2025年北方华创研究报告：国产半导体装备脊梁，打造平台型龙头

1、国产半导体设备龙头，业绩稳健增长

1.1 设备平台化布局，产品覆盖全面

二十余载耕耘，国产设备中军。北方华创成立于 2001 年 9 月，主营半导体装备及精密 电子元器件业务，并于 2010 年在深圳证券交易所上市。2016 年，公司实现与北方微电 子的战略重组，成为中国具备较大规模、丰富的产品体系、多领域高端半导体工艺设备 供应商，并成功引进国家集成电路产业基金、京国瑞基金等战略投资者。2018 年，北方 华创收购美国 Akrion Systems LLC 公司，进一步丰富了高端集成电路设备产品线，2022 年销售收入首次突破百亿元。

北方华创主要业务为电子工艺装备和电子元器件。北方华创在高端电子工艺装备及精密 电子元器件两大主业板块持续保持国内领先地位。电子工艺装备包括半导体装备、真空 及新能源锂电装备，电子元器件包括电阻、电容、晶体器件、模块电源、微波组件等。 1）精密电子元器件：北方华创推动元器件向小型化、集成化、高精密方向发展，产品包 括精密电阻器、新型电容器、石英晶体器件、石英微机电传感器、模拟芯片、模块电源、 微波组件等，广泛应用于电力电子、轨道交通、智能电网、精密仪器、自动控制等领域。 2）半导体装备：公司产品覆盖刻蚀、薄膜沉积、立式炉、清洗设备，其中薄膜沉积及刻 蚀设备产品工艺覆盖全面，实力均为国内领先。 3）真空及新能源锂电装备：主要产品包括单晶硅晶体生长设备、真空热处理设备、气氛 保护热处理设备、连续式热处理设备、磁控溅射镀膜设备、多弧离子镀膜设备等，广泛 应用于材料热处理、真空电子、新能源光伏、半导体材料、磁性材料、新能源汽车等领 域，为新材料、新工艺、新能源等绿色制造提供技术支持。

1.2 高管产业经验丰富，股权激励彰显长期发展信心

背靠国资，国产半导体装备佼佼者。北京市国资委通过其全资子公司北京电子控股有限 责任公司对北方华创实现控股。北京电子控股有限责任公司直接持有公司股份 9.37%， 其全资子公司北京七星华电科技集团有限公司间接持股 33.42%，合计持股 42.79%，为 公司控股股东，其实控人为北京市国资委。香港中央结算有限公司持股 6.35%，为公司 第三大股东。国家集成电路产业投资基金持股 5.39%，为公司第四大股东。

高管产业经验丰富，前瞻把握行业发展趋势。北方华创管理层具有深厚的行业背景和丰 富的管理经验。董事长赵晋荣产业经验丰富，有卓越的技术和管理背景，行业底蕴深厚。 陶海虹总经理同样在半导体领域深耕多年，洞悉行业发展趋势，引领公司实现更好发展。

股权激励彰显发展信心。2024 年 8 月，公司第八届董事会第十五次会议、第八届监事会 第十次会议审议通过了《关于<北方华创科技集团股份有限公司 2024 年股票期权激励计 划（草案）>及其摘要的议案》、《关于<北方华创科技集团股份有限公司 2024 年股票期 权激励计划实施考核管理办法>的议案》等有关股权激励的议案文件，公司 2024 年股权 激励第一个行权期考核目标为 2025 年营收增长率不低于对标企业（Gartner 公布的相应 年度全球半导体设备厂商销售额排名前五位公司）算术平均增长率，彰显公司发展信心。

