司自 2021年起专注 于介质刻蚀技术，并于 2022 年正式发布 CCP 介质刻蚀机。目前，公司已掌握等离子控制、腔室 设计、低温静电卡盘和高功率等离子馈入等多项关键技术。截至 2023 年底，公司 CCP 刻蚀设备 的累计出货量已超过 100 腔，广泛应用于逻辑、存储和功率半导体等多个领域。

TSV 刻蚀设备提升互连效率，北方华创成国内主力。近年来，随着 3D 集成技术在半导体行业中 的重要性逐渐提升，硅通孔技术（TSV）作为一种新兴的互连解决方案应运而生。TSV 通过在芯 片和晶圆之间创建垂直导通，实现了高效互连。与传统技术相比，TSV 显著提高了芯片的三维堆 叠密度，并最小化了外形尺寸，从而有效降低信号延迟和芯片间的功耗。2020 年，北方华创推出 了 12 英寸 TSV 刻蚀设备，该设备能够在高深宽比硅通孔刻蚀中精确控制侧壁形貌，实现无损伤 的侧壁和线宽的保持。目前，北方华创的 TSV 刻蚀设备已广泛应用于国内主流 Fab 厂和先进封装 厂，成为国内 TSV 量产线的主力设备。

3.2 薄膜沉积设备稳步增长

3.2.1 薄膜沉积设备：半导体制造工艺中的关键环节

薄膜沉积设备是半导体制造工艺中的关键环节。薄膜沉积设备约占集成电路装备总资本开支的 22%，是半导体制造工艺中的关键环节。薄膜沉积的作用在于制造半导体器件叠层，即在晶圆表面交替堆叠多层薄金属（导电）膜和介电（绝缘）膜，之后再通过重复刻蚀工艺去除多余部分以 形成三维结构。作为晶圆制造的核心设备之一，薄膜沉积设备主要用于在基底材料上生长、沉积 或涂布极薄的膜层，这些膜层在芯片中扮演重要的角色。 薄膜沉积总体上可分为物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两类。随着薄膜沉积工艺 的不断演进，针对不同应用领域的发展，衍生出了多种技术，如 PECVD、溅射 PVD、ALD、 LPCVD 等。CVD 主要应用于各种氮化物、碳化物、氧化物、硼化物、硅化物涂层的制备；PVD 主要应用于金属涂层的制备；ALD 属于新兴领域，一般用于 45nm 以下制程芯片的制备，具备更 好的膜厚均匀性，在高深宽比的器件制备方面更有优势。 根据 Gartner 发布的 22 年数据，PECVD 是薄膜设备中占比最高的设备类型，占整体薄膜沉积设 备市场的 28%；管式 CVD 占比 13%，ALD 占比 13%，非管式 LPCVD 占比 10%。在整个薄膜 沉积设备市场，属于 PVD 的溅射 PVD 和电镀 ECD 合计占有整体市场的 24%。

PVD 是半导体行业中使用最广泛的技术之一。 据 Mordor Intelligence 预测，2023 年全球物理气 相沉积市场规模为 271.0 亿美元，预计将从 2024 年的 294.1 亿美元增长到 2032 年的 570.4 亿美 元，2024-2032 年期间复合年增长率为 8.6%。由于晶圆和光伏电池制造商在保持低成本的过程中 增加研发投资，亚太地区预计将占据最大市场，中国、印度和日本等该地区的新兴经济体预计将 推动市场的增长。

3.2.2 薄膜沉积设备市场空间广阔

PVD领域高度垄断，应用材料一枝独秀。全球半导体薄膜沉积设备行业基本由国际巨头垄断，其 中 PVD 领域应用材料一家独大，CVD、ALD 领域为寡头垄断。目前 PVD 市场由亚太地区的少 数参与者主导，其次是北美和欧洲的参与者， 市场竞争激烈。

微电子和消费电子产品需求增加，推动 CVD 设备市场增长。化学气相沉积（CVD）工艺通常用 于制造半导体和生产薄膜。据 Mordor Intelligence 预测，2024 年半导体 CVD 设备市场规模预计 为 170.2 亿美元，预计到 2029 年将达到 227.2 亿美元，在预测期内（2024-2029 年）复合年增长 率为 5.95%。其中，亚太地区潜力巨大，预计该地区将在未来几年占据半导体 CVD 设备市场的最 大市场份额。

