北方华创在国产 ICP 刻蚀技术方面具备领先地位,CCP 刻蚀技术取得重要进展。
2024 年公司刻蚀设备收入超 80 亿元,2025 上半年,刻蚀设备收入超 50 亿元。公司在刻蚀 设备领域,已形成了 ICP、CCP、Bevel 刻蚀设备、高选择性刻蚀设备和干法去胶设备的全 系列产品布局,覆盖集成电路,先进封装、功率半导体等领域。截止 2023 年,公司刻蚀设 备出货量累计超过 3500 台。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,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,公司 ICP 刻蚀设备已累计出货超 3200 腔。2021 年,公 司开始介质刻蚀设备研发,致力于攻克 12 英寸关键介质刻蚀工艺应用目前,其集成电路领 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。截至 2023 年底,公司 CCP 刻蚀设备已累计出货超 100 腔。2023 年,公司发布了 12 英寸去胶机 ACE i300 和 12 英寸等离子体刻蚀机 Accura BE,开拓 12 英寸刻蚀领域全新版图以及实现国产 晶边干法刻蚀设备“零”的突破。2024 年,公司发布 12 英寸双大马士革 CCP 介质刻蚀机 Accura LX,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(互补金 属氧化物半导体图像传感器)、Power(功率半导体)等多个领域,应用前景广阔。
公司在薄膜沉积设备领域,已形成了物理气相沉积(PVD)、 化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、外延(EPI)和电镀(ECP)设备的全系列布 局。其中,PVD 主要采用磁控溅射技术制备高纯度金属互连层;CVD 技术通过气相反应生 成介质和金属薄膜;EPI 通过气相外延或分子束外延实现多种材料的薄膜生长;ECP 通过高 深宽比孔内金属填充技术提升芯片互连密度。同时,随着芯片制程向更精细化迈进,薄膜沉 积设备需要具备更高的沉积效率和更精确的厚度控制能力,尤其在三维结构中实现均匀覆盖 成为关键挑战,ALD 等先进技术通过精确控制单原子层生长,有效解决了高深宽比结构的全 覆盖难题。在集成电路制造方面,公司在 PVD 和 CVD 领域均有布局,晶圆尺寸覆盖 6/8/12 英寸。2024 年公司薄膜沉积设备收入超 100 亿元,2025 上半年,薄膜沉积设备收入超 65 亿元。物理气相沉积(PVD)主要用于金属薄膜制备,实现了对逻辑芯片和存储芯片金属化 制程的全覆盖,以及功率半导体、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。化 学气相沉积(CVD)主要用于介质薄膜和金属薄膜的制备,公司经过十余年沉积工艺技术的 丰富经验,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,为超过 50 家客户提供技术 支持,累计出货超 1000 腔。在 ALD 方面,公司 2024 年实现近 20 亿元的营收,包括热式 原子层沉积设备、等离子增强型原子层沉积设备、金属栅极原子层沉积设备和炉管式原子层 沉积设备。
热处理及清洗设备:立式炉覆盖逻辑存储,IC 清洗设备实 现量产。(1)北方华创实现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。热处理 设备是半导体制造中用于调控材料性质的核心装备,通过精确控制温度、时间及气体环境, 实现氧化、扩散、退火等工艺,主要包括快速热处理(RTP)、立式氧化退火炉、卧式扩散炉 等。快速热处理设备采用热源辐射加热,实现超快温变速率,适用于超浅结激活和金属硅化 物形成。立式氧化退火炉以垂直石英管为核心,通过电阻丝加热在氮气/氧气混合氛围中生长 介质薄膜,广泛应用于栅极氧化层制备和离子注入损伤修复。