1.3 业绩高速增长，盈利能力持续优化

业绩高速增长，规模效益凸显。北方华创 2024 年 Q1-Q3 实现营业收入 204 亿元，同比 增长 39.5%，主要系电子工艺装备收入同比增长 46.96%。2024 年 Q1-Q3 实现归母净 利润 45 亿元，同比增长 54.7%，主要系电子工艺备收入高速增长叠加费用率下降。2019- 2023 年，公司营收及归母净利润 CAGR 分别达 52.7%，88.5%，实现业绩高速发展。 根据公司 2024 年度业绩预告，公司预计 2024 年实现营收 276.0-317.8 亿元，同比增长 25.0%-43.9%，预计实现归母净利润 51.7-59.5 亿元，同比增长 32.6%-52.6%。单季度 来看，24Q4 预计实现营收中值为 93.4 亿元，环比增长 16.5%，同比增长 24.6%，预计 实现归母净利润中值 11.0 亿元，环比下降 34.8%，同比增长 8.1%。

费率管控能力持续加强，净利率逐步提升。自 2019 年以来，公司三费合计从 22.1%降 至 2024 年 Q1-Q3 的 10.8%。同时，公司归母净利率持续提升，由 2018 年 7%提升至 24 年前三季度的 21.9%。

电子工艺设备为公司目前主要营收构成。从产品营收占比来看，电子工艺设备占比高， 24H1 公司电子工艺装备的营收占比达 92.4%，电子元器件的营收占比为 7.5%。从毛利 率来看，电子元件毛利率较高，电子工艺设备毛利率也在逐步提升，主要系设备销售规 模化效应凸显同时产品结构持续优化。细分电子工艺设备来看，2023 年公司刻蚀设备收 入近 60 亿元，薄膜沉积设备收入超 60 亿元，立式炉和清洗设备收入合计超 30 亿元， 新能源光伏领域设备收入近 20 亿元。

持续加大研发，夯实核心竞争力。公司持续加大研发力度，研发费用自 2018 年 4 亿元 提升到 2023 年 25 亿元，CAGR 达 47.8%。24Q1-Q3 研发费用达 22 亿元，同比提升 57.8%。且公司研发团队不断扩大，由 2018 年 1170 人增长到 2023 年 3656 人。截至 24H1，公司累计申请专利已超过 8300 余件，获得授权专利超过 4900 余件。

在手订单饱满。合同负债可作为订单前瞻参考指标，2024 年 Q1-Q3，公司合同负债达到 78 亿元，存货达到 232 亿元。2020 年至 2023 年，北方华创合同负债从 30 亿元上升至 83 亿元，CAGR 达 39.7%；存货从 49 亿元上升至 170 亿元，备货充足支持产品交付， 同时饱满的的订单支撑公司后续营收业绩的进一步增长。

2、半导体设备市场空间广阔，国产替代加速渗透

增势强劲，2025 年全球半导体设备市场规模有望达 1210 亿美元。半导体设备是集成 电路和广泛应用的半导体微观器件产业的基石，随着微观器件的尺寸不断缩小，结构日 益复杂，其重要性愈发凸显。2023 年全球半导体设备市场出货金额为 1063 亿美金，同 比-1.3%，伴随周期低点过去，终端市场需求回暖及各大晶圆厂扩产动作持续，SEMI 预 计 2024 年全球半导体设备市场将达到 1130 亿美金新高，同比+6.4%。展望未来，SEMI 预计 2025 年全球半导体设备市场规模将达 1210 亿美元，同比+7.1%，2026 年市场规 模有望延续增长至 1390 亿美元。受益于国内晶圆厂持续扩产，中国大陆半导体设备全 球份额逐步提升，2020-2023 年份额居全球首位，根据 wind 数据，2024Q1-Q3 中国大 陆半导体设备全球份额达到 45%，销售额达 376.6 亿美元，引领全球半导体设备市场。

晶圆制造设备占半导体设备市场约 90%。半导体设备分为晶圆制造设备及封装、测试 设备，根据SEMI数据，2023年晶圆制造设备销售额约占总体半导体设备销售额的90%， 其中薄膜沉积设备、光刻设备、刻蚀设备共同构成芯片制造三大核心设备，薄膜沉积设 备及刻蚀设备年平均增长速度高于其他种类的设备，2023 年在晶圆制造设备中占比均达 22%。