CVD 领域呈现寡头垄断的市场格局，整体保持稳定。2023 年 CVD 的市场规模为 101 亿美元，应 用材料、泛林半导体、ASMI 三家合计占有全球 81%市场份额，整体保持稳定。 多因素推动 CVD 和 ALD 前驱体市场规模稳步增长。化学气相沉积（CVD）和原子层沉积（ALD） 是材料科学和纳米技术领域两种广泛使用的薄膜沉积技术，两种方法都依赖于前体的使用。据 Business Research Insights 预测，2022 年全球 CVD 和 ALD 前驱体市场规模为 13.9 亿美元，预 计到 2029 年市场规模将达到 17.8 亿美元。电子、半导体、太阳能和航空航天等各个行业对先进 薄膜材料需求的不断增长推动了对 CVD 和 ALD 前驱体的需求。

3.2.3 北方华创薄膜沉积设备蓬勃发展

北方华创业绩快速增长，薄膜沉积设备收入创新高。2023 年北方华创营业收入 220.79 亿元， 同比增长 50%，其中薄膜沉积设备收入超 60 亿元，与去年相比有显著增长。归属母公司股东的 净利润达到 39 亿元，同比增长 66%。随着集成电路制造的发展，芯片内部结构复杂性增加，所 需薄膜层数和对薄膜材料的性能要求不断提高。薄膜沉积设备的发展至关重要，支持集成电路工 艺向更小制程的演进，提高生产效率和产品可靠性，推动半导体产业的持续进步。

北方华创 PVD 业务强劲增长。物理气相沉积（PVD）主要用于金属薄膜制备。这些金属薄膜作 为芯片中互连线的重要组成部分，对整个芯片的性能具有至关重要的影响。作为中国 PVD 工艺 装备技术的先行者，北方华创实现了对逻辑芯片和存储芯片金属化制程的全覆盖，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，12 英寸先进集 成电路制程金属化薄膜沉积(Mcta1 PVD)设备实现量产突破。截至 2023 年底，北方华创已推出 40 余款 PVD 设备，累计出货超 3500 腔。 技术创新推动，CVD 业务蓬勃发展。北方华创布局拓展 DCVD 和 MCVD 两大系列产品，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。截至 2023 年底，北方华创已实现 30 余款 CVD 产品量产应用，累计 出货超 1000 腔。

外延设备广泛应用，覆盖多领域。外延系列产品覆盖集成电路、功率半导体、化合物半导体等领 域应用需求。北方华创自主研发的 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，且成功量产。截至 2023 年底，北方华创已发布 20 余款量产型外延 设备，累计出货超 1000 腔。

3.3 开拓设备板块，打造平台化能力

清洗设备和热处理设备板块不断拓展。立式炉和清洗设备分别约占集成电路装备总资本开支的 5%，在集成电路工艺生产线上发挥着关键作用。立式炉主要包括立式氧化/退火炉、多片立式低 压化学气相沉积设备（LPCVD）和多片立式原子层沉积设备（ALD）。清洗设备主要包括单片清 洗设备和槽式清洗设备。2023 年公司立式炉和清洗设备收入合计超 30 亿元。 在清洗设备领域，槽式清洗机实现工艺全覆盖，单片清洗机实现前段高端工艺新突破，为清洗业 务板块开拓了更广阔的市场空间。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。截至 2023 年底，公司清洗设备累计出货超 1200 台。

在立式炉领域，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。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，快速热退火设备、 立式炉原子层沉积设备等新产品层出不穷，为客户提供全面解决方案的能力持续提升；多种立式 炉、卧式炉设备均已成为国内主流客户的量产设备，并持续获得重复订单。截至 2023 年底，公 司立式炉累计出货超 700 台。