其技术路径主要包括,氧化工 艺,在高温下(800~1200℃)通过氧气或水蒸气在硅片表面生成 SiO₂薄膜,作为离子注入 阻挡层或栅介质层;扩散工艺,利用高温(通常>1000℃)将杂质元素(如硼、磷)掺入硅 衬底,形成 PN 结或调整电学特性。退火工艺,通过高温(500~1200℃)修复离子注入或扩 散造成的晶格损伤,激活掺杂原子,优化器件性能。北方华创在热处理设备领域,已形成了 立式炉和快速热处理设备(RTP)的全系列布局。据公司公告,2024 年热处理设备全球市 场规模约 230 亿元人民币,2024 年公司热处理设备收入超 20 亿元,2025 上半年收入超 10 亿元。在立式炉领域,截至 2025 年 1 月,公司立式炉累计出货突破 1000 台。
(2)湿法设备领域,北方华创已形成单片设备和槽式设备的全面布局。湿法设备是半 导体制造中保障晶圆洁净度的核心装备,基于化学反应(如溶解、氧化)与物理作用(如机 械冲刷、超声波振动),利用去离子水、酸/碱溶液及表面活性剂等清洗液,通过浸泡、喷淋 或旋转甩干等工艺步骤,清除晶圆表面的颗粒、有机物、金属离子等污染物,确保后续工艺 的可靠性。其技术路线涵盖单片清洗、槽式清洗、物理清洗(Scrubber)等多种形式。单片 清洗设备采用高压喷淋、兆声波或二流体技术,每次仅处理单片晶圆,具备纳米级颗粒去除 能力和零交叉污染特性。槽式清洗设备通过多腔体串联浸泡工艺,可批量处理多片晶圆。物 理刷洗设备采用机械刷毛与化学液协同作用,通过高速旋转的 PVA(聚乙烯醇)或聚氨酯刷 具对晶圆表面施加可控压力,结合二流体雾化技术形成微米级液滴,实现高效颗粒剥离。公 司在湿法设备领域,已形成了单片设备和槽式设备的全面布局。据公司公告,2024 年湿法 设备在集成电路制造设备资本支出的占比为 5.9%,全球市场规模约 470 亿元人民币。截至 2023 年底,公司清洗设备累计出货超 1200 台。2024 年公司湿法设备收入超 10 亿元,2025 上半年,公司湿法设备收入超 5 亿元。

自主研发与战略投资,持续完善半导体设备产业链布局块。(1)北方华创进军离子注入设备赛道,完善公司半导体装备产品矩阵。离子注入设备 是集成电路制造中的关键装备,主要用于集成电路制造中的掺杂工艺,形成 PN 结和精确调 控器件电学性能。其工作原理是在离子源中产生所需离子,通过电场将离子加速至预定能量, 然后精准注入半导体材料内部,通过替换或嵌入特定原子,实现对材料电学特性的定向调制。 根据 SEMI,2024 年全球离子注入设备市场规模达 276 亿元,预计 2030 年将增长至 307 亿 元。2025 年 3 月,北方华创正式宣布进军离子注入设备市场,公司有望撬动国内约 160 亿 元的市场空间,推动国产半导体装备向高端领域突破。目前,公司已发布两款 12 寸离子注 入设备,一款面向存储和逻辑电路制造,适用于高剂量、低能量掺杂工艺,涵盖 CMOS 掺 杂、氢钝化、超浅结掺杂及 SOI 等应用;另一款用于 B、P、As 等元素在 12 英寸逻辑与存 储芯片中的精确注入,通过精准控制注入角度和剂量,可独立调控掺杂浓度与结深,实现对 晶体管电性能的高精度调制。
(2)北方华创持有芯源微 17.87%的股份成为其第一大股东,实现在涂胶显影设备领域 的重要布局。涂胶显影设备是集成电路制造中与光刻机配套的关键处理设备,负责晶圆的光 刻胶涂覆、固化、显影、坚膜等工艺过程。据公司公告,2024 年涂胶显影设备在集成电路 制造设备资本支出的占比为 3.2%,全球市场规模约 260 亿元。目前全球前道涂胶显影设备 市场主要由日本厂商垄断,中国成熟制程国产化率仅 10%-15%,先进制程不足 10%。2024 年中国涂胶显影设备市场,东京电子占据 91%的市场份额,芯源微占比 4%,国产替代空间 广阔。截至 2025 年 6 月 30 日,公司通过战略收购持有芯源微 17.87%的股份,其核心产品 涵盖涂胶显影设备等关键半导体装备,此次收购有效实现了双方在产品布局上的协同互补,助推双方技术与工艺的深度融合。芯源微作为国内唯一能提供量产型前道涂胶显影设备的厂 商,已实现 28nm 及以上工艺节点的全覆盖,并持续向更先进制程迭代,28nm 以下工艺技 术目前正处于验证阶段。