晶圆厂扩产拉动设备需求，中国大陆扩产动能较强。根据 SEMI 数据，全球半导体晶圆 制造产能预计将在 2024 年增长 6%，并在 2025 年实现 7%的增长，达到每月晶圆产能 3370 万片（（8 英寸当量）。分地区来看，中国大陆预计将保持两位数的产能增长，在 2024 年增长 15%至 885 万（wpm）后，2025 年将增长 14%至 1010 万（wpm）。预计 2025 年中国台湾地区的产能将以 580 万（wpm）的位居第二，增长率为 4%，韩国预计 2025 年将位居第三，在 2024 年首次突破 500 万（wpm）的大关后，产能将增长 7%至 540 万（wpm）。

全球半导体设备市场呈现多元化竞争格局，但整体被少数几家头部企业垄断。美国在薄膜沉 积、离子注入、量测等领域占据垄断地位，如应用材料在物理气相沉积（PVD）、化学机械抛 光（CMP）、离子注入等方面的全球市场占有率较高，泛林在刻蚀、电镀设备领域占比较大， 科磊在量检测领域有较高的市占率。日本企业在涂胶显影、清洗设备方面具有较强优势，其 中，东京电子在涂胶显影设备市占率达 89%，迪恩士（DNS）的清洗设备市占率为 40%。光 刻设备方面，荷兰的 ASML 是光刻机领域龙头。 当前部分环节设备国产化率仍然较低。根据全球半导体观察及 SEMI 数据，目前中国大陆设 备基本可以覆盖半导体制造流程的各阶段所需（除光刻机外），中国半导体设备的国产化比例 从 2021 年的 21%迅速提升至 2023 年的 35%。中国在去胶、清洗、刻蚀设备方面国产化率 较高，在 CMP、热处理、薄膜沉积上近几年国产化突破明显，而在量测、涂胶显影、光刻、 离子注入等设备上，仍较为薄弱。

2.1 薄膜沉积设备：芯片制造三大核心设备之一

按工艺原理不同，薄膜沉积设备可分为 PVD、CVD 和 ALD。薄膜沉积是在基材上沉积一层 纳米级的薄膜，再配合蚀刻和抛光等工艺的反复进行，就做出了很多堆叠起来的导电或绝缘 层，而且每一层都具有设计好的线路图案。沉积薄膜材料包括二氧化硅、氮化硅、多晶硅等 非金属以及铜等金属。薄膜沉积设备主要负责各个步骤当中的介质层与金属层的沉积，按工 艺原理不同，可分为 CVD（（化学气相沉积）设备、PVD（（物理气相沉积）设备/电镀设备和 ALD （原子层沉积）设备。 1）PVD：在真空条件下采用物理方法将材料源（固体或液体）表面气化成气态原子或分子， 或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体），在基体表面沉积具有某种特殊功能 的薄膜的技术。PVD 镀膜技术主要分为三类：真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子 镀膜。PVD 技术生长机理简单，沉积速率高，但一般只适用于平面的膜层制备。 2）CVD：通过化学反应的方式，利用加热、等离子或光辐射等各种能源，在反应器内使气 态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术，是一 种通过气体混合的化学反应在基体表面沉积薄膜的工艺，可应用于绝缘薄膜、硬掩模层 以及金属膜层的沉积。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 主要包括等离子增强型化学气相沉积（PECVD）、次常 压化学气相沉积（SACVD）、介质原子层沉积（DALD）等。MCVD 主要包括低压化学气相 沉积（LPCVD）、有机金属化学气相沉积（MOCVD）和金属原子层沉积（MALD）等。 3）ALD：原子层沉积可以将物质以单原子膜形式一层一层地镀在基底表面。从原理上说， ALD 是通过化学反应得到生成物，但在沉积反应原理、沉积反应条件的要求和沉积层的 质量上都与传统的 CVD 不同。相对于传统的沉积工艺而言，ALD 工艺具有自限制生长的 特点，可精确控制薄膜的厚度，制备的薄膜具有均匀的厚度和优异的一致性，台阶覆盖 率高，特别适合深槽结构中的薄膜生长。ALD 设备沉积的薄膜具有非常精确的膜厚控制 和非常优越的台阶覆盖率，在 28nm 以下关键尺寸缩小的双曝光工艺方面取得了越来越 广泛的应用，其沉积的 Spacer 材料的宽度决定了 Fin 的宽度，是制约逻辑芯片制程先进 程度的核心因素之一，除此之外，ALD 设备在高 k 材料、金属栅、STI、BSI 等工艺中均 存在大量应用，广泛应用于 CMOS 器件、存储芯片、TSV 封装等半导体制造领域。