北方华创发布 12 英寸去胶机，提升效率降低成本。2023 年，公司发布了 12 英寸去胶机 ACE i300，实现了去胶工艺的全面覆盖。干法去胶，也称等离子去胶，其原理是在真空环境下，利用 活性等离子体去除晶片表面的掩膜材料，并确保晶片材料不受损。北方华创凭借多年的等离子技 术积累，自主研发了低损伤等离子体元件，与传统湿法去胶相比，不仅提高了效率，还降低了成 本。此外，公司开发的真空和大气双配置传输平台，使设备在保持高性能的同时，延长了使用寿 命并降低了消耗成本。

3.4 精密电子元器件业务积累深厚

电子元器件需求暂时波动，长期空间广阔。2023 年，受全球经济环境和行业周期等多方面因素的 影响，元器件市场需求有所放缓，产品需求量出现波动。然而新一轮科技革命和产业变革蕴育出 新的机遇，正成为我国经济社会发展的重要支撑，一批代表“新质生产力”的战略新兴产业和未来 产业为传统产业注入前所未有的活力。智能制造、物联网、算力、新能源汽车等领域的飞速发展， 促进了制造业向数字化、网络化、智能化转型，推动了元器件不断向“小型化、集成化、高精密” 方向发展，为精密电子元器件产业带来了新的机遇。

5G 和物联网技术推动电子元器件发展。5G 和物联网技术的发展将大大推动电子元器件的需求增 长。5G 技术的高速度、大带宽、低时延特性将带动智能终端、自动驾驶、视频传输等应用的发 展，从而增加对高性能处理器、高频高速射频器件、光电器件等电子元器件的需求。据 TDIA 预 测，2020 年全球 5G 智能手机出货量约为 2.5 亿部，到 2024 年将增长至 8 亿部以上。同时， 物联网技术的发展也将带动智能家居、智能制造等领域对电子元器件的需求增长。据 GSMA 预 测，到 2025 年，全球物联网终端连接数量将达到 250 亿，其中大部分将需要使用电子元器件进 行数据处理和传输。华经产业研究院预计到 2025 年，全球纳米电子元器件市场规模将以每年 10% 的速度增长，达到数百亿美元。

深耕电子元器件 23 年。北方华创持续推动元器件向小型化、轻量化、高精密方向发展。公司前 身之一的七星电子自 2001 年 9 月创立之初就深耕电子元器件领域，至今已有近 23 年；2017 年 北方华创集团正式成立后，由其全资子公司北京七星华创精密电子科技有限责任公司承担电子元 器件业务。公司致力于精密电子元器件的研发、生产、销售和技术服务，是国内重要的高精密电 子元器件生产基地。公司研发的石英品体器件、石英微机电传感器、高精密电阻器、但电容器、 微波组件、模拟芯片、模块电源等产品，可应用于高铁、智能电网、通信、医疗电子、精密仪器、 自动控制等多个领域。

业务规模不断扩大，先后进行两次扩产。近年来电子元器件业务不断发展，相关营业收入持续增 加，为了进一步扩大电子元器件业务的规模，公司于 2019 年和 2021 年先后两次通过非公开募 集资金，开展高精密电子元器件产业化基地扩产项目。两次扩产项目扩增了公司的相关产品产能， 进一步提升了公司的市场竞争地位和产品市场占有率，树立了公司技术实力强劲的品牌形象。

持续拓展品类，推出模拟链路产品和硅电容器。2023 年北方华创新开发了模拟链路产品，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特点，主要应用于通信、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，采用半号体 MOS 工艺和微机电系统(MEMS) 工艺相 结合的技术，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。

公司电子元器件业务 19-22 年快速增长，2023 年受元器件市场需求疲软影响，营收和利润有所下 滑。2019 年至 2022 年，公司电子元器件业务营业收入从 8.47 亿元上升至 25.7 亿元，净利润从 2.42 亿元上升至 10.4 亿元，但 2023 年净利润有所下降，为 8.57 亿元，同比下降 18%，净利率 为35%。2023年电子元器件市场需求疲软，全球半导体销售额共计5268亿美元，同比下降8.2%， 亚太（除日本外）地区降幅超过 14%，受此影响， 公司电子元器件业务营收占比总体下降，从 2019 年的 21%下降至 2023 年的 11%。

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