CVD 领域 PECVD 设备占比较高，PVD 领域主要为溅射 PVD 设备。常压化学气相沉积 （APCVD）是最早的 CVD 设备，结构简单、沉积速率高，广泛应用于工业生产中。低压 化学气相沉积（LPCVD）是在 APCVD 的基础上发展起来的。等离子体增强化学气相沉积 设备（PECVD）在从亚微米发展到 90nm 的 IC 制造技术过程中，扮演了重要的角色，由 于等离子体的作用，化学反应温度明显降低，薄膜纯度得到提高，致密度得以加强，是当前应用最为广泛的 CVD 设备，在薄膜沉积设备中占比达 33%。次常压化学气相沉积 （SACVD）主要应用于沟槽填充工艺。在 PVD 设备中，溅射设备占主要份额。

芯片制程及工艺升级拉动薄膜设备需求。90nmCMOS 芯片工艺中大约需要 40 道薄膜沉 积工序，FinFET 工艺产线需要超过 100 道薄膜沉积工序，涉及的薄膜材料由 6 种增加到 近 20 种，对于薄膜颗粒的要求也由微米级提高到纳米级。且在芯片工艺技术持续进步的 趋势下，当难以通过光刻直接形成先进工艺的情况下，可以结合薄膜沉积设备（主要为 ALD 设备）与刻蚀设备相配合，采用自对准多重成像技术，实现更小尺寸的工艺，这将 进一步促进 ALD 设备及相关设备的重要性及需求量的提升。

NAND 垂直化发展，薄膜沉积设备需求获进一步带动。随着 3D NAND 芯片的堆叠层数 不断增高，逐步向更多层及更先进工艺发展，堆叠过程中刻蚀及薄膜沉积使用步骤数大 幅提升，2024 年 SK 海力士官方公布正式开始量产全球首款 321 层 NAND，2025 年 NAND 层数有望达 4xx 层，薄膜沉积及刻蚀设备重要性凸显。

2025 年全球薄膜沉积设备市场规模预计达 239.6 亿美元。根据 SEMI 数据，2025 年全 球半导体设备市场规模预计为 1210 亿美元，以晶圆制造设备占比 90%及薄膜沉积设备 占比 22%测算，2025 年全球薄膜沉积设备市场规模预计为 239.6 亿美元。国内光刻设 备受限情况下，引用多重图形化技术，通过反复的薄膜工艺、刻蚀工艺及化学机械平坦 化工艺以使芯片达到相应精度，拉动薄膜设备需求，薄膜沉积设备重要性进一步凸显， 以 34.5%（（2023 年中国大陆半导体设备销售额占全球半导体设备销售额比例）计，预计 2025 年国内薄膜沉积设备市场规模超 82 亿美元。 从全球市场份额来看，薄膜沉积设备行业呈现出高度垄断的竞争局面，行业基本由美国 的应用材料（AMAT）和泛林半导体（Lam），日本的东京电子（TEL）等为代表的国际知 名企业垄断。国际巨头经过几十年发展，凭借资金、技术、客户资源、品牌等方面的优 势，占据了薄膜沉积设备市场的大部分份额。在 PVD 市场，AMAT 是龙头；在 CVD 市 场，AMAT、LAM、TEL 三家主导，占据约 70%份额；在 ALD 市场，主要为 TEL 和 ASMI。

国产厂商份额提升空间广阔。当前国内主要薄膜沉积设备厂商包括北方华创、中微公司、 拓荆科技、微导纳米等，且不同公司工艺路线有差异。1）北方华创：PVD 实现了对逻辑 芯片和存储芯片金属化制程的全覆盖，CVD 布局拓展了 DCVD 和 MCVD 两大系列产品， HDPCVD、高介电常数原子层沉积实现稳定量产。2）拓荆科技：形成了覆盖全系列 PECVD 薄膜材料的设备，PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD、超高深宽比沟槽填充 CVD 等薄膜设备产品系列均已在客户端实现产业化应用。3）中微公司：CVD 钨设备已通过关键存 储客户端现场验证，满足金属互联钨制程各项性能指标，并开发 HAR（高深宽比）钨设 备，已通过关键存储客户端现场验证。4）微导纳米：国内首家成功将量产型 High-k 原 子层沉积（ALD）设备应用于集成电路制造前道生产线的国产设备厂商，目前产品已经覆 盖 HfO₂、Al₂O3、ZrO₂、TiO₂、La₂O3、ZnO、SiO₂、TiN、TiAl、TaN、AlN、SiN、SiON、 SiCN、无定形碳、SiGe 等多种薄膜材料。 从营收端来看，2023 年北方华创薄膜沉积设备营收 60 亿元以上，拓荆科技薄膜沉积设 备营收 25.7 亿元，微导纳米半导体领域设备营收 1.2 亿元，测算 2023 年中国薄膜沉积 设备市场规模达72.8亿美元，以7.2汇率计，可测算主要国产厂商本土市占率不足20%， 份额提升空间广阔。

2.2 刻蚀设备：国内厂商产品覆盖度稳步提升

刻蚀是半导体图案化过程的核心工艺，刻蚀机被视为半导体制造三大核心设备之一。刻 蚀通过物理及化学的方法，在晶圆表面衬底及其他材料上，雕刻出集成电路所需的立体 微观结构，将前道掩模上的图形转移到晶圆表面。在刻蚀新形成的结构上，可以进行 SiO2、 SiN 介质薄膜沉积或金属 Al，Cu，W 薄膜沉积，也可以进行多重曝光或下一刻蚀步骤， 最终在各个层形成正确图形，并使得不同层级之间适当连通，形成完整的集成电路。

按工艺划分，刻蚀工艺可分为干法刻蚀和湿法刻蚀。随着集成电路制程的升级，及芯片 结构尺寸的不断缩小，湿法刻蚀在线宽控制，刻蚀方向性方面的局限性渐渐显现，湿法 刻蚀各向异性较差，侧壁容易产生横向刻蚀造成刻蚀偏差，逐步被干法刻蚀取代。目前 应用主要以干法刻蚀为主，市场占比 90%以上。湿法刻蚀主要用于工艺尺寸较大的应用 及干法刻蚀后残留物的清洗。

根据作用机理，干法刻蚀主要分为等离子刻蚀，离子溅射刻蚀，反应离子刻蚀三种，运 用在不同的工艺步骤中，根据被刻蚀的材料类型，干法刻蚀则可分为金属刻蚀、介质刻 蚀与硅刻蚀。其中，介质刻蚀和硅刻蚀市场规模总占比超 90%，两者广泛应用于逻辑、 存储器等芯片制造中。

干法刻蚀按照刻蚀原理可以分为物理性刻蚀和化学性刻蚀。物理性刻蚀是利用辉光放电 将氩气解离为带正电的离子，再利用偏压将离子加速，使其轰击在刻蚀的物体表面，将原子击出，完成刻蚀，在整个刻蚀过程中只发生了物理碰撞。物理性刻蚀具有各向异性 刻蚀的特点，可以获得接近垂直的刻蚀轮廓，但由于被击飞的物质并不具有可挥发性， 导致这些物质再次沉积于被刻蚀的物体表面，因此极少用于超大规模集成电路的制造。 化学性刻蚀又称为等离子刻蚀，通过射频将刻蚀工艺气体离子化来增强其活性，使刻蚀 气体与待刻蚀部分发生化学反应形成可挥发的副产物，然后将气态副产物抽离工艺室完 成刻蚀制程，根据等离子产生的原理不同，可以分为 ICP 与 CCP 刻蚀设备，根据 Gartner 数据，2022 年 ICP 占干法刻蚀市场 47.9%，CCP 占干法刻蚀市场 47.5%。

1） 电感耦合等离子体（（ICP）刻蚀：射频电源将射频电流导入线圈中，射频电流通 过线圈时会产生一个电磁场，引导腔体内部的电子加速运动，加速运动的电子与 刻蚀工艺气体的分子产生碰撞产生等离子体。ICP 主要是以较低的离子能量和极 均匀的离子浓度刻蚀较软的或较薄的材料。

2） 电容性等离子体（（CCP）刻蚀：射频电源在两侧装有电极板的腔室内导入交流电， 当交流电压为正周期时，左电极板为负极，右电极板为正极，反应室内电子会朝 右侧移动，正电离子朝左侧移动；反之，电子向左侧移动，正电离子朝右侧移动。 射频电源通过高频的周期变化频率使两种相反带电粒子在两块电极板之间高速 振荡。带电粒子高速振荡后在腔室内导入工艺气体，使两种带电粒子不停撞击工艺气体粒子并激发出等离子体。CCP 主要是以高能离子在较硬的介质材料上，刻 蚀高深宽比的深孔、沟槽等微观结构。

刻蚀设备市场海外垄断，国产厂商份额逐步提升。全球范围来看，LAM、应用材料、东 京电子等企业占据了刻蚀机市场的主导地位，2022 年 LAM RESEARCH 占比达 46.7%。 在中国，北方华创、中微公司等企业在刻蚀机领域具有较强的竞争力，成为国内刻蚀机 行业的领军企业，2023 年北方华创刻蚀设备营收近 60 亿元，中微公司刻蚀设备营收超 47 亿元。

7nm 集成电路生产所需刻蚀工序为 140次，相较 28nm 生产所需的 40次增加 2.5倍。 先进芯片制程从 7-5 纳米阶段向更先进工艺的方向发展，当前光刻机受光波长的限制， 需要结合刻蚀和薄膜设备，采用多重模板工艺，利用刻蚀工艺实现更小的尺寸，使得刻 蚀技术及相关设备的重要性进一步提升。根据国际半导体产业协会测算，7nm 集成电路 生产所需刻蚀工序为 140 次，相较 28nm 生产所需的 40 次增加 2.5 倍，5nm 芯片生产 需刻蚀工序达 160 次。

3D NAND 制造工艺中，增加集成度的主要方法不再是缩小单层上线宽而是增加堆叠的层 数。刻蚀要在氧化硅和氮化硅的叠层结构上，加工 40：1 到 60：1 甚至更高的极深孔或 极深的沟槽。3D NAND 层数的增加要求刻蚀技术实现更高的深宽比，并且对刻蚀设备 的需求比例进一步加大。

3、平台化布局持续推进，产品矩阵日益丰富

3.1 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。

3.2 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。

3.3 产业链协同布局，设备业务版图逐步完善

3.3.1 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。

3.3.2 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%。

3.3.3 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